Сенсорная система: принципы организации и функции: Сенсорная система – часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для

Сенсорные функции нервной системы

Сенсорная система: принципы организации и функции: Сенсорная система - часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для

Сенсорная функция нервной системы.

Психофизиологические корреляты ощущения, восприятия.

Сенсорные функции нервной системы

Понятие о сенсорных функциях нервной системы возникло благодаря И.М.Сеченову, который впервые в 60-е г.г. 19 века высказал мысль о том, что материальным субстратом ощущений является мозг. Понятие об анализаторах введено в науку И.П.Павловым. Он же является автором теории анализаторов.

До него пользовались понятием орган чувств (глаз, ухо, язык, нос, кожа). Орган чувств состоит из рецепторов и вспомогательных структур, без которых рецепторы не могут подвергнуться действию раздражителя и возбудиться. И.П.

Павлов обратил внимание на роль коры больших полушарий в восприятии и оценке сенсорной информации и предложил следующую универсальную 3-х-звеньевую структуру анализаторных систем (общий план строения):

1. рецепторное или периферическое звено – воспринимает информацию о раздражителе и трансформирует энергию раздражителя в энергию нервного импульса.

Может располагаться в органе чувств (глаз, ухо, язык, кожа, нос), а может и не иметь специализированного органа чувств (например, рецепторы двигательного анализатора расположены в мышцах, сухожилиях и суставных сумках; рецепторы висцерального анализатора – во внутренних органах);

2. проводниковое звено – совокупность нейронов, передающих информацию от рецепторов в кору больших полушарий и участвующих в первичном анализе информации о раздражителе;

3. корковое или центральное звено анализатора – корковый сенсорный центр, ответственный за возникновение ощущений и высший анализ информации: оценку параметров раздражителя, его идентификацию, оценку значения для организма – полезно, вредно, безразлично.

У человека имеют место следующие анализаторы: зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный, кожный (температурная, болевая, тактильная чувствительность), вестибулярный, двигательный и висцеральный или анализатор внутренних органов.

Значение анализаторов:

1. работа анализаторов лежит в основе познания, хотя информация, которую они дают человеку, не всегда объективна (опыт Аристотеля). В совокупности, анализаторы корректируют работу друг друга, исправляют ошибки восприятия, неверные ощущения.

Например, язык, нащупав дупло в зубе, «сообщает» нам о размерах дупла с преувеличением, а зрительный анализатор вносит коррективы в наше восприятие.

Но иногда взаимодействие анализаторов снижает объективность наших ощущений: шум ухудшает зрительное восприятие, яркий свет повышает восприятие громкости звука, прослушивание спокойной музыки снижает силу болевых ощущений и т.д.

В любом случае, анализаторы дополняют работу друг друга, компенсируют утраченные анализаторные функции (например, у слепых обостряется слух, обоняние и тактильная чувствительность);

2. работа анализаторов – необходимое условие адаптации к изменяющимся условиям существования, т.к. анализаторы проводят непрерывный мониторинг внешней и внутренней среды организма, фиксируя происходящие изменения;

3. работа анализаторов – необходимое условие развития 1-ой сигнальной системы мозга, на основе которой развивается 2-ая сигнальная система, связанная с развитием речевой функции.

Общие свойства анализаторных систем:

1. высокая чувствительность к адекватным раздражителям, т.е. к тем, к которым данный анализатор приспособился в процессе эволюции;

2. помехоустойчивость. Анализаторы имеют довольно широкий диапазон восприятия раздражителей, например, диапазон слуховой чувствительности от 16 до 20000 Гц), но звуки, которые не имеют значения для адаптации, мы не слышим (шум, возникающий при движении молекул, при движении крови по сосудам);

3. последействие;

4. адаптация;

5. способность к тренировке и растренировке.

Восприятие – одна из форм психической деятельности, заключающаяся в узнавании предмета или явления или в формировании субъективного образа предмета или явления, встречаемого впервые. Восприятие тесно связано с другими формами психической деятельности: ощущениями, представлениями, памятью, мышлением и т.д.

Ощущение – форма непосредственного отражения в сознании человека отдельных свойств предметов и явлений реальной действительности, воздействующих в данный момент на органы чувств. Ощущение дает возможность определить место и характеристики предмета или явления в организме или в окружающей среде, что запечатлевается в памяти.

