Відчуттів органи, високоспеціалізовані органи, що склалися в процесі еволюції, забезпечують організму здобуття інформації про зміни на зовнішньому світі. Чутливість до світла, температурі, хімічним речовинам і іншим подразникам властива вже простим. Проте реакція на зовнішні дії в нижчих організмів обумовлена зазвичай не спеціальними органами, а загальною властивістю живої речовини — дратує. У вищих тварин адаптація до зовнішнього середовища, пошук їжі, розмноження, порятунок від ворогів і ін. носять характер складної діяльності, яка ефективна лише при досить повній і своєчасній інформації про довкілля. Таку інформацію і передають Ч. о., пристосовані до сприйняття сигналів певної природи. Традиційне уявлення про п'ять спеціалізованих Ч. о. — оці, юшці, носі, мові і шкірі, що забезпечують зір ,слух,нюх,смак,дотик, з розвитком фізіології істотно розширився і поглибився. У тварин і людини були досліджені також вестибулярний апарат, рецепторні системи рухового апарату, багаточисельні рецептори внутрішніх органів (див. Інтерорецептори ), електрорецептори у риб і т.д. Було встановлено, що сприйняття дотику, болі, тиск, тепло і холоди, що об'єднуються у відчуття дотику, забезпечуються різними рецепторними структурами шкіри. В той же час сприйняття світла може здійснюватися, наприклад, настільки різними органами, як око людини і складне (фасеточний) око комахи. У зв'язку з різноманітністю рецепторних елементів Ч. о. виникло уявлення про основних типів рецепції, або чутливості, — механорецепциі (дотик, фонорецепция — сприйняття звуку, вестибулярна рецепція — сприйняття положення тіла в просторі), хеморецепції (смак, нюх), фоторецепції (зір) і відповідних сприймаючих апаратах — рецепторах . В еволюційно і екологічно різних груп тварин сприйняття і переробка сигналів зовнішнього світу можуть здійснюватися структурами різної складності, а розвиток і переважаюче використання того або іншого вигляду чутливості залежить також від способу життя тварини, місця його існування і ін. (див. Спілкування тварин ). У людини більше 80% інформації про зовнішній світ забезпечується роботою органу зору. У сучасній фізіології під Ч. о. в широкому сенсі розуміють складні сенсорні системи (аналізатори, по термінології І. П. Павлова), що включають сприймаючі елементи (рецептори), провідні нервові дороги і відповідні відділи в головному мозку, де сигнал перетвориться в відчуття . У вужчому сенсі Ч. о. — лише рецепторні елементи і допоміжної структури (око, вухо і т.д.), що забезпечують сприйняття сигналу і перетворення його в нервові імпульси.
Розвиток уявлень про діяльність Ч. о. і їх ролі в здобутті відомостей про зовнішній світ має тривалу історію. Античні філософи не сумнівалися в реальності предметів і явищ зовнішнього світу і адекватності його сприйняття за допомогою Ч. о. Емпедокл був одним з перших старогрецьких мислителів, що намагалися зрозуміти природу сприйняття світла і кольору. Поштовх для природно-научного дослідження Ч. о. був дан працями Р. Галілея і Р. Декарта, явищ природи строгого обмеження завдання і постановки таких питань, на які можна отримати конкретну відповідь за допомогою експерименту або математичного розрахунку, що вимагали при вивченні. Слідуючи цим принципам, І. Кеплер розглянув око як оптичний прилад і, грунтуючись на законах геометричної оптики, показав, що предмети зовнішнього світу мають на сітківці перевернуте і зменшене зображення. При цьому він свідомо залишив осторонь питання, чому світ сприймається неперевернутим. Праці Кеплера заклали основи фізіологічної оптики і відкрили дорогу для створення фізіологічної акустики і фізіології ін. Ч. о. Основи сучасній експериментальній фізіології Ч. о. були закладені в 19 ст класичними роботами Р. Гельмгольца, Р. Т. Фехнера, І. М. Сеченова і іншими ученими. Величезне значення для об'єктивного дослідження сенсорної діяльності мав розроблений І. П. Павловим метод умовних рефлексів. З 20-х рр. 20 ст при вивченні Ч. о. успішно застосовується електрофізіологічний метод, що дозволяє реєструвати в різних відділах сенсорних систем електричного явища, що виникають під впливом зовнішніх подразників. З кінця 30-х рр. починається дослідження физико-хімічних і біохімічних основ зорової рецепції, а з кінця 60-х рр. — нюховою і смаковою. Проте не дивлячись на успіхи фізіології в 20 ст, що використовує досягнення біофізики, біохімії, цитології, психології і інших наук, багато проблем, пов'язаних з діяльністю Ч. о., залишаються невирішеними. Так, не вивчені остаточно такі основні процеси, як трансформація в рецепторних клітках енергії зовнішнього подразника в рецепторний сигнал, кодування і декодування в різних сенсорних системах інформації, увязненій в просторово-часовому коді нервових імпульсів, а також нейрофізіологічні механізми розпізнавання образів зовнішнього світу. Актуальними залишаються слова В. І. Леніна «... на ділі залишається ще досліджувати і досліджувати, яким чином зв'язується матерія, нібито що не відчуває зовсім, з матерією, з тих же атомів (або електронів) складеною і в той же час вираженою здатністю відчуття, що володіє ясно» (Полн. собр. соч.(вигадування), 5 видавництво, т. 18, с. 40).
