Opišite opšti plan strukture senzornog sistema. Opća fiziologija senzornih sistema

U sklopu senzornog sistema izdvajaju se 3 odjela. 1) periferni, koji se sastoji od receptora koji percipiraju određene signale, i posebnih formacija koje doprinose radu receptora (ovaj dio su organi čula - oko, uho itd.); 2) provodnik, uključujući puteve i subkortikalne nervne centre; 3) kortikalni - područja kore velikog mozga na koje se ova informacija upućuje.

Nervni put koji povezuje receptor sa kortikalnim ćelijama obično se sastoji od četiri neurona: prvi, senzorni neuron nalazi se izvan CNS-a - u kičmenim čvorovima ili čvorovima kranijalnih nerava (kohlearni spiralni čvor, vestibularni čvor, itd.); drugi neuron se nalazi u kičmi, produženoj moždini ili srednjem mozgu; treći neuron je u relejnim (preklopnim) jezgrama talamusa (diencephalon); četvrti neuron je kortikalna ćelija projekcijske zone moždane kore.

Glavne funkcije senzorskih sistema:

• prikupljanje i obrada informacija o spoljašnjem i unutrašnjem okruženju tela;
• implementacija povratne sprege koja obavještava nervne centre o rezultatima aktivnosti;
• održavanje normalnog nivoa (tonusa) funkcionalnog stanja mozga.

I. P. Pavlov je razlaganje složenosti spoljašnjeg i unutrašnjeg sveta na zasebne elemente i njihovu analizu smatrao glavnom funkcijom senzornih sistema (analizatora). Pored primarnog prikupljanja informacija, važna funkcija senzornih sistema je i implementacija povratnih informacija o rezultatima aktivnosti tijela. Da bi razjasnio i poboljšao različite ljudske radnje, prvenstveno motoričke, CNS mora dobiti informacije o snazi ​​i trajanju izvršenih mišićnih kontrakcija, o brzini i tačnosti pokreta tijela ili radnih projektila, o promjenama u brzini pokreta, o stepen ostvarenosti cilja i sl. Bez ovih podataka nemoguće je formirati i unaprijediti motoričke sposobnosti, uključujući i sportske, te je teško unaprijediti tehniku ​​izvođenja vježbi.

Konačno, senzorni sistemi doprinose regulaciji funkcionalnog stanja organizma. Impuls koji dolazi od različitih receptora do kore velikog mozga, kako specifičnim tako i nespecifičnim putevima, bitan je uslov za održavanje normalnog nivoa njegovog funkcionalnog stanja. Umjetno isključivanje osjetilnih organa u posebnim eksperimentima na životinjama dovelo je do oštrog smanjenja tonusa korteksa i uspavljivanja. Takva životinja se budila samo za vrijeme hranjenja i sa nagonom za mokrenjem ili pražnjenjem crijeva.

Klasifikacija i mehanizmi ekscitacije receptora

Receptori se nazivaju posebne formacije koje transformiraju (pretvaraju) energiju vanjske iritacije u specifičnu energiju nervnog impulsa.

Svi receptori, prema prirodi percipiranog okruženja, dijele se na egzoreceptore koji primaju nadražaje iz vanjskog okruženja (receptori organa sluha, vida, mirisa, okusa, dodira), interoreceptore koji reagiraju na nadražaje iz unutrašnjih organa i proprioceptori koji percipiraju podražaje iz motoričkog aparata (mišići, tetive, zglobne kapsule).

Prema vrsti percipirane iritacije razlikuju se hemoreceptori (receptori ukusa i olfaktornog senzornog sistema, hemoreceptori krvnih sudova i unutrašnjih organa); mehanoreceptori (proprioreceptori motoričkog senzornog sistema, baroreceptori krvnih sudova, receptori slušnog, vestibularnog, taktilnog i senzornog sistema bola); fotoreceptori (receptori vizuelnog senzornog sistema) i termoreceptori (receptori senzornog sistema temperature kože i unutrašnjih organa).

Po prirodi veze s stimulusom razlikuju se udaljeni receptori koji reagiraju na signale iz udaljenih izvora i izazivaju upozoravajuće reakcije tijela (vizualne i slušne) i kontaktne, primajući direktne utjecaje (taktilne i sl.).

