какие есть сенсорные системы

Сенсорные системы, их значение и классификация. Взаимодействие сенсорных систем

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма необходимы постоянство его внутренней среды, связь с непре­рывно меняющейся окружающей внешней средой и приспособ­ление к ней. Информацию о состоянии внешней и внутренней среды организм получает с помощью сенсорных систем, которые анализируют (различают) эту информацию, обеспечивают фор­мирование ощущений и представлений, а также специфических форм приспособительного поведения.

Представление о сенсорных системах было сформулировано И. П. Павловым в учении об анализаторах в 1909 г. при исследова­нии им высшей нервной деятельности.
Анализатор — совокуп­ность центральных и периферических образований, воспринима­ющих и анализирующих изменения внешней и внутренней сред организма. Понятие «сенсорная система», появившееся позже, за­менило понятие «анализатор», включив механизмы регуляции раз­личных его отделов с помощью прямых и обратных связей. Наряду с этим по-прежнему бытует понятие «орган чувств» как перифе­ рическое образование, воспринимающее и частично анализиру­ ющее факторы окружающей среды. Главной частью органа чувств являются рецепторы, снабженные вспомогательными структура­ ми, обеспечивающими оптимальное восприятие.

При непосредственном воздействии различных фак­торов окружающей среды с участием сенсорных систем в организ­ме возникают ощущения, которые представляют собой отражения свойств предметов объективного мира. Особенностью ощущений является их модальность, т.е. совокупность ощущений, обеспечива­ емых какой-либо одной сенсорной системой. Внутри каждой модаль­ ности в соответствии с видом (качеством) сенсорного впечатления можно выделить разные качества, или валентности. Модальностя­ ми являются, например, зрение, слух, вкус. Качественные типы модальности (валентности) для зрения — это различные цвета, для вкуса — ощущение кислого, сладкого, соленого, горького.

Деятельность сенсорных систем обычно связывают с возник-‘ новением пяти чувств — зрения, слуха, вкуса, обоняния и осяза­ния, с помощью которых осуществляется связь организма с внеш­ ней средой. Однако в реальной действительности их значительно больше.

В основу классификации сенсорных систем могут быть положе­ ны различные признаки: природа действующего раздражителя, характер возникающих ощущений, уровень чувствительности ре­ цепторов, скорость адаптации и многое другое.

Наиболее существенной является классификация сенсорных систем, в основе которой лежит их назначение (роль). В связи с этим выделяют несколько видов сенсорных систем.

Внешние сенсорные системы воспринимают и анализируют из­ менения внешней среды. Сюда следует включить зрительную, слу­ ховую, обонятельную, вкусовую, тактильную и температурную сенсорные системы, возбуждение которых воспринимается субъек­тивно в виде ощущений.

Внутренние (висцеральные) сенсорные системы воспринимают и анализируют изменения внутренней среды организма, показа­ телей гомеостазиса. Колебания показателей внутренней среды в пределах физиологической нормы у здорового человека обычно не воспринимается субъективно в виде ощущений. Так, мы не можем субъективно определить величину артериального давления, особенно если оно нормальное, состояние сфинктеров и пр. Од­нако информация, идущая из внутренней среды, играет важную роль в регуляции функций внутренних органов, обеспечивая при­способление организма к различным условиям его жизнедеятель­ности. Значение этих сенсорных систем изучается в рамках курса физиологии (приспособительная регуляция деятельности внутрен­ них органов). Но в то же время изменение некоторых констант внутренней среды организма может восприниматься субъективно в виде ощущений (жажда, голод, половое влечение), формирую­ щихся на основе биологических потребностей. Для удовлетворе­ ния этих потребностей включаются поведенческие реакции. На­ пример, при возникновении чувства жажды вследствие возбужде­ ния осмо- или волюморецепторов формируется поведение, на­ правленное на поиск и прием воды.

Сенсорные системы положения тела воспринимают и анализи­ руют изменения положения тела в пространстве и частей тела друг относительно друга. К ним следует отнести вестибулярную и дви­гательную (кинестетическую) сенсорные системы. Поскольку мы оцениваем положение нашего тела или его частей друг относи­тельно друга, эта импульсация доходит до нашего сознания. Об этом свидетельствует, в частности, опыт Д. Маклоски, который ученый поставил на самом себе. Первичные афферентные волок­ на от мышечных рецепторов раздражались пороговыми электри­ческими стимулами. Увеличение частоты импульсации этих не­ рвных волокон вызывало у испытуемого субъективные ощущения изменения положения соответствующей конечности, хотя ее по­ ложение в действительности не изменялось.