Представление – образ предмета или явления, который в данный момент на органы чувств непосредственно не действует. Образ хранится в памяти и может иметь субъективную окраску.

Таким образом, восприятие начинается с ощущений и сопровождается формированием представлений.

Важным звеном восприятия является опознание предмета или явления. В основе лежит система временных связей (см. условные рефлексы), а другими словами механизмы памяти. Предмет как раздражитель действует на органы чувств, информация о раздражителе кодируется в виде нервных импульсов и передается в сенсорные зоны коры больших полушарий.

Сенсорные зоны обрабатывают информацию совместно с ассоциативными зонами коры, что позволяет сопоставить информацию с хранящимися в памяти образами и представлениями, созданными на основе временных связей, ассоциаций (ассоциативное научение). Таким образом, происходит опознание.

Если же предмет встретился впервые, аналогов в памяти не оказалось, то формируется его образ, который помогает идентифицировать предмет при повторной встрече.

Все сенсорные корковые зоны построены по общему принципу:

А) первичные проекционные сенсорные зоны или корковые концы анализаторов, по И.П.Павлову.

Они строго локализованы: зрительная сенсорная зона в затылочной доле, слуховая и вестибулярная – в височной доле, кожная и двигательная – в теменной доле (заднецентральная область), обонятельная – в древней коре лимбической доли, вкусовая – в коре нижней части заднецентральной извилины (теменная доля).

Эти зоны являются проекционными, т.к. здесь как бы спроецирован весь рецепторный аппарат того или иного анализатора. Например, рецепторы зрительного анализатора располагаются в сетчатке глаза. Порядок их расположения повторяется в коре больших полушарий, т.е. спроецирован на кору.

Такой принцип организации сенсорных зон называют топическим, т.к. отношения между организацией рецептивного поля и сенсорной зоной напоминают отражение местности на топографической карте: все особенности местности отражены, но в уменьшенном виде.

Отсюда зрительную сенсорную зону по принципу организации можно назвать ретинотопической (ретина – сетчатка), слуховую сенсорную зону – тонотопической (упорядоченная проекция рецепторов, воспринимающих звуки разной высоты – тоны), кожную и двигательную сенсорную зоны – соматотопическими (сома – тело).

Помимо топической организации, для сенсорный зон характерна и модульная организация коры. Модуль коры – это совокупность связанных между собой нейронов из разных слоев коры больших полушарий.

Модуль (колонка) располагается перпендикулярно поверхности коры и отвечает за анализ раздражителей строго определенной модальности (например, для восприятия боли – одна колонка, прикосновения – другая колонка, температуры – третья и т.д.), т.

е. колонки обладают специфическими функциями.

Б) вторичные и третичные зоны по функциональной классификации зон коры относятся к ассоциативным, но восприятие без них невозможно.

Вторичные зоны выполняют роль интеграции разобщенный возбуждений первичных проекционных зон и формирования целостных образов восприятия (душистое, сладкое, красное, круглое, гладкое, крупное – спелое яблоко).

Третичные зоны обеспечивают процессы межмодального общения и построение картины мира, место предмета или явления в этой картине, важность именно в этот период времени, для данной ситцуации.

Таким образом, для восприятия необходимы не только сенсорные, но и ассоциативные зоны коры больших полушарий.

Существуют межполушарные, гендерные, профессиональные, возрастные и др. особенности восприятия.

Например, правое полушарие предпочитает зрительное восприятие, хорошо ориентируется в пространстве, лучше воспринимает общие контуры и крупные детали, оценивает ситуацию в целом.

Левое полушарие предпочитает слуховое восприятие, хорошо ориентируется во времени, лучше воспринимает мелкие детали изображения, оценивает ситуацию, разложив ее «по полочкам».

Проблема кодирования и раскодирования сенсорной информации до сих пор не решена. Каким бы ни был раздражитель, какую бы природу или силу он не имел, информация всегда кодируется в виде нервных импульсов (потенциалов действия).

Импульсная активность нейронов может отличаться частотой разрядов, рисунком активности: импульсы объединяются в пачки и количество пачек, интервалы между ними, продолжительность пачек, интервалы между импульсами в пачке (частота).

Перечисленные характеристики могут изменяться при изменении параметров стимула (сила, продолжительность и частота воздействия).

Однако, какую конкретную информацию представляет данный код, по какому закону и как преобразуется эта информация, как интерпретируется преобразованная информация? Эти вопросы остаются без ответа.