Prema strukturnim karakteristikama razlikuju se primarni i sekundarni receptori. Primarni receptori su završeci osjetljivih bipolarnih stanica čije je tijelo izvan CNS-a, jedan proces se približava površini koja percipira iritaciju, a drugi ide u CNS (npr. proprioreceptori, termoreceptori, olfaktorne ćelije), sekundarne receptore predstavljaju specijalizovani receptorske ćelije koje se nalaze između osetljivog neurona i tačke primene stimulusa (na primer, fotoreceptora oka). U primarnim receptorima energija vanjskog stimulusa se direktno pretvara u nervni impuls u istoj ćeliji. U perifernom kraju osjetljivih stanica, pod djelovanjem stimulusa, dolazi do povećanja propusnosti membrane i do njene depolarizacije, dolazi do lokalne ekscitacije - receptorskog potencijala, koji, dosegnuvši graničnu vrijednost, uzrokuje pojavu akcionog potencijala koji se širi duž nervnih vlakana do nervnih centara.

Kod sekundarnih receptora stimulus uzrokuje pojavu receptorskog potencijala u receptorskoj ćeliji. Njegova ekscitacija dovodi do oslobađanja medijatora u presinaptičkom dijelu kontakta receptorske ćelije s vlaknom osjetljivog neurona. Lokalna ekscitacija ovog vlakna odražava se pojavom ekscitatornog postsinaptičkog potencijala ili takozvanog generatorskog potencijala. Kada se dosegne prag ekscitabilnosti u vlaknu osjetljivog neurona, javlja se akcioni potencijal koji prenosi informaciju u CNS. Dakle, u sekundarnim receptorima jedna ćelija pretvara energiju vanjskog stimulusa u potencijal receptora, a druga u generatorski potencijal i akcioni potencijal.

Svojstva receptora

Glavno svojstvo receptora je njihova selektivna osjetljivost na adekvatne stimuluse. Većina receptora je podešena na percepciju jedne vrste (modaliteta) stimulusa – svjetlosti, zvuka itd. Osjećajnost receptora na takve specifične stimuluse je izuzetno visoka. Ekscitabilnost receptora mjeri se minimalnom vrijednošću energije odgovarajućeg stimulusa, koja je neophodna za nastanak ekscitacije, tj. prag uzbuđenja.

Još jedno svojstvo receptora je vrlo niska vrijednost pragova za adekvatne stimuluse. Na primjer, u vizualnom senzornom sistemu može doći do ekscitacije fotoreceptora pod djelovanjem svjetlosne energije, koja je neophodna za zagrijavanje 1 ml vode na 1 gram. C za 60.000 godina. Do ekscitacije receptora može doći i pod dejstvom neadekvatnih nadražaja (na primer, osećaj svetlosti u vizuelnom sistemu tokom mehaničke i električne stimulacije). Međutim, u ovom slučaju, pragovi pobude su mnogo veći.

Postoje apsolutni i razlika (diferencijalni) pragovi.

Apsolutni pragovi se mjere minimalnom percipiranom veličinom stimulusa. Diferencijalni pragovi predstavljaju minimalnu razliku između dva intenziteta stimulusa koju tijelo još uvijek percipira (razlike u nijansama boja, svjetlini, stepenu mišićne napetosti, zglobnim uglovima, itd.).

Osnovno svojstvo svih živih bića je adaptacija, odnosno prilagodljivost uslovima sredine. Procesi adaptacije ne pokrivaju samo receptore, već i sve dijelove senzornog sistema. Adaptacija perifernih elemenata očituje se u činjenici da pragovi ekscitacije receptora nisu konstantna vrijednost. Podizanjem pragova ekscitacije, odnosno smanjenjem osjetljivosti receptora, dolazi do adaptacije na dugotrajne monotone podražaje. Na primjer, osoba ne osjeća stalni pritisak na kožu svoje odjeće, ne primjećuje neprekidno otkucavanje sata.