Ноцицептивную сенсорную систему следует выделить отдельно в связи с ее особым значением для организма — она несет информацию о повреждающих действиях. Болевые ощущения могут возникать при раздражении как экстеро-, так и интероре цепторов.

Взаимодействие сенсорных систем осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и корковом уровне. Особенно широка интеграция сигналов в ретикулярной формации. В коре мозга происходит интеграция сигналов высшего порядка. В результате множественных связей с другими сенсорными и неспецифическими системами многие корковые нейроны приобретают способность отвечать на сложные комбинации сигналов разной модальности. В особенности это свойственно нервным клеткам ассоциативных областей коры больших полушарий, которые обладают высокой пластичностью, что обеспечивает перестройку их свойств в процессе непрерывного обучения опознанию новых раздражителей. Межсенсорное (кросс-модальное) взаимодействие на корковом уровне создает условия для формирования «схемы мира» (или «карты мира») и непрерывной увязки, координации с ней собственной «схемы тела» данного организма.

С помощью сенсорных сис­тем организм познает свойства предметов и явлений окружающей среды, полезные и негативные стороны их воздействия на орга­низм. Поэтому нарушения функции внешних сенсорных систем, особенно зрительного и слухового, чрезвычайно сильно затруд­няют познание внешнего мира (очень беден окружающий мир для слепого или глухого). Однако только аналитические процессы в ЦНС не могут создать реального представления об окружающей среде. Способность сенсорных систем взаимодействовать между собой обеспечивает образное и целостное представление о пред­ метах внешнего мира. Например, качество дольки лимона мы оце­ ниваем с помощью зрительной, обонятельной, тактильной и вку­ совой сенсорных систем. При этом формируется представление как об отдельных качествах — цвете, консистенции, запахе, вкусе, так и о свойствах объекта в целом, т.е. создается определенный целостный образ воспринимаемого объекта. Взаимодействие сенсор­ ных систем при оценке явлений и предметов лежит также в основе компенсации нарушенных функций при утрате одной из сенсор­ ных систем. Например, у слепых повышается чувствительность слу­ ховой сенсорной системы. Такие люди могут определить местопо­ ложение крупных предметов и обойти их, если нет посторонних шумов за счет отражения звуковых волн от находящегося впереди предмета. Американские исследователи наблюдали за слепым че­ ловеком, который достаточно точно определял местоположение большой картонной пластинки. Когда испытуемому залепили уши воском, он не смог определить местоположение картона.

Взаимодействия сенсорных систем могут проявляться в виде влияния возбуждения одной системы на состояние возбудимости другой по доминантному принципу. Так, прослушивание музыки может вызвать обезболивание при стоматологических процедурах (аудиоаналгезия). Шум ухудшает зрительное восприятие, яркий свет повышает восприятие громкости звука. Процесс взаимодействия сенсорных систем может проявляться на различных уровнях. Осо­бенно большую роль в этом играют ретикулярная формация ствола мозга, кора большого мозга. Многие нейроны коры обладают спо c обностью отвечать на сложные комбинации сигналов разной мо­ дальности (мультисенсорная конвергенция), что очень важно для познания окружающей среды и оценки новых раздражителей

Источник

енсорная система

Сенсорная система — часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды. [1] [2] 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.

Также сенсорные системы называют анализаторами. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И.П. Павлов. [2] Анализаторы (сенсорные системы) — это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.

Содержание

[править] Сенсорные стимулы

Следующие четыре характеристики сенсорных стимулов (раздражителей) наиболее важны для анализаторов:

[править] Сенсорная система человека

Сенсорная система человека состоит из следующих подсистем:

У человека имеются:

Фильтрация сенсорной информации

Фильтрация сенсорной информации — фильтрация афферентных сигналов нервной системой. В результате такой фильтрации на определённые уровни обработки поступает только часть полученной предшествующими уровнями сенсорной информации.

В английской литературе используется термин sensory gating (от английского gate, ворота), использующий сравнение фильтра информации с воротами, которые могут пропускать или блокировать сенсорные сигналы.