Известно также, что для восприятия стимулов разной природы существуют специфические рецепторы, что информация от них передается по специфическим сенсорным путям в строго локализованные сенсорные зоны коры, которые имеют топическую и модульную организацию. Все эти обстоятельства имеют значение для возникновения специфических ощущений идентификации стимула.

Электроэнцефалографические корреляты восприятия – блокада α-ритма и возникновение вызванных потенциалов.

Считается, что основу восприятия составляет нейронный ансамбль – группа клеток, каждая из которых может принадлежать и другому ансамблю. Эти клетки могут располагаться в разных участках мозга, но выполнять общую функцию.

Такой подход напоминает понятие нервного центра и говорит о том, что разрушение определенных структур не сопровождается полной утратой способности к восприятию, что дает толчок к поиску путей компенсации функций утраченного фрагмента.

По А.Р.Лурия, функция восприятия связана функциональным блоком мозга, представленным в основном задними отделами коры. Здесь расположены основные сенсорные зоны. Этот блок он называл блоком получения, переработки и хранения информации.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/10_186146_sensornie-funktsii-nervnoy-sistemi.html

Сенсорные системы

Сенсорная система: принципы организации и функции: Сенсорная система - часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для

Михаил Октябрь 27, 2016 Биология человека Комментировать

Основные понятия

Сенсорная система (или анализатор) — это совокупность специализированных структур, обеспечивающих восприятие организмом информации из внешней и внутренней среды, ее передачу в кору больших полушарий головного мозга, обработку (анализ) этой информации в центральной нервной системе и формирование соответствующих ощущений в сознании человека.

Сенсорные системы человека: зрительная, слуховая, равновесия, вкусовая, обонятельная, осязательная, проприоцептивная (или костно-мышечное чувство; воспринимает информацию о взаимном расположении суставов и степени сокращения каждой мышцы; позволяет поддерживать позы тела и координировать движения его разных частей), висцеральная (принимает и обрабатывает информацию о состоянии внутренней среды организма: о химическом составе и давлении жидкостей тела, о температуре органов, степени наполнения желудка, кишечника, мочевого пузыря и т.д.).

■ Все сенсорные системы построены по единому принципу.

■ Каждая сенсорная система способна реагировать только на определенный вид раздражения (на адекватный раздражитель).

■ Некоторые сенсорные системы действуют на бессознательном уровне или осознаются человеком лишь частично.

■ Различные сенсорные системы взаимодействуют друг с другом. Повреждение одной из сенсорных систем частично компенсируется за счет других {пример: при потере зрения обостряются слух, обоняние и осязание).

Отделы сенсорных систем. Рецепторы

Отделы сенсорной системы: периферический, проводниковый, центральный.

Периферический отдел сенсорной системы является органом чувства и состоит из рецепторов, сконцентрированных в определенных участках тела, и вспомогательных структур.

Рецепторы воспринимают раздражение и преобразуют энергию раздражителя (света, звука, температуры, прикосновения и т.д.) в нервные импульсы. От рецепторов нервные импульсы поступают к чувствительным нейронам.

Рецепторы не реагируют на слишком слабые раздражители, а также (за исключением рецепторов вестибулярного аппарата и костно-мышечного чувства) на раздражители, интенсивность воздействия которых не меняется в течение длительного времени.

Порог раздражения — минимальная интенсивность и продолжительность действия раздражителя, которая может вызвать возбуждение рецептора.

Порог различения — минимальная разница в величине прироста или уменьшения раздражения, которая ощущается человеком.

Рецепторы различают по местоположению (внутренние и наружные), строению (например, световые рецепторы и волосковые чувствительные клетки внутреннего уха) и избирательности.

Классификация рецепторов по избирательности:■ хеморецепторы (рецепторы вкуса и обоняния);■ механорецепторы (рецепторы осязания и слуха);■ фоторецепторы (рецепторы зрения);■ терморецепторы (холода и тепла);

■ болевые рецепторы.

Вспомогательные структуры выполняют защитную, опорную и некоторые другие функции (пример: периферический отдел слуховой сенсорной системы представлен слуховыми рецепторами и вспомогательным аппаратом — ушной раковиной, наружным слуховым проходом, барабанной перепонкой и др.).