Ali brzina adaptacije na produžene stimulanse receptore se dijele na brzo adaptirajuće (fazične) i sporo prilagođavajuće (toničke). Fazni receptori reaguju samo na početku ili na kraju dejstva stimulusa sa jednim ili dva impulsa (npr. receptori za pritisak na koži-Pacinijeva tela), atonični nastavljaju da šalju neumoljive informacije u centralni nervni sistem dugo vremena djelovanja stimulusa (na primjer, tzv. sekundarni završeci u mišićnim vretenima, koji obavještavaju centralni nervni sistem o statičkim naprezanjima).

Adaptacija može biti praćena i smanjenjem i povećanjem ekscitabilnosti receptora. Dakle, pri prelasku iz svijetle sobe u tamnu, dolazi do postupnog povećanja ekscitabilnosti fotoreceptora oka, a osoba počinje razlikovati slabo osvijetljene predmete - to je takozvana tamna adaptacija. Međutim, tako visoka ekscitabilnost receptora pokazuje se pretjeranom kada se krećete u jako osvijetljenu prostoriju („svjetlo boli oči“). U tim uslovima, ekscitabilnost fotoreceptora se brzo smanjuje - dolazi do adaptacije na svetlost.

Nervni sistem fino reguliše osetljivost receptora u zavisnosti od potreba trenutka kroz eferentnu regulaciju receptora. Konkretno, tijekom prijelaza iz stanja mirovanja u mišićni rad, osjetljivost receptora motoričkog aparata značajno se povećava, što olakšava percepciju informacija o stanju mišićno-koštanog sistema (gama regulacija). Mehanizmi adaptacije na različite intenzitete stimulusa mogu uticati ne samo na same receptore, već i na druge formacije u organima čula. Na primjer, pri prilagođavanju različitim intenzitetima zvuka dolazi do promjene u pokretljivosti slušnih koščica (čekić, nakovanj i stremen) u srednjem uhu čovjeka.

Kodiranje informacija

Amplituda i trajanje pojedinačnih nervnih impulsa (akcionih potencijala) koji dolaze od receptora do centara ostaju konstantni pod različitim podražajima. Međutim, receptori prenose adekvatne informacije nervnim centrima ne samo o prirodi, već io jačini stimulusa koji deluje. Informacija o promjenama u intenzitetu stimulusa se kodira (transformira u oblik koda nervnog impulsa) na dva načina:

1) promjena frekvencije impulsa koji idu duž svakog od nervnih vlakana od receptora do nervnih centara i 2) promjena broja i raspodjele impulsa - njihov broj u naletu, intervali između praska, trajanje pojedinačnih navale impulsa, broj istovremeno pobuđenih receptora i odgovarajućih nervnih vlakana (raznovrsna prostorno-vremenska slika ove impulsacije, bogata informacijama, naziva se obrazac).

Što je veći intenzitet podražaja, veća je učestalost aferentnih nervnih impulsa i njihov broj. To je zbog činjenice da povećanje snage stimulusa dovodi do povećanja depolarizacije receptorske membrane, što zauzvrat uzrokuje povećanje amplitude potencijala generatora i povećanje frekvencije impulsa. koji nastaju u nervnom vlaknu. Između logaritma jačine iritacije i broja nervnih impulsa postoji direktno proporcionalna veza.

Postoji još jedna mogućnost kodiranja senzornih informacija. Selektivna osjetljivost receptora na adekvatne podražaje već omogućava razdvajanje različite vrste energije koja deluje na organizam. Međutim, čak i unutar istog senzornog sistema može postojati različita osjetljivost pojedinih receptora na podražaje istog modaliteta s različitim karakteristikama (razlikovanje karakteristika okusa prema različitim receptorima okusa na jeziku, razlikovanje boja po različitim fotoreceptorima oka, itd.) .

vizuelni senzorni sistem

Vizualni senzorni sistem služi za percepciju i analizu svjetlosnih nadražaja. Preko njega osoba prima do 80-90% svih informacija o vanjskom okruženju. Ljudsko oko percipira svjetlosne zrake samo u vidljivom dijelu spektra - u rasponu od 400 do 800 nm.