Фильтрация происходит на разных уровнях нервной системы — в спинном мозге, стволе мозга, таламусе, коре больших полушарий и других структурах. Функции этой регуляции тоже разные, так как сенсорная информация используется нервной системой многообразно.

Нарушения процесса фильтрации сенсорной информации могут приводить к неврологическим, психологическим и психиатрическим расстройствам.

Содержание

[править] Биологическая целесообразность

Биологические системы находятся в постоянном взаимодействии с внешним миром, информацию о котором они получают при помощи органов сенсорных систем: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, проприоцепции, вестибулярной системы.

Обнаружению сигналов обычно препятствуют помехи — шумы различного вида (внешнего и внутреннего происхождения). Кроме того, информация, которую нервная система получает через органы чувств, избыточна; полезная информация в ней смешана с массой бесполезных сигналов. Процесс фильтрации сенсорного потока выступает первым звеном в процессе обнаружения сигнала на фоне сенсорного шума. Так, человек не чувствует постоянного раздражения рецепторов кожи, которое производит надетая на нем одежда, и не обращает внимания на давление, которое оказывает на него сидение стула. Нервная система гимнастки, выполняющей упражнение на бревне, активно использует вестибулярную, проприоцептивную и зрительную информацию, но игнорирует слуховые сигналы (выкрики из зала). Во сне мозг практически отключается от сенсорных сигналов (отсюда выражения: тебя хоть из пушки буди).

Регуляция потока сенсорной информации абсолютно необходима для нормального функционирования мозга. Без неё нервная система не смогла бы генерировать адекватные реакции на внешние раздражители, фильтровать и распределять сенсорную информацию при управлении движениями, концентрировать внимание на важных предметах и действиях и игнорировать маловажные раздражители, обеспечивать нормальный сон.

[править] Терминология

Говоря о фильтрации сенсорной информации психологи, как правило, подразумевают первичную, неосознанную обработку сенсорных сигналов. Если же речь идёт о сознательном восприятии, то они употребляют термин фокальное внимание или селективное внимание.

В нейрофизиологической литературе термин употребляется в более широком смысле. В него часто включают как неосознанную обработку сенсорных сигналов, так и их осознанное восприятие.

Эти разница в употреблении терминологии связана с тем, что для психологов разделение деятельности мозга на сознательную и подсознательную — одно из основных понятий, нейрофизиологи же изучают конкретные нейронные сети, ответственные за переработку информации, и не видят явного разграничения между сознательными и бессознательными процессами. Например, сами рецепторы (казалось бы, низший отдел в сенсорной цепочке) контролируются высшими отделами мозга через эфферентные нервы. Примером может служить эфферентная иннервация мышечных веретен (гамма-инервация) и рецепторов внутреннего уха.

[править] Общие принципы фильтрации в сенсорной иерархии

Информация от рецепторов передаётся в центральную нервную систему через спинальные или черепномозговые нервы. Ответвления аксонов, передающие сенсорную информацию, формируют синаптические окончания на нейронах спинного мозга (или ствола мозга в случае черепномозговых червов), затем направляются в высшие отделы нервной системы (стволовые ядра, которые в свою очередь передают информацию выше). В каждом из этих отделов нервной системы поток сенсорной информации может фильтроваться — акцентрироваться или, наоборот, блокироваться.

Начальная фильтрация сенсорного сигнала может происходить уже на уровне рецепторов. Так, многие рецепторы обладают свойством адаптации, то есть их разряды становятся реже, даже если раздражитель остаётся. Примером регуляции на уровне сенсорного аппарата является и изменение ширины зрачков.

Поток информации не односторонний, так как высшие отделы иерархии посылают сигналы в низшие отделы. Кроме того, сенсорная информация обрабатывается не цепочкой последовательных структур, а, скорее, многими областями мозга одновременно (или, как говорят, параллельно). Параллельная обработка сенсорной информации становится очевидна в высших областях мозга, таких как кора полушарий. Здесь отдельные области специализируются на обработке отдельных элементов информации (например, в зрении — информация о положении объектов в пространстве и о таких деталях, как цвет и форма, обрабатывается различными областями коры). В процессе регуляция этой распределенной системы некоторые области мозга становятся более активными, чем другие (например, при просмотре фотографий — область коры, ответственная за распознавание лиц). Подобные изменения активности мозга с помощью методики фокального магнитного резонанса.

