Установлено, что поступающая из внешнего мира сенсорная информация обрабатывается на разных уровнях центральной нервной системы. При этом переключение нервных импульсов на самых высших уровнях коры больших полушарий происходит при сохранении возможности замыкания рефлекторной дуги на низших звеньях центральной нервной системы. Это позволяет измерять чувствительность сенсорной системы («органа чувств») при помощи различных индикаторов: словесного отчета или другой произвольной деятельности, биоэлектрических, вегетативных, непроизвольных поведенческих, эмоциональных и других реакций.
Проблема психофизиологического изучения значительной части бессознательных психических явлений фактически сводится к установлению пороговой разницы между двумя индикаторами. Один из них рассматривается как показатель осознания стимула, другой — как индикатор подпорогового по отношению к сознанию поведенческого, биоэлектрического или вегетативного эффекта стимула. Разница в пороговой величине этих двух индикаторов и составляет подпороговую зону, или область бессознательного, в пределах которой внешний стимул, не осознаваемый человеком, может влиять на те или иные его функции. Наибольшие теоретические и методические трудности связаны с который определяется по словесной или произвольной двигательной реакции. Как известно, классическое понятие порога подразумевает наличие фиксированной критической точки в параметрах стимула, при достижении которой наступает соответствующая реакция. Такое понимание приемлемо и оправданно, когда измеряется порог какого-либо непроизвольного ответа организма или же биоэлектрической и вегетативной реакции. Однако оно не может применяться при определении осознаваемости стимула. В этом случае отсутствует фиксированная критическая «пороговая» точка, так как воспринимающий субъект не пассивно отражает феномены окружающей среды, а активно связывает поступающую информацию с имеющимися в памяти образами и соотносит их со своими задачами в данной ситуации. Это можно показать в экспериментах, где изменяются инструкции, даваемые испытуемому, или же изменяется размер «штрафа» за ошибки, т.е. за пропущенные сигналы или, наоборот, положительный ответ, когда сигнала нет («ложная тревога»).
Согласно теории статистического обнаружения сигнала, предложенной Дж. Светсом (1964), результат измерений порога осознанного восприятия в значительной мере зависит от принятого субъектом критерия реакции на соотношение сигнал—шум. В свою очередь, этот критерий определяется инструкцией экспериментатора; условиями опыта; наличием или отсутствием положительного подкрепления «попадания в цель» или отрицательного подкрепления «ложной тревоги»; отношением испытуемого к обследованию; его Характерологическими особенностями.