Opšti plan organizacije

Vizualni senzorni sistem se sastoji od sljedećih odjela:

1. periferni dio je složeni pomoćni organ - oko, u kojem se nalaze fotoreceptori i tijela od 1 (bipolarni) i 2 (ganglijska) neurona;
2. provodni odjel - optički nerv (drugi par kranijalnih živaca), koji je vlakna 2. neurona i djelomično se ukršta u hijazmi, prenosi informacije trećim neuronima, od kojih se neki nalaze u prednjem kolikulusu srednjeg mozga, drugi dio - u jezgrima diencephalon, takozvana vanjska koljenasta tijela;
3. kortikalni odjel - 4. neuroni se nalaze u 17. polju okcipitalne regije kore velikog mozga. Ova formacija je primarno (projekcijsko) polje ili jezgro analizatora, čija je funkcija nastanak osjeta. Pored njega je sekundarno polje ili periferija analizatora (polja 18 i 19), čija je funkcija prepoznavanje i razumijevanje vizualnih osjeta, koji su u osnovi procesa percepcije. Dalja obrada i međupovezivanje vizuelnih informacija sa informacijama iz drugih senzornih sistema odvija se u asocijativnim posteriornim tercijalnim kortikalnim poljima – nižim parijetalnim područjima.

Mediji oka koji provode svjetlost i prelamanje svjetlosti (refrakcija)

Očna jabučica je sferna komora prečnika oko 2,5 cm, koja sadrži medije koji provode svetlost - rožnjaču, vlagu prednje očne komore, sočivo i želatinoznu tečnost - staklasto telo, čija je svrha da prelama svetlosne zrake. i fokusirati ih na područje receptora na mrežnjači. Zidovi komore su 3 školjke. Vanjska neprozirna ljuska - sklera napred prelazi u prozirnu rožnjaču. Srednja žilnica u prednjem dijelu oka formira cilijarno tijelo i šarenicu, koja određuje boju očiju. U sredini šarenice (irisa) nalazi se rupica – zenica, koja reguliše količinu emitovanih svetlosnih zraka. Promjer zjenice reguliran je refleksom zjenice, čiji se centar nalazi u srednjem mozgu. Unutrašnja retina (retina) ili retina sadrži fotoreceptore oka - štapiće i čunjeve i služi za pretvaranje svjetlosne energije u nervno uzbuđenje. Refraktivni medij oka, prelamanjem svjetlosnih zraka, daje jasnu sliku na mrežnici. Glavni refrakcijski mediji ljudskog oka su rožnjača i sočivo. Zrake koje dolaze iz beskonačnosti kroz centar rožnjače i sočiva (tj. kroz glavnu optičku os oka) okomito na njihovu površinu ne doživljavaju lom. Svi ostali zraci se lome i konvergiraju unutar očne komore u jednoj tački – fokusu. Prilagodba oka na jasan vid objekata na različitim udaljenostima (njegovo fokusiranje) naziva se akomodacija. Ovaj proces kod ljudi se provodi promjenom zakrivljenosti sočiva. Bliska tačka jasnog vida se pomera sa godinama (sa 7 cm kod 7-10 godina na 75 cm kod 60 ili više godina), kako se smanjuje elastičnost sočiva i pogoršava akomodacija. Postoji senilna dalekovidost.

Normalno, dužina oka odgovara refrakcijskoj moći oka. Međutim, 35% ljudi ima kršenje ove prepiske. U slučaju miopije, dužina oka je veća od normalne i fokusiranje zraka se dešava ispred retine, a slika na mrežnjači postaje mutna. U dalekovidnom oku, naprotiv, dužina oka je manja od normalne i fokus se nalazi iza mrežnjače. Kao rezultat toga, slika na mrežnjači je također mutna.

fotorecepcija

Fotoreceptori oka (štapići i čunjići) su visoko specijalizirane ćelije koje pretvaraju svjetlosne podražaje u nervnu ekscitaciju. Fotorecepcija počinje u vanjskim segmentima ovih stanica, gdje se molekule vizualnog pigmenta nalaze na posebnim diskovima, kao na policama (u štapićima - rodopsin, u čunjevima - varijante njegovog analoga). Pod djelovanjem svjetlosti dolazi do niza vrlo brzih transformacija i promjene boje vidnog pigmenta. Kao odgovor na stimulus, ovi receptori, za razliku od svih ostalih receptora, formiraju receptorski potencijal u obliku inhibitornih promjena na ćelijskoj membrani. Drugim riječima, hiperpolarizacija membrana receptorskih stanica javlja se na svjetlu, au mraku - njihova depolarizacija, tj. podražaj za njih je tama, a ne svjetlost. U isto vrijeme dolazi do obrnutih promjena u susjednim ćelijama, što omogućava odvajanje svijetlih i tamnih točaka prostora. Fotohemijske reakcije u vanjskim segmentima fotoreceptora uzrokuju promjene na membranama ostatka receptorske ćelije, koje se prenose na bipolarne ćelije (prvi neuroni), a zatim na ganglijske ćelije (drugi neuroni), iz kojih se šalju nervni impulsi u mozak. Neke ganglijske ćelije su pobuđene na svjetlu, neke u mraku.

