Поскольку информационно наиболее важными для организма являются новые события по сравнению с привычными, эволюционно выработалось свойство передавать в мозг и перерабатывать прежде всего и быстрее всего информацию об изменениях в сенсорной среде, которые могут быть временными и пространственными.

Изменение представительства размера или соотношения разных частей сигнала относят к пространственным преобразованиям. Так, в соматосенсорной и зрительной системах на корковом уровне значительно искажаются геометрические пропорции представительства отдельных частей тела или частей поля зрения. В соматосенсорной коре преимущественно представлены наиболее важные для тонкого различения и организации поведения зоны тела – кожа пальцев рук и лица («сенсорный гомункулус») (рис. 13).

Рис. 13. Корковая проекция чувствительности и двигательной системы

Во всех сенсорных системах для временных преобразований информации типично сжатие сигналов: переход от длительной (тонической) импульсации нейронов на нижних уровнях системы к коротким (фазическим) пачечным разрядам нейронов высоких уровней.

Детектированием сигналов называют избирательное выделение сенсорным нейроном признака раздражителя, имеющего поведенческое значение. Осуществляется такой анализ нейронами-детекторами, которые избирательно реагируют на определенные свойства стимула. Для зрительной коры описаны нейроны-детекторы, избирательно отвечающие на элементы фигуры – линии, полосы, углы различной величины и направленности. Эти нейроны называются детекторами первого порядка, так как они выделяют наиболее простые признаки сигнала.

В высших отделах сенсорной системы сконцентрированы детекторы высших порядков, ответственные за выделение сложных признаков и целых образов. Примером могут служить детекторы лиц, найденные в нижневисочной коре обезьян (Клементьев А. М., 2005).

Конечная и наиболее сложная операция сенсорной системы – опознание образов. При ее реализации происходит классификация образов, т. е. отнесение образа к тому или иному классу объектов, с которыми ранее встречался организм. Высший отдел сенсорной системы, синтезируя сигналы от нейронов-детекторов, формирует «образ» раздражителя и сравнивает его с множеством хранящихся в памяти других образов. Принятием решения о том, с каким объектом или ситуацией встретился организм завершается опознание. В результате мы осознаем, чье лицо видим перед собой, кого слышим, какой запах чувствуем, т. е. осуществляется восприятие.

Рис. 14. Иллюзия Мюллера-Лайера

Опознание сенсорных образов может включать в себя ошибки. Особую группу таких ошибок составляют так называемые «сенсорные иллюзии», основанные на некоторых побочных эффектах взаимодействия нейронов, участвующих в обработке сигналов. Сенсорные иллюзии приводят к искаженной оценке образа в целом или отдельных его характеристик (размер, соотношение частей и т. и.). Пример иллюзии последнего типа – иллюзия Мюллера-Лайера: стрела с расходящимися наконечниками кажется длиннее, хотя обе стрелы равной длины (рис. 14).

Сенсорные системы обладают сенсорной адаптацией – общим свойством сенсорных систем, заключающимся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Выделяют общую (глобальную) и локальную (селективную) адаптацию.

Глобальная адаптация — снижение абсолютной и повышение дифференциальной чувствительности сенсорной системы – субъективно проявляется в привыкании к постоянно действующему раздражителю (мы не замечаем, например, свои очки, когда ими постоянно пользуемся).

Селективная адаптация – снижение чувствительности какой-либо части сенсорной системы при длительном воздействии на нее стимула.