Сенсорная информация различного рода (т.е., разные модальности — зрение, осязание, слух и т.д.), вообще говоря, не обрабатывается отдельно. Во многих областях мозга, называемых ассоциативными, происходит смешение модальностей — например, в париетальной коре и буграх четверохолмия. Нейроны в этих отделах мозга реагируют на различные стимулы, например, зрительные, тактильные и слуховые.

Структурами, контролирующими сенсорную информацию, являются кора больших полушарий (в частности, префронтальная кора, играющая важную роль в контроле внимания), базальные ганглии, ретикулярная формация, таламус (в частности, ретикулярное ядро таламуса) и другие структуры.

Одним из основных механизмов фильтрации сенсорной информации является торможение, которое производят ГАМК-эргические синапсы. Как правило, нейрон передающий сенсорную информацию, является возбуждающим. Например, аксоны зрительного нерва образуют возбуждающие синапсы на нейронах латерального коленчатого тела — зрительном ядре таламуса. (Исключением являются некоторые высшие отделы мозга, состоящие из тормозных нейронов, например стриатум. Однако, на этом этапе сенсорная информация уже подверглась значительной обработке). Фильтруют эти возбуждающие сигналы тормозные нейроны. Торможение может быть пресинаптическим (то есть блокирующим передачу сигналов по сенсорному аксону к какому-либо нейрону) либо постсинаптическим (гиперполяризующим нейрон, принимаюший сенсорные сигналы). Постсинаптическое торможение позволяет блокировать сигналы избирательно, так как принимающая клетка остаётся способной отвечать на другие, незаблокированные воздействия.

На фильтрацию сенсорных сигналов также оказывают влияние такие нейромедиаторы как ацетилхолин, дофамин, эндорфины и другие.

[править] Фильтрация на уровне рецепторов

Первоначальная фильтрация сенсорной информации может происходить уже на уровне рецепторов. Большинство рецепторов обладают свойством адаптации, которое состоит в том, что частота импульсов в нервных окончаниях рецепторов снижается при продолжительном воздействии стимула. Таким образом, рецепторы во многих случаях реагируют не на присутствие стимула как таковое, а на его появление (или, наоборот, выключение).

[править] Сон

[править] Фильтрация сенсорных сигналов при управлении движениями

Сигналы от рецепторов мышц, сухожилий, кожи, суставов (а также вестибулярного аппарата и зрения при высшей моторной интеграции) играют важную роль в организации двигательных актов.

Траектория движения конечности во время ходьбы зависит от различных факторов, некоторые из которых регулируются нервными сетями центральной нервной системы, а некоторые — сигналами от сенсорных рецепторов. Мышечные рефлексы модулируются во время ходьбы, причём они зависят от особенностей каждого шага. Более того, рефлексы могут быстро меняться в зависимости от режима работы ног: стояния, ходьбы, бега. Эти изменения, скорее всего, обусловлены пресинаптическим торможением. Такая изменчивость рефлекса может быть нарушена у неврологических больных с травмами головы или позвоночника. [2]

Оказывают влияние на активность мотонейронов (нейронов, управляющих мышцами) и разряды, поступающие от рецепторов кожи и сухожилий, причём даже на уровне спинного мозга эти сигналы участвуют в сложных (полисинаптических) взаимодействиях. Начало систематическому исследованию моторных рефлексов спинного мозга положил Чарльз Шеррингтон. Эти исследования продолжаются и по сей день. Согласно современным представлениям, высшие центры мозга оказывают модулирующее влияние на передачу сенсорной информации в спинальных сетях. Важным механизмом такого влияния является пресинаптическое торможение, то есть торможение аксона, передающего сенсорный сигнал мотонейрону. Этот вид торможения блокирует сенсорный приток, но не оказывает тормозного влияния на сам мотонейрон.