Štapići, rasuti uglavnom po periferiji mrežnjače (ima ih 130 miliona), i čunjići, koji se nalaze uglavnom u središnjem dijelu mrežnice (ima ih 7 miliona), razlikuju se po svojim funkcijama (slika 1-A ). Štapići su osjetljiviji od čunjeva i organi su vida u sumrak. Oni percipiraju crno-bijelu (bezbojnu) sliku. Šišarke su organi dnevnog vida. Pružaju viziju boja. Kod ljudi postoje 3 vrste čunjeva: pretežno crvene, zelene i plavo-ljubičaste. Njihova različita osjetljivost boja određena je razlikama u vizualnom pigmentu. Kombinacije pobude ovih prijemnika različite boje daju senzacije čitavog spektra nijansi boja, i ujednačenu ekscitaciju sve tri vrste čunjeva - osjećaj bijele boje. Kada je funkcija čunjeva poremećena, dolazi do sljepoće za boje (sljepoća za boje), osoba prestaje razlikovati boje, posebno crvenu i zelenu. Ova bolest se javlja kod 8% muškaraca i 0,5% žena.

Funkcionalne karakteristike vida

Oštrina vida i vidno polje su važne karakteristike organa vida.

Oštrina vida je sposobnost razlikovanja pojedinačnih objekata. Mjeri se minimalnim uglom pod kojim se dvije tačke percipiraju kao odvojene, otprilike 0,5 lučnih minuta. U središtu mrežnjače čunjići su manji i mnogo gušći, pa je sposobnost prostornog razlikovanja ovdje 4-5 puta veća nego na periferiji retine. shodno tome, centralni vid ima veću oštrinu vida od perifernog vida. Za detaljan pregled objekata, osoba okretanjem glave i očiju pomiče njihovu sliku u centar mrežnjače.

Rice. 1. Receptori senzornih sistema
O: fotoreceptori. Konusi (1) i šipke (2).
B: slušni receptori. 1 - vestibularne ljestve, 2 - timpanične
stepenice, 3 - membranski kanal pužnice, 4 - vestibularna membrana.
5 - glavna membrana, 6 - integumentarna membrana, 7 - ćelije dlake,
8 - aferentna nervna vlakna, 9 - nervne ćelije spirale
ganglija (prvi neuroni). C i D: vestibularni receptori.
B - otolitski aparat. 1 - otolitna membrana, 2 - otoliti (kristali kalcijum karbonata), 3 - ćelije receptora za kosu,
4 - vlakna vestibularnog živca. G - polukružni kanali. 1 - vlakno vestibularnog živca, 2 - ampula,
3 - kupula sa ćelijama receptora za kosu,
4 - polukružni kanal. Strelice pokazuju smjer oscilacija kupule tokom inercijalnog pomaka endolimfe.
D: proprioceptori. Mišićno vreteno. 1 - aferentni nervni
vlakna, 2 - ekstrafuzalna mišićna vlakna (prerezana),
3 - intrafuziformna (intrafuzalna) mišićna vlakna,
4 - omotač vretena, 5 - jezgra, 6 - nuklearna vreća,
7- osjetljivi nervni završeci,
8 - eferentna nervna gama vlakna, 9 - tetiva.
Tetivni organ. 1 - aferentno nervno vlakno,
2 - mišićna vlakna, 3 - tetiva, 4 - kapsula,
5 - osjetljivi nervni završeci.