Проводниковый отдел состоит из нервов, образованных пучками длинных аксонов чувствительных (центростремительных) нейронов, по которым информация, поступившая от рецепторов, передается в центральную нервную систему. При этом нервные импульсы сначала попадают в подкорковый отдел мозга — таламус (в нем происходит первичная обработка информации), а от него -в кору головного мозга.

Центральный отдел расположен в определенной области коры больших полушарий головного мозга, где находятся высшие сенсорные центры — зоны, образованные нервными ядрами (скоплениями нервных клеток) и обеспечивающие окончательный анализ поступившей информации, формирование соответствующих ощущений — образа объекта — и, если необходимо, ответной реакции.

Обработка информации в сенсорных системах

Обработка информации в сенсорной системе:

■ сигнал из внешней или внутренней среды организма действует или на рецепторную клетку, или на разветвленный дендрит чувствительного нейрона. В результате чувствительный нейрон генерирует несколько нервных импульсов, причем чем сильнее раздражение, тем больше количество возникающих нервных импульсов;

■ по длинным аксонам чувствительных нейронов (чувствительному нерву) нервные импульсы проводятся в центральную нервную систему (ЦНС);

■ в ЦНС нервные импульсы передаются по цепочке нейронов (проводящему пути) и достигают проекционной зоны коры больших полушарий головного мозга; при этом по ходу проводящего пути осуществляется начальная обработка информации;

■ в проекционной зоне коры больших полушарий поступившие нервные импульсы обрабатываются, в результате чего у человека возникают ощущения;

■ в ассоциативных зонах коры возникшее ощущение сопоставляется с информацией, хранящейся в памяти человека, что приводит к распознаванию данного ощущения.

Возможные ошибки сенсорных систем:

■ ошибки, связанные с действием на рецепторы не соответствующих им раздражителей (пример: механическое раздражение рецепторов глаза может вызвать световое ощущение — «искры из глаз»);

иллюзии — ошибки зрительного, слухового, теплового и др. восприятия, вызванные физическими причинами (пример: из-за того, что показатели преломления света в воздухе и воде различны, ложка, опущенная в стакан с водой, кажется сломанной).

Значение сенсорных систем:

■ они обеспечивают восприятие и анализ информации из внешней и внутренней среды, позволяя организму ориентироваться и адекватно реагировать на изменения, происходящие в среде;

■ участвуют в образовании условных рефлексов;

■ получаемая от них информация обеспечивает поведение человека, его психическую деятельность.

Биология человека

Источник: https://esculappro.ru/sensornyie-sistemyi.html

Физиология сенсорных систем

Сенсорная система: принципы организации и функции: Сенсорная система - часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для

Здесь даны основные разделы общей физиологии сенсорных систем и нейрофизиологической сущности восприятия.

Вниз

Сенсорные системы

Анализаторы и сенсорные системы

Отличия между понятиями «сенсорная система» и «анализатор»

Общие принципы устройства сенсорных систем

Общие принципы работы сенсорных систем

Физиология восприятия

Сенсорное возбуждение

Пути сенсорного возбуждения

 Сущность восприятия

Сенсорные модальности

Подробности

Сенсорные системы

«Сенс» – переводится как «чувство», «ощущение».

Определение понятия

Сенсорные системы – это воспринимающие системы организма (зрительная, слуховая, обонятельная, осязательная, вкусовая, болевая, тактильная, вестибулярный аппарат, проприоцептивная, интероцептивная).

Сенсорные системы – это специализированные подсистемы нервной системы, обеспечивающие ей восприятие и ввод информации за счёт формирования субъективных ощущений на основе объективных раздражений.

Сенсорные системы включают в себя периферические сенсорные рецепторы вместе со вспомогательными структурам (органы чувств), отходящие от них нервные волокна (проводящие пути) и сенсорные нервные центры (низшие и высшие).

Низшие нервные центры трансформируют (перерабатывают) входящее сенсорное возбуждение в выходящее, а высшие нервные центры наряду с этой функцией образуют экранные структуры, формирующие нервную модель раздражения – сенсорный образ. © Сазонов В.Ф., 2012-2016.  © kineziolog.bodhu.ru, 2012-2016. © kineziolog.su, 2016.

Можно сказать, что сенсорные системы — это «информационные входы» организма для восприятия им характеристик окружающей среды, а также характеристик внутренней среды самого организма. В физиологии принято делать ударение на букву «о», тогда как в технике — на букву «е». Поэтому технические воспринимающие системы — сЕнсорные, а физиологические — сенсОрные.