В целом, при управлении движениями происходит мультисенсорная интеграция, то есть сопоставление сенсорной информации из разных источников. Так, для интерпретации информации, поступающей от вестибулярного аппарата, необходимо знать, в каком положении находится голова, а эту информацию поставляют рецепторы шеи. При мультисенсорной интеграции мозг может отдавать предпочтение определённым видам сенсорных сигналов и относиться с меньшим доверием к другим. Так, показано, что мозг охотнее всего доверяет зрению, и если возникает конфликт между зрением и другими источниками информации, то последние игнорируются. Например, пассажир в вагоне испытывает иллюзию собственного движения, когда стоящий за окном поезд трогается с места, несмотря на то, что ни вестибулярный аппарат, ни рецепторы тела ни о каком движении не сообщают. Точно так же, стоящий человек покачнется, если экспериментатор приведет в движение зрительный фон. [3]

Исследования показали, что движения оказывают влияние на то, какие ощущения испытывает человек при раздражении рецепторов. Так, установлено, что во время инициации движения чувствительность к кожным раздражителям снижается. Например, в исследовании Чэпмен и Бошам (2006) [4] учёные сравнили влияние на восприятие околопороговых тактильных стимулов моторных команд и периферической реафферентации (т.е. афферентных сигналов, возникающих при движении конечности). Указательный палец руки раздражался электрической стимуляцией. Испытуемые производили движение этим же пальцем или разгибали локтевой сустав. Те же движения производились пассивно (т.е. при помощи экспериментальной установки; испытуемый не производил произвольных движений). И при активном, и при пассивном движении тактильные ощущения снижались, причём максимальное снижение наблюдалось при начале электрической активации мышц.

На сложную взаимосвязь движений и восприятия обратили внимание Гельмгольц, Мах и другие учёные 19-го века, размышляя о движении глаз. Общеизвестно, что несмотря на то, что глаза вращаются в орбитах, воспринимаемое зрительное окружение не приходит в движение. Гельмгольц назвал механизм, за счёт которого это происходит «неосознаваемыми умозаключениями». В 1950-х для объяснения этого явления было выдвинуто представление об эфферентной копии [5] Эфферентная копия — это предсказание изменения сенсорных сигналов, которые должны произойти в результате движения. Согласно этому представлению, сенсорная информация оценивается не сама по себе, а в сравнении с ожиданием. Примером эфферентной копии является эффект неподвижного эскалатора — человек испытывает необычные ощущения того, что опора движется у него под ногами, когда становится на неподвижный эскалатор [6] В данном случае срабатывает несоответствие сенсорных сигналов, которые мозг приучен ожидать многодневной практикой с движущимся эскалатором, с теми, которые он получает при неожиданном столкновении с неподвижным эскалтором. Этот эффект настолько силен, что он действует даже на человека, которого предупредили о неподвижности эскалатора.

[править] Нарушения

Неспособность игнорировать внешние раздражители может быть признаком заболевания (например, расстройство внимания). В некоторых тяжелых случаях любое раздражение воспринимается человеком как боль. Диаметрально противоположное заболевание — игнорирование большинства раздражителей, неспособность реагировать на события внешнего мира. В ряде исследований описан синдром дефицита сенсорного регулирования (sensory gating) у больных шизофренией. Нарушение способности к фильтрации сенсорной информации является ранним симптомом шизофрении. При таком нарушении снижается способность мозга подавлять ответы на слабые стимулы. Больные становятся легко возбудимыми и не могут сконцентрировать своё внимание. Нейробиологический механизм этих нарушений связан с модуляцией активности гиппокампа через никотиновые рецепторы. Такое нарушение выявляется по снижению торможения вызванных ответов при повторной звуковой стимуляции, что выражается в дефиците сдерживания потенциала P50. Этот эффект связан с активностью гена альфа-7-никотинового рецептора на хромосоме 15q14. [7] [8] Так как связанные с этим рецептором гены CHRNA7 и CHRFAM7A в некоторых исследованиях ассоциируются с шизофренией, [9] он является важной целью для фармакологического воздействия. [10]

Источник

Физиология сенсорных систем

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

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

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.

Виды сенсорных систем

7. Двигательная. Обеспечивает ощущение взаиморас положение 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.

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.

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

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

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.

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.

7. Сенсорная система сложнее, чем анализатор.

Вывод:

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

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.

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:

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.

4. Принцип дивергенции.

5. Принцип обратной связи.

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

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.

Специфичность сенсорных систем предопределяется их структурой. Структура ограничивает их реакции на один раздражитель и способствует восприятию других.

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

Источник