Oštrina vida ne zavisi samo od gustine receptora, već i od jasnoće slike na mrežnjači, odnosno od refrakcionih svojstava oka, od stepena akomodacije i od veličine zjenice. U vodenom okruženju, moć prelamanja rožnice opada, jer je njen indeks loma blizak indeksu vode. Kao rezultat toga, oštrina vida se smanjuje za 200 puta pod vodom.

Vidno polje je dio prostora vidljiv kada oko miruje. Za crno-bijele signale vidno polje je obično ograničeno strukturom kostiju lubanje i položajem u očnim dupljama. očne jabučice. Za obojene podražaje vidno polje je manje, jer se čunjići koji ih percipiraju nalaze u središnjem dijelu mrežnice. Najmanje vidno polje je označeno za zeleno. Sa umorom, vidno polje se smanjuje.

Osoba ima binokularni vid, odnosno vid sa dva oka. Takav vid ima prednost u odnosu na monookularni vid (jedno oko) u percepciji dubine prostora, posebno na bliskim udaljenostima (manje od 100 m). Jasnoća takve percepcije (oka) osigurava se dobrom koordinacijom pokreta oba oka, koja moraju biti precizno usmjerena prema predmetu. U ovom slučaju, njegova slika pada na identične tačke mrežnjače (jednako udaljene od centra retine) i osoba vidi jednu sliku. Jasna rotacija očnih jabučica ovisi o radu vanjskih mišića oka - njegovog okulomotornog aparata (četiri ravna i dva kosa mišića), drugim riječima, o mišićnoj ravnoteži oka. Međutim, samo 40% ljudi ima idealnu ravnotežu očnih mišića ili ortoforiju. Njegovo narušavanje moguće je kao posljedica umora, djelovanja alkohola itd., kao i kao posljedica mišićne neravnoteže, što dovodi do zamućenih i račvanih slika (heteroforija). Kod malih neravnoteža u ravnoteži mišićnih napora uočava se blagi latentni (ili fiziološki) strabizam, koji u snažnom stanju osoba nadoknađuje voljnom regulacijom, a kod značajnih - jasan strabizam.

Okulomotorni aparat važan je u percepciji brzine kretanja, koju osoba procjenjuje ili brzinom kretanja slike duž mrežnice stacionarnog oka, ili brzinom kretanja vanjskih mišića oka tijekom praćenja. pokreti oka.

Slika koju osoba vidi sa dva oka prvenstveno je određena njegovim vodećim okom. Dominantno oko ima veću vidnu oštrinu, trenutnu i posebno svetlu percepciju boja, šire vidno polje, bolji osećaj dubine prostora. Prilikom ciljanja percipira se samo ono što je uključeno u vidno polje ovog oka. Općenito, percepciju objekta više osigurava vodeće oko, a percepciju okolne pozadine osigurava oko koje ne vodi.

slušnog senzornog sistema

Slušni senzorni sistem služi za percepciju i analizu zvučnih vibracija spoljašnjeg okruženja. Ona dobija posebno važno značenje za osobu i svoju vezu sa razvojem verbalne komunikacije među ljudima. Za procjenu vremenskih intervala – tempa i ritma pokreta važna je i aktivnost slušnog senzornog sistema.

Opšti plan organizacije

Slušni senzorni sistem se sastoji od sljedećih dijelova:

1. periferni dio, koji je složen specijalizovani organ koji se sastoji od vanjskog, srednjeg i unutrašnjeg uha;
2. provodni odjel - prvi neuron provodnog odjela, smješten u spiralnom čvoru pužnice, prima ekscitaciju od receptora unutrašnjeg uha, odakle informacija stiže duž njegovih vlakana, odnosno duž slušnog živca (uključeno u 8 parova kranijalni nervi) do drugog neurona u produženoj moždini i nakon decusacije dio vlakana ide do trećeg neurona u stražnjem kolikulusu srednjeg mozga, a dio do jezgara diencefalona - do unutrašnjeg genikulastog tijela;
3. kortikalni region - predstavljen je četvrtim neuronom, koji se nalazi u primarnom (projekcijskom) slušnom polju i temporalnoj regiji kore velikog mozga i pruža pojavu osjeta, te složeniju obradu zvučne informacije javlja se u obližnjem sekundarnom slušnom polju koje je odgovorno za formiranje percepcije i prepoznavanje informacija. Primljene informacije ulaze u tercijarno polje donje parijetalne zone, gdje se integriraju s drugim oblicima informacija.