До кінця 30-х — початки 40-х рр. вивчали переважно Ч. о. людини. Для всіх Ч. о. були встановлені пороги відчуття — абсолютні (межі чутливості) і диференціальні (здатність Ч. о. розпізнавати мінімальну різницю між двома стимул-реакціями). Дослідження 70-х рр., направлені на з'ясування механізмів функціонування Ч. о., дозволили вивчити молекулярні, мембранні і клітинні механізми зорової рецепції, інтимні механізми нюхової і смаковій рецепції, а також механо- і електрорецепції.
Зміни в довкіллі сприймаються Ч. о. у вигляді світлових, механічних (в т.ч. звукових) або хімічних роздратувань. «Сигнал» взаємодіє з клітинною мембраною рецептора або спеціалізованою рецепторною білковою молекулою, запускаючи ланцюг іонних, ферментативних і електричних процесів. В результаті виникає єдиний для рецепторів всіх типів електрохімічний сигнал ¾ нервовий імпульс, що поступає по провідних дорогах в головний мозок. Серії таких імпульсів складають свого роду код, який розшифровується у відповідних ядрах (зрітельних, слухових і ін.) кори головного мозку і перетворюється в них в той або інший образ зовнішнього світу. Деякі принципи і механізми обробки інформації сенсорними системами значною мірою встановлені. Сенсорний аналіз на всіх рівнях — від рецепторів до кори мозку — порівняння забезпечуюче виділення ознак сигналу. Провідний нейрофізіологічний механізм такого порівняння — співвідношення збудливих і гальмівних процесів в нервових мережах або на вході окремих нейтронів. Зокрема, йдеться про механізмі т.з. латерального гальмування, коли фізіологічний стан кожної нервової клітини залежить від активності сусідніх кліток. Подібне гальмування дозволяє підсилювати контрасти або контури, локалізувати місце дотику і т.д., тобто усувати надлишкову інформацію і виділяти найбільш важливу.
Механізми розпізнавання образів, по суті, ще абсолютно невідомі. В той же час деякі нейрофізіологічні дані, ймовірно, можна розглядати як перші кроки в цьому напрямі. Йдеться про відкритті специфічних нейронів — детекторів, здатних вибірково реагувати на абсолютно визначені біологічно важливі ознаки об'єктів, наприклад лише на рухому темну крапку або лише на певну висоту звуку. Спочатку такі нейрони були виявлені в зрітельной, а потім і в інших сенсорних системах. У міру переробки і передачі сенсорної інформації від рецепторів до центрів кори великих півкуль головного мозку властивості детекторів стають усе більш складними; у самій корі, у міру просування по її шарах, спеціалізація детекторів ще більш посилюється. Т. о., в сенсорних системах зорове зображення, звуковий образ або композиція запахів розкладаються за допомогою складних нейрофізіологічних механізмів на прості складові і окремо аналізуються. Кінцевим етапом обробки сенсорної інформації є її синтез, формування цілісного суб'єктивного образу об'єктивного зовнішнього світу. Подальші дослідження в цьому напрямі дозволять підійти до розуміння складних механізмів роботи Ч. о., що забезпечують процес пізнання.
З'ясування механізмів діяльності Ч. о. не лише представляє величезний природно-научний і філософський інтерес, але поважно також для різних практичних областей — медицини, техніки, психології і ін. Див. також статті про окремі Ч. о.
Літ.: Фізіологія сенсорних систем, ч. 1¾3, Л., 1971—75 (Керівництво по фізіології); Кейдель Ст Д., Фізіологія органів чуття, ч. 1 — Загальна фізіологія органів чуття і зорова система, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1975; Сомьен Дж., Кодування сенсорної інформації в нервовій системі ссавців, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1975.
