Общие принципы устройства сенсорных систем
Принцип многоэтажности.
В каждой сенсорной системе существует несколько передаточных промежуточных инстанций на пути от рецепторов к коре больших полушарий головного мозга. В этих промежуточных низших нервных центрах происходит частичная переработка возбуждения (информации). Уже на уровне низших нервных центров формируются безусловные рефлексы, т. е. ответные реакции на раздражение, они не требуют участия коры головного мозга и осуществляются очень быстро.
Например: Мошка летит прямо в глаз - глаз моргнул в ответ, и мошка в него не попала. Для ответной реакции в виде моргания не требуется создавать полноценный образ мошки, достаточно простой детекции того, что объект быстро приближается к глазу.
Одна из вершин многоэтажного устройства сенсорной системы - это слуховая сенсорная система. В ней можно насчитать 6 этажей. Существуют также дополнительные обходные пути к высшим корковым структурам, которые минуют несколько низших этажей. Таким способом кора получает предварительный сигнал для повышения её готовности до основного потока сенсорного возбуждения.
Принцип многоканальности.
Возбуждение передается от рецепторов в кору всегда по нескольким параллельным путям. Потоки возбуждения частично дублируются, и частично разделяются. По ним передается информация о различных свойствах раздражителя.
Пример параллельных путей зрительной системы:
|
|
|
1-й путь: сетчатка — таламус - зрительная кора.
2-й путь: сетчатка - четверохолмие (верхние холмы) среднего мозга (ядра глазодвигательных нервов).
3-й путь: сетчатка — таламус - подушка таламуса - теменная ассоциативная кора.
При повреждении разных путей и результаты получаются различные.
Например : если разрушить наружное коленчатое тело таламуса (НКТ) в зрительном пути 1, то наступает полная слепота; если разрушить верхнее двухолмие среднего мозга в пути 2, то нарушается восприятие движения предметов в поле зрения; если разрушить подушку таламуса в пути 3, то пропадает узнавание предметов и зрительное запоминание.
Во всех сенсорных системах обязательно существуют три пути (канала) передачи возбуждения:
1) специфический путь: он ведет в первичную сенсорную проекционную зону коры,
2) неспецифический путь: он обеспечивает общую активность и тонус коркового отдела анализатора,
3) ассоциативный путь: он определяет биологическую значимость раздражителя и управляет вниманием.
В эволюционном процессе усиливается многоэтажность и многоканальность в структуре сенсорных путей.
Принцип конвергенции.
Конвергенция — это схождение нервных путей в виде воронки. За счёт конвергенции нейрон верхнего уровня получает возбуждение от нескольких нейронов нижележащего уровня.
|
|
|
Например: в сетчатке глаза существует большая конвергенция. Фоторецепторов несколько десятков млн., а ганглиозных клеток - не более одного млн. Т.е. нервных волокон, передающих возбуждение от сетчатки во много раз меньше, чем фоторецепторов.
Принцип дивергенции.
Дивергенция - это расхождение потока возбуждения на несколько потоков от низшего этажа к высшему (напоминает расходящуюся воронку).
Принцип обратной связи.
Обратная связь обычно означает влияние управляемого элемента на управляющий. Для этого существуют соответствующие пути возбуждения от низших и высших центров обратно к рецепторам. Как можно управляемому элементу оказать воздействие на управляющий им элемент? Кликните на картинку с гвоздиком - и увидите наглядный пример.
Общие принципы работы сенсорных систем:
1. Преобразование силы раздражения в частотный код импульсов – универсальный принцип действия любого сенсорного рецептора.
Причём во всех сенсорных рецепторах преобразование начинается с вызванного стимулом изменения свойств клеточной мембраны. Под действием стимула (раздражителя) в мембране клеточного рецептора должны открыться (а в фоторецепторах, наоборот, закрыться) стимул-управляемые ионные каналы. Через них начинается поток ионов и развивается состояние деполярицации мембраны.
|
|
|
2. Топическое соответствие - поток возбуждения (информационный поток) во всех передаточных структурах соответствует значимым характеристикам раздражителя. Это означает, что важные признаки раздражителя будут закодированы в виде потока нервных импульсов и нервной системой будет построен внутренний сенсорный образ, похожий на раздражитель - нервная модель стимула.