Funkcije vanjskog, srednjeg i unutrašnjeg uha

Spoljno uho je aparat za prijem zvuka.

Zvučne vibracije pohvataju ušne školjke (kod životinja se mogu okrenuti prema izvoru zvuka) i prenose se kroz vanjski slušni kanal do bubne opne, koja odvaja vanjsko uho od srednjeg uha. Čuvanje zvuka i čitav proces slušanja sa dva uha - takozvani binauralni sluh - važan je za određivanje smjera zvuka. Zvučne vibracije koje dolaze sa strane dopiru do najbližeg uha nekoliko desetohiljaditih delova sekunde (0,0006 s) ranije od drugog. Ova zanemarljiva razlika u vremenu kada zvuk stiže do oba uha dovoljna je da odredi njegov smjer.

Srednje uho je aparat koji provode zvuk. To je zračna šupljina, koja je preko slušne (Eustahijeve) cijevi povezana sa nazofaringealnom šupljinom. Vibracije iz bubne opne kroz srednje uho prenose 3 međusobno povezane slušne koščice - čekić, nakovanj i stremen, a ova potonja kroz membranu ovalnog prozorčića prenosi te vibracije tekućine u unutrašnje uho - perilimfu. . Zahvaljujući slušnim koščicama, amplituda oscilacija se smanjuje, a njihova snaga povećava, što omogućava pokretanje stupca tekućine u unutrašnjem uhu. Uz jake zvukove, posebni mišići smanjuju pokretljivost bubne opne i slušnih koščica, prilagođavajući slušni aparat takvim promjenama podražaja i štiteći unutrašnje uho od uništenja. Zbog veze kroz slušnu cijev zračne šupljine srednjeg uha sa šupljinom nazofarinksa, postaje moguće izjednačiti pritisak na obje strane bubne opne, čime se sprječava njeno pucanje pri značajnim promjenama pritiska u vanjskom okruženje - prilikom ronjenja pod vodom, penjanja na visinu, pucanja itd. Ovo je barofunkcija uha.

Unutrašnje uho je aparat za prijem zvuka. Nalazi se u piramidi temporalna kost i sadrži pužnicu, koja kod ljudi formira 2,5 spiralne zavojnice. Kohlearni kanal je podijeljen sa dvije pregrade glavnom membranom i vestibularnom membranom na 3 uska prolaza: gornji (scala vestibularis), srednji (membranozni kanal) i donji (scala tympani). Na vrhu pužnice nalazi se otvor koji povezuje gornji i donji kanal u jedan, koji ide od ovalnog prozora do vrha pužnice i dalje do okruglog prozora. Njegova šupljina je ispunjena tekućinom - perilimfom, a šupljina srednjeg membranoznog kanala ispunjena je tekućinom drugačijeg sastava - endolimfom. U srednjem kanalu nalazi se aparat za percepciju zvuka - Cortijev organ, u kojem se nalaze mehanoreceptori zvučnih vibracija - ćelije dlake.

Fiziološki mehanizam percepcije zvuka

Percepcija zvuka se zasniva na dva procesa koji se odvijaju u pužnici: 1) razdvajanju zvukova različitih frekvencija na mestu njihovog najvećeg uticaja na glavnu membranu pužnice i 2) transformaciji mehaničkih vibracija u nervnu ekscitaciju od strane receptora. ćelije. Zvučne vibracije koje ulaze u unutrašnje uho kroz ovalni prozor prenose se na perilimfu, a vibracije ove tečnosti dovode do pomeranja glavne membrane. Visina stuba oscilirajuće tečnosti i, shodno tome, mesto najvećeg pomaka glavne membrane zavisi od visine zvuka: visokofrekventni zvuci daju najveći efekat na početku glavne membrane, a niske frekvencije dostići vrh pužnice. Tako se zvukovima različitih frekvencija pobuđuju različite ćelije kose i različita nervna vlakna, odnosno implementira se prostorni kod. Povećanje intenziteta zvuka dovodi do povećanja broja pobuđenih ćelija kose i nervnih vlakana, što omogućava razlikovanje intenziteta zvučnih vibracija.