Итак, сенсорные системы – это информационные входы в нервную систему.

Виды сенсорных систем

1. Слуховая. Адекватный раздражитель – звук.

2. Зрительная. Адекватный раздражитель – свет.

3. Вестибулярная. Адекватный раздражитель – гравитация, ускорение.

4. Вкусовая. Адекватный раздражитель – вкус (горький, кислый, сладкий, солёный).

5. Обонятельная. Адекватный раздражитель – запах.

6. Кинестетическая = осязательная (тактильная) + температурная (тепловая и холодовая). Адекватный раздражитель – давление, вибрация, тепло (повышенная температура), холод (пониженная температура).

7. Двигательная. Обеспечивает ощущение взаиморасположение частей тела в пространстве, ощущение своего тела). Именно двигательная сенсорная система позволяет нам дотронуться, например, рукой до своего носа или других частей тела даже с закрытыми глазами.

8. Мышечная (проприоцептивная). Обеспечивае ощущение степени напряжения мышц. Адекватный раздражитель – мышечное сокращение и растяжение сужожилий.

9. Болевая.  Адекватный раздражитель – повреждение клеток, тканей или медиаторы боли.
1) Ноцицептивная (болевая).
2) Антиноцицептивная (обезболивающая).

10. Интероцептивная. Обеспечивает внутренние ощущения. Слабо контролируется сознанием и, как правило, даёт нечёткие ощущения.

Однако в ряде случаев люди могут сказать, что ощущают в каком-либо внутреннем органе не просто дискомфорт, а состояние «давления», «тяжести», «распирания» и т.п.

Интероцептивная сенсорная система обеспечивает поддержание гомеостаза, и при этом она не обязательно порождает каккие-либо ощущения, воспринимаемые сознанием, т.е. не создаёт перцептивных сенсорных образов.

Восприятие — это перевод характеристик внешнего раздражения во внутренние нервные коды, доступные для обработки и анализа нервной системой (кодирование), и построение нервной модели раздражителя (сенсорного образа).

Восприятие позволяет строить внутренний образ, отражающий существенные характеристики внешнего раздражителя. Внутренний сенсорный образ раздражителя — это нервная модель, состоящая из системы нервных клеток. Важно понять, что эта нервная модель не может полностью соответствовать реальному раздражителю и всегда будет отличаться от него хотя бы в некоторых деталях.

К примеру, кубики на картинке справа  образуют модель, близкую к реальности, но не способную в реальности существовать…

А пример слуховой иллюзии, т.е. проявление в сознании нервной модели стимула вместо его реального восприятия, дан в стихотворном виде тут: Шелест листвы.

Анализаторы и сенсорные системы

 И.П. Павлов создал учение об анализаторах. Это упрощённое представление о восприятии. Он делил анализатор на 3 звена.

Строение анализатора

  1. Периферическая часть (отдаленная) – это рецепторы, воспринимающие раздражение и превращающие его в нервное возбуждение.

  2. Проводниковый отдел – это проводящие пути, передающие сенсорное возбуждение, рождённое в рецепторах.

  3. Центральный отдел – это участок коры больших полушарий головного мозга, анализирующий поступившее к нему сенсорное возбуждение и строящий за счёт синтеза возбуждений сенсорный образ.

Таким образом, например, окончательное зрительное восприятие происходит в мозге, а не в глазу.

Понятие сенсорная система шире, чем анализатор. Она включает в себя дополнительные приспособления, системы настройки и системы саморегуляции. Сенсорная система предусматривает обратную связь между мозговыми анализирующими структурами и воспринимающим рецептивным аппаратом. Для сенсорных систем характерен процесс адаптации к раздражению.

Адаптация – это процесс приспособления сенсорной системы и ее отдельных элементов к действию раздражителя.

Отличия между понятиями «сенсорная система» и «анализатор»

1. Сенсорная система активна, а не пассивна в передаче возбуждения.

2. В состав сенсорной системы входят вспомогательные структуры, обеспечивающие оптимальную настройку и работу рецепторов.

3. В состав сенсорной системы входят вспомогательные низшие нервные центры, которые не просто передают сенсорное возбуждение дальше, а меняют его характеристики и разделяют на несколько потоков, посылая их по разным направлениям.

4. Сенсорная система имеет обратные связи между последующими и предшествующими структурами, передающими сенсорное возбуждение.

5. Обработка и переработка сенсорного возбуждения происходит не только в коре головного мозга, но и в нижележащих структурах.

6. Сенсорная система активно подстраивается под восприятие раздражителя и приспосабливается к нему, т. е. происходит её адаптация.

7. Сенсорная система сложнее, чем анализатор.

Вывод:

Сенсорная система = анализатор + низший нервный центр (или несколько центров) + система регуляции.

Общие принципы устройства сенсорных систем

 Отделы сенсорной системы:

1. Рецепторы. Возможны также вспомогательные структуры (например глазное яблоко, ухо и т.п.).
2. Афферентные (чувствительные) нервные пути (афферентные нейроны).
3. Низшие нервные центры.
4. Высший нервный центр в коре больших полушарий головного мозга.

1. 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.

Иллюстрация принципа многоэтажности: http://kineziolog.su/sites/default/files/Mnogoetazh_duga.gif

2. 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.

Иллюстрация принципа многоканальности: Пути сенсорного возбуждения

3. 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.

4. Принцип дивергенции.

Дивергенция – это расхождение потока возбуждения на несколько потоков от низшего этажа к высшему (напоминает расходящуюся воронку).

5. 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. Смотри: Рецепция и трансдукция

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.

“Топическое” – означает “пространственное”.

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

Подробности

Подробности по сенсорным системам для докладов и рефератов можно посмотреть тут:

Реброва Н.П. Физиология сенсорных систем: Учебно-методическое пособие. СПб.,Стратегия будущего, 2007. Читать

www.ngmu.ru/kafedri/normalnoi-fiziologii/umr/recom_uchebniki/Nozdrachev/…

bibliotekar.ru/447/213.htm

humbio.ru/humbio/ssb/00000aa0.htm Электронный учебник по биологии человека, раздел Сенсорные системы.

medbiol.ru/medbiol/physiology/001b2075.htm Электронный учебник, раздел Сенсорные системы

http://website-seo.ru/read/page/15/ Основные электронные ресурсы по психофизиологии (разрешено скачивание).

website-seo.ru/read/page/2/ Дополнительные электронные ресурсы по психофизиологии (разрешено скачивание).

www.maik.ru/cgi-bin/list.pl?page=sensis elibrary.ru/title_about.asp?id=8212 Журнал Сенсорные системы.

ito.osu.ru/resour/el_book/courses/temp3/glava_4_1.html Сенсорные системы кратенько.

www.ozrenii.ru/ О зрении (не классическое представление информации о зрительной системе).

 Пути сенсорного возбуждения

Вверх

Источник: http://kineziolog.su/content/fiziologiya-sensornykh-sistem

2. Принципы организации сенсорных систем

Сенсорная система: принципы организации и функции: Сенсорная система - часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для

Сенсорныесистемы выполняют функции приема,передачи и анализа информации из внешнейили внутренней среды.

В этом процессевыделяются основные этапы:

1) возбуждениерецепторов в ответ на действие адекватногостимула (формирование рецепторногопотенциала);

2) передача нервноговозбуждения от рецепторов в высшиеотделы центральной нервной системы;

3) анализ поступающегосигнала в центральных отделах анализатораи выделение из него биологически значимойинформации;

4) формированиесубъективного образа, адекватногодействующему раздражителю;

5) опознание,классификация, идентификация стимула,принятие решения и формирования ответнойреакции организма.

Все сенсорныесистемы выполняют одинаковую функциюи, следовательно, имеют сходные принципыконструкции и организации:

1. Принципмногоэтажности(илимногослойности) сенсорных систем. Он раскрываетналичие нескольких слоев нервных клеток,первый из которых связан с рецепторнымиэлементами, а последний с нейронамиассоциативных зон коры больших полушарий.Между собой этажи связаны аксонами ихнейронов.

Такое построение сенсорныхсистем обеспечивает поэтапную переработкуинформации на каждом из промежуточныхуровней. При этом на каждом этапепроисходит переработка каких-либоотдельных параметров сенсорного сигнала.

Кроме того, этот принцип позволяеторганизму быстро реагировать на простыесигналы, которые анализируются напромежуточных уровнях.

2. Принципмногоканальности проведения информации.В каждом слое анализатора располагаетсямножество (десятки и сотни тысяч) нервныхэлементов, которые связаны с множествомэлементов следующего слоя. Как правило,разные каналы не дублируют друг друга,а служат для передачи информации оразличных свойствах сенсорного стимула.

На более высокихуровнях сенсорных систем выделяютследующие каналы передачи информации:

—специфический (проекционный);

—ассоциативный;

—неспецифический.

По специфическомуканалу передаются сведения о физическихпараметрах стимула. По ассоциативномуканалу – сведения о его биологическойзначимости. Неспецифические пути служатдля активации и настройки центральныхзвеньев анализатора на восприятие тойили иной информации.

3. Принципконвергенции и дивергенции.В конструкции сенсорных систем несоблюдается линейная связь междунейронами ниже и вышележащих уровней.

Каждый нейрон получает информацию отдесятков и сотен нейронов нижележащегоуровня (принцип конвергенции). Образуетсясуживающаяся сенсорная воронка.

Например,в сетчатке глаза примерно 130 млнрецепторов, а в слое выходных ганглиозныхклеток всего 250 тыс. нейронов.

В сенсорных системахпомимо принципа конвергенции можновыделить принцип дивергенции, которыйпредставлен в расширяющихся сенсорныхворонках. Это происходит, когда нейронпосылает разветвления своего аксона кдесяткам и сотням нейронов вышележащегоуровня.

Расширяющиеся воронки формируютсяна высоких уровнях зрительной системы,а также других системах (например, вслуховой).

Физиологический смысл принципаконвергенции сводится к уменьшениюколичества информации, передаваемой вмозг, а дивергенции – к обеспечениюболее дробного и сложного анализа разныхпризнаков сигнала.

4. Принципобратной связи.В сенсорныхсистемах действуют положительные иотрицательные обратные связи. Положительныесвязи используются для усиления ианализа слабых сигналов, а также длявыделения сигналов из «шума», т.е.

избиологически незначимой в данный моментинформации. Отрицательные обратныесвязи предотвращают чрезмерноевозбуждение нейронов при действиистимулов высокой интенсивности.

Совместное действие положительных иотрицательных обратных связей позволяетотфильтровать избыточную информациюи выделить биологически значимыепризнаки сигналов

Кроме того, сенсорнаясистема состоит не из лестницы релейныхобразований, а из аппаратов управленияпроцессом обработки и передачи информации с нижележащих уровней на вышележащие.Каждый уровень системы должен работатьминимум на основе двух входов: входаинформации (восходящий путь) и входауправления (нисходящий путь).

Благодарядеятельности нисходящих связейобеспечивается регуляция пороговойчувствительности и пропускной способностив сенсорных системах, так как сенсорнаясистема способна обработать за единицувремени объём информации во много разменьший, чем тот, который может поступатьна её вход.

Направленность нисходящихвлияний определяется доминирующейпотребностью как предпосылкой образованиядоминанты при использовании аппаратовпамяти. В связи с этим особенно важнойоказывается корковая регуляция, котораяосуществляет три функции: пусковую,коррегирующую и поддерживающую.

Значениепервой функции состоит в открытии иблокировании сенсорных входов; второй– в трансформации нервной сигнализацииили в обеспечении условий, при которыхранее разбалансированные сенсорныесистемы могут быть приведены к такомурежиму деятельности, когда создаютсянеобходимые условия для их наиболееполного взаимодействия и интеграции;значение третьей функции состоит вподдержании возбудимости глубокихструктур данной сенсорной системы науровне, оптимально приспособленном квосприятию и передаче сигнала в восходящемнаправлении.

5. Принципдвусторонней симметрии.Любая сенсорная система построена попринципу билатеральной симметрии, т.е.рецепторные аппараты и центральныезвенья парные, зеркально расположенные.

Рецепторы, расположенные на однойполовине тела, связаны с противоположнойстороной центрального отдела анализатора,так как афферентные пути от рецепторовпереходят на противоположную сторонуглавным образом на уровне продолговатогомозга.

Однако, как правило, этот принциппроявляется лишь в относительнойстепени, так как часто афферентный путьот рецепторов может быть связан с обоимисимметричными полушариями мозга.

Связьс контралатеральным полушарием выраженасильнее благодаря большему числунаправляющихся туда сенсорных волокон.Между симметричными отделами сенсорныхсистем устанавливаются горизонтальныекомиссуральные связи, обеспечивающиеих взаимодействие.

Основным механизмомпарной деятельности сенсорной системыявляется механизм функциональнойасимметрии при действии объектов,различным образом локализованных впространстве.

Вопросы и заданиядля самоконтроля

1.Какие этапы можно выделить в процессепереработки информации в сенсорныхсистемах?

2.Каково назначение отдельных уровней иотдельных канaлов сенсорной системы?Приведите пример многоканaльности имногоуровневости сенсорных систем.

3.В чем заключается физиологический смыслпринципа конвергенции и дивергенции ворганизации сенсорных систем?

4.Каково значение обратных связей ворганизации сенсорных систем?

5.Раскройте сущность принципа двустороннейсимметрии и его относительность.

Источник: https://studfile.net/preview/3537475/page:18/

Сенсорная система: принципы организации и функции

Сенсорная система: принципы организации и функции: Сенсорная система - часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для

Сенсорная система – часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для мозга информацию, передающую ее в мозг и анализирующую ее. Сенсорная система состоит из воспринимающих элементов – рецепторов, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые заняты переработкой и анализом этой информации.

 Таким образом, работа любой сенсорной системы сводится к реакции рецепторов на действие внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы, передаче их в мозг через цепи нейронов и анализу этой информации.

Сенсорная система — часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды.

Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние.

С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.

Процесс передачи сенсорных сигналов (их часто называют сенсорными сообщениями) сопровождается их многократными преобразованиями и перекодированием на всех уровнях сенсорной системы и завершается опознанием сенсорного образа.

Сенсорная информация, поступающая в мозг, используется для организации простых и сложных рефлекторных актов, а также для формирования психической деятельности. Поступление в мозг сенсорной информации может сопровождаться осознанием наличия стимула (ощущением раздражителя).

Так бывает не всегда: часто стимулы остаются неосознанными. Понимание ощущения, способность обозначить его словами, называют восприятием.

Принципы организации сенсорных систем

Все сенсорные системы человека организованы по некоторым общим принципам. Важнейшие из них следующие: многослойность, многоканальность, наличие так называемых «сенсорных воронок», а также дифференциация систем по вертикали и по горизонтали.

Многослойность сводится к наличию в каждой системе нескольких слоев нейронов, первый из которых связан с рецепторами, а последний – с нейронами моторных областей коры мозга.

Это свойство дает возможность специализировать слои на переработке разных видов сенсорной информации, что позволяет быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на низких уровнях.

Кроме того, создаются также условия для избирательного регулирования свойств нейронных слоев путем нисходящих влияний из других отделов мозга.

Многоканальность сенсорной системы заключается в том, что в каждом нейронном слое имеется множество (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных нервными волокнами со множеством клеток следующего слоя.

Наличие множества таких параллельных каналов обработки и передачи сенсорной информации обеспечивает сенсорной системе большую тонкость анализа сигналов (высокое «разрешение» сенсорных сигналов) и значительную надежность.

Разное количество элементов в соседних нейронных слоях формирует так называемые «сенсорные воронки». Так, в сетчатке каждого глаза у человека насчитывается 130 млн. фоторецепторов, а в слое выходных (ганглиозных) клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше (суживающаяся воронка).

На следующих уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся воронка: количество нейронов в первичной проекционной области зрительной коры мозга в тысячи раз больше, чем на выходе из сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре представлена только расширяющаяся воронка.

Физиологический смысл суживающейся воронки связан с уменьшением избыточности информации, а расширяющейся – с обеспечением параллельного анализа разных признаков сигнала.

Дифференциация сенсорной системы по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит, как правило, из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел сенсорной системы – более крупное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы или кохлеарные ядра слуховой системы) имеет определенную функцию.

Дифференциация сенсорной системы по горизонтали определяется различиями в свойствах рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. Так, в зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре и по-разному перерабатывающих информацию от центра и от периферии сетчатки.

Функции сенсорных систем (основные) — ряд основных функций, или операций с сенсорными сигналами, которые выполняет сенсорная система.

Функции сенсорных систем (основные) – обнаружение сигналов, их различение, передача, преобразование и кодирование, а также детектирование признаков сенсорного образа и его опознание.

Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а их детектирование и опознание — нейронами корковых уровней сенсорной системы.

Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех уровней системы.

Источник: https://students-library.com/library/read/100124-sensornaa-sistema-principy-organizacii-i-funkcii

Medic-studio
Добавить комментарий