3. Детекция - это выделение качественных признаков. Нейроны-детекторы реагируют на определенные признаки объекта и не реагируют на все остальное. Нейроны-детекторы отмечают контрастные переходы. Детекторы придают сложному сигналу осмысленность и уникальность. В разных сигналах они выделяют одинаковые параметры. К примеру, только детекция поможет вам отделить контуры маскирующейся камбалы от окружающего её фона.
4. Искажение информации об исходном объекте на каждом уровне передачи возбуждения.
5. Специфичность рецепторов и органов чувств. Их чувствительность максимальна к определенному типу раздражителя с определенной интенсивностью.
|
|
|
6. Закон специфичности сенсорных энергий: ощущение определяется не стимулом, а раздражаемым сенсорным органом. Ещё точнее можно сказать так: ощущение определяется не раздражителем, а тем сенсорным образом, который строится в высших нервных центрах в ответ на действие раздражителя. Например, источник болевого раздражения может находиться в одном месте тела, а ощущение боли может проецироваться на совсем другой участок. Или же: один и тот же раздражитель может вызывать очень разные ощущения в зависимости от адаптации к нему нервной системы и/или органа чувств.
7. Обратная связь между последующими и предшествующими структурами. Последующие структуры могут менять состояние предшествующих и менять таким способом характеристики приходящего к ним потока возбужджения.
Адекватный раздражитель – это раздражитель, дающий максимальную ответную реакцию, при минимальной силе раздражения.
Адекватность раздражителя - относительное понятие. Так, например, существует белок туаматин, который имеет молекулярную массу 22 тысячи, состоит из 207 остатков аминокислот и в 8 тысяч раз слаще сахарозы. А ведь именно водный раствор сахарозы принят эталоном сладкого вкуса.
Специфичность сенсорных систем предопределяется их структурой. Структура ограничивает их реакции на один раздражитель и способствует восприятию других.
Пути сенсорного возбуждения
Краткое описание:
Авторская оригинальная схема, наглядно и полно показывающая принципиальные пути движения сенсорного возбуждения в центральной нервной системе от сенсорных рецепторов к интегративным центрам и затем к эффекторам. Центральное место в схеме занимает низший нервный центр.
Каков маршрут сенсорного возбуждения, родившегося в сенсорных рецепторах под влиянием раздражения? По каким направлениям и какими путями движется поток сенсорного возбуждения по нервной системе?
Как правило, в учебной литературе даётся самый простой и примитивный ответ на этот вопрос: а именно тот, что возбуждение движется от сенсорных рецепторов по афферентным нейронам в центральную нервную систему. Однако, при изучении других разделов учебников вдруг совершенно неожиданно выясняется, что в ответ на сенсорное раздражение возбуждаются сразу многие нервные центры, и оказывается, что сенсорное возбуждения движется в центральной нервной системе сразу по нескольким направлениям.
Опыт преподавания физиологии сенсорных систем показывает, что знание различных направлений движения сенсорного возбуждения по нервной системе, кроме всем известного пути к высшим нервным центрам коры больших полушарий головного мозга (сенсорным проекционным зонам коры), существенно улучшает понимание работы любой сенсорной системы. Понятие "сенсорная система" гораздо шире, чем понятие "анализатор", и это понятие как раз включает в себя влияние сенсорного возбуждения на различные структуры и функции мозга.
Признав сведения о путях сенсорного возбуждения весьма важными для понимания деятельности любой сенсорной системы, а не только для описания механизмов сенсорного восприятия, мы разработали наглядную схему, показывающую в обобщённом виде основные пути движения сенсорного возбуждения от места его рождения на рецепторах далее по нервной системе.
Таким образом, наша специальная схема показывает главные пути сенсорного (афферентного, чувственного) возбуждения в нервной системе. Центральное место на ней занимает низший нервный центр, точнее, система из нескольких низших центров, которые преобразуют (трансформируют) входящее в них первичное сенсорное возбуждение в другое - выходящее, а также распределяют его на несколько потоков, идущих в разных направлениях.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!