Dlake receptorskih ćelija su uronjene u integumentarnu membranu. Kada glavna membrana vibrira, ćelije dlake koje se nalaze na njoj počinju da se pomeraju i njihove dlačice su mehanički iritirane integumentarnom membranom. Kao rezultat, dolazi do procesa ekscitacije u receptorima za kosu, koji se usmjerava duž aferentnih vlakana do neurona kohlearnog spiralnog ganglija i dalje do CNS-a (slika 1-B).

Razlikovati koštanu i vazdušnu provodljivost zvuka. U normalnim uslovima kod osobe dominira vazdušna provodljivost – provođenje zvučnih vibracija kroz spoljašnje i srednje uho do receptora unutrašnjeg uha. U slučaju koštane provodljivosti, zvučne vibracije se prenose kroz kosti lubanje direktno do pužnice (na primjer, prilikom ronjenja, ronjenja).

Osoba obično percipira zvukove frekvencije od 15 do 20.000 Hz (u rasponu od 10-11 oktava). Kod djece gornja granica dostiže 22.000 Hz, s godinama se smanjuje. Najveća osjetljivost pronađena je u frekvencijskom području od 1000 do 3000 Hz. Ovo područje odgovara frekvencijama koje se najčešće javljaju u ljudskom govoru i muzici.

vestibularni senzorni sistem

Vestibularni senzorni sistem služi za analizu položaja i kretanja tijela u prostoru. Ovo je jedan od najstarijih senzornih sistema, razvijen pod uticajem gravitacije na zemlji. Impulsi vestibularnog aparata se koriste u tijelu za održavanje ravnoteže tijela, za regulaciju i održavanje držanja, za prostornu organizaciju ljudskih pokreta.

Opšti plan organizacije

Vestibularni senzorni sistem se sastoji od sljedećih odjela:

1. periferni dio uključuje dvije formacije koje sadrže mehanoreceptore vestibularni sistem- predvorje (torbica i materica) i polukružni kanali;
2. provodni dio počinje od receptora sa vlaknima bipolarne ćelije (prvi neuron) vestibularnog ganglija smještenog u temporalnoj kosti, ostali procesi ovih neurona formiraju vestibularni živac i zajedno sa slušnim živcem kao dio 8. par kranijalnih nerava, ulaze u produženu moždinu; u vestibularnim jedrima oblongata medulla postoje drugi neuroni, impulsi od kojih idu do trećih neurona u talamusu (međumozak);
3. kortikalni region je predstavljen četvrtim neuronima, od kojih su neki predstavljeni u projekcijskom (primarnom) polju vestibularnog sistema u temporalnom korteksu, a drugi deo se nalazi u neposrednoj blizini piramidalnih neurona motornog korteksa i u postcentralni girus. Tačna lokalizacija kortikalnog dijela vestibularnog senzornog sistema kod ljudi još nije utvrđena.

Funkcionisanje vestibularnog aparata

Periferni deo vestibularnog senzornog sistema nalazi se u unutrašnjem uhu. Kanali i šupljine u temporalnoj kosti čine koštani labirint vestibularnog aparata, koji je djelomično ispunjen membranoznim labirintom. Između koštanog i membranoznog lavirinta nalazi se tečnost - perilimfa, a unutar membranoznog lavirinta - endolimfa.

Predvorni aparat je dizajniran da analizira djelovanje gravitacije pri promjeni položaja tijela u prostoru i ubrzanjima pravolinijsko kretanje. Membranski labirint predvorja podijeljen je na 2 šupljine - vrećicu i maternicu, u kojima se nalaze otolitni uređaji. Mehanoreceptori otolitnih uređaja su ćelije dlake. Zalijepljeni su želatinoznom masom koja formira otolitsku membranu preko dlačica, u kojoj se nalaze kristali kalcijum karbonata – otoliti (Sl. 1-B). U maternici se otolitna membrana nalazi u horizontalnoj ravni, au vrećici je savijena i nalazi se u frontalnoj i sagitalnoj ravnini. S promjenom položaja glave i tijela, kao i sa vertikalnim ili horizontalnim ubrzanjima, otolitičke membrane se slobodno kreću pod djelovanjem gravitacije u sve tri ravnine, povlačeