ПОРОГ [ threshold, limen, point ]

      Преддверие, начало чего-либо, рубеж, поворотный пункт, край. Условная граница реального явления (процесса) от которой начинается его заметное изменение, переход в новое качество.
     Примеры: на пороге смерти, на пороге самостоятельной жизни, на пороге успеха, на пороге зрелости, порог эффекта, порог возбуждения, порог слухового ощущения, порог зрительного ощущения, абсолютный порог ощущения, дифференциальный порог ощущения, порог срабатывания устройства, порог деления ядра.
     В общем случае понятие порог используется для разделения континуума поля какого-либо явления на две области: предпороговые (допороговые, подпороговые, беспороговые) явления и постпороговые (пороговые, надпороговые, сверхпороговые) явления. Граница - порог в общем не является жестко детерминистской сущностью, а представляет собой область перекрытия распределений вероятностей допороговых и надпороговых явлений.
     В биологии порог - тоже граница реального явления (процесса) от которой начинается его заметное изменение, переход в новое качество. Очевидно, что порог определяется свойствами указанного явления и соответствующей ему сущности, является ее характеристикой, а при оценке - показателем того или иного свойства. Например, порог возбуждения - граница, разделяющая весь континуум процессов живой структуры на процессы характерные для покоя и процессы характерные для возбуждения. Порог возбуждения - показатель возбудимости живой структуры. Чем выше порог, тем меньше возбудимость. Аналогично, порог ощущения - граница, разделяющая весь континуум физических и психических процессов сенсорной системы на процессы характерные для отсутствия ощущения и процессы характерные для наличия ощущения. Порог ощущения - показатель чувствительности (слышимости, видимости) сенсорной системы. Чем выше порог, тем ниже чувствительность системы к внешним воздействиям. Порог выведения почками вещества из организма - граница разделяющая процесс выведения вещества на две области: полная реабсорбция вещества (например, глюкозы) в почечных канальцах и неполная реабсорбция вещества и попадание его в конечную мочу.
     В биологии пороги могут оцениваться непосредственно. Например, порог возбуждения мембраны клетки можно непосредственно оценить по уровню ее критической деполяризации. Пороги возбуждения рецепторов, центральных нейронов можно оценить по изменению частоты потенциалов действия. Однако, чаще всего пороги оцениваются косвенно. Косвенную оценку делают основываясь на двух предположениях:
     (а) процесс возбуждения является наблюдаемым процессом,
     (б) вероятностный процесс поляризации мембраны возбудимой структуры является устойчивым (стационарным и гомоскедастичным), то есть, что все его характеристики, в том числе и пороги, неизменны во времени. (Последнее предположение значительно упрощает действительность.)
     Косвенными количественными мерами порога являются энергетические характеристики воздействия, вызывающего достоверные внешние проявления возбуждения структуры. Такими внешними проявлениями могут быть, например, возникновение потенциала действия или сокращение мышцы. Аналогично, подобные предположения можно выдвинуть относительно процессов в других живых структурах и, также косвенно, по энергетическим характеристикам - интенсивности и длительности воздействия составить представление о порогах, как о свойствах живых сущностей. В частности, по интенсивности воздействия можно оценить пороги ощущений и чувствительность (слышимость, видимость и т.д.) сенсорных систем, по концентрациям некоторых веществ в плазме крови пороги выведения почками этих веществ с мочой.
     Для того, чтобы охарактеризовать свойства воздействий относительно объекта, на который они действуют, говорят о подпороговых воздействиях (раздражениях, стимулах) и пороговых воздействиях. В случае, если хотят показать, что воздействия значимо превосходят пороговые, то говорят о надпороговых, сверхпороговых воздействиях.
     В общем случае порог - понятие, обозначающее вероятностную сущность. Это распределение вероятностей определенных значений реальных сущностей, явлений, ведущее к достоверному (для данной вероятности) изменению свойства, состояния, процесса, или показателей, переменных величин, их значений, описывающих эти сущности и явления. Одной из форм представления этого распределения являются его параметры. Параметрами полностью определяющими нормальное распределение являются математическое ожидание и дисперсия.
     В живых системах процессы и их пороги - всегда управляемые сущности. Математическое ожидание характеризует уровень управления, а дисперсия - точность управления, устойчивость поддержания уровня, стабильность порога. Таким образом, минимальной, а при нормальном распределении и достаточной, информацией о пороге являются оценки его математического ожидания и дисперсии. Причем, эти сущностные психофизиологические показатели являются независимыми, управляются разными механизмами и должны рассматриваться совместно. Опыт показывает (Трифонов Е.В., 1962, …, 2001), что из этих двух показателей дисперсия является более чувствительным к различным воздействиям.
     В физиологии, психологии и других разделах биологии в настоящее время преобладает детерминистская методология. Любые физические сущности и явления и физиологические представления о них считаются неслучайными. При таких предпосылках отсутствует насущная необходимость в понятиях уровень управления порогом и дисперсия порога. Вместе с тем, вероятностная вариативность различных порогов существует, какие бы приемы для ее устранения не применялись. Поэтому физиологи, полагая, что вариативность связана исключительно с ошибками наблюдения в попытках от них избавиться, вынуждены были вычислять средние арифметические величины порогов. Эти средние по сути являются оценкой уровня порога. Дисперсии чаще всего тоже вычислялись. Однако они рассчитывались формально, для оценки достоверности результатов, и как сущностный показатель не использовались. Поэтому такие результаты, полученные поколениями ученых, имеют «усеченную» ценность. Для получения полных представлений о порогах предстоит либо пересмотр старых данных, если дисперсии вычислялись, либо проведение новых исследований с совместным рассмотрением как сущностных, психофизиологических показателей оценок и уровня, и дисперсии порогов. Очевидно, что детерминистская методология в современных условиях наличия знаний о существовании вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2014, …).Трифонов Е.В., 1962, …, 2001) может быть частным случаем последней. Это возможно при обоснованной предпосылке о том, что реальные вероятностные процессы «вырождаются» в жестко детерминистские, описываемые аналитическими (не стохастическими) функциями.
     При исследовании порогов в естественных условиях пороги не являются неизменными (см. предположение (б) выше). На ожидаемые неизменными результаты исследования накладываются результаты естественного управления порогом. В частности, как и любая физиологическая сущность, пороги в целом организме управляются с использованием общей стратегии - прогнозирования (Трифонов Е.В., 1962, …, 2001). В результате преднастройки (одна из операций прогнозирования), при повторных применениях тестирующих стимулов исследователь регистрирует систематическое смещение и уровня порогов и его дисперсии. Направление смещения зависит от зна́чимости тестирующего воздействия и условий эксперимента. При правильном планировании в таком исследовании можно оценить степень реализации прогнозирования - принципиально новый показатель в оценке управления в живых системах (Трифонов Е.В., 1962, …, 2001).
     Данные рассуждения (Трифонов Е.В., 1962, …, 2001) объясняют причины давних и современных бесконечных споров ученых о порогах и применимости математических формул (Закон Г.Т. Вебера-Фехнера, формула С.С. Стивенса и т.п., Fechner, Gustav Theodor, 1801-1887, германский физик и философ, Weber, Ernst Heinrich, 1795-1878, германский анатом и физиолог) для их описания или предсказания. Вывод о том, что нет и принципиально не может быть абсолютно точных неслучайных порогов и соответствующих формул для их описания и предсказания возможно будет началом завершения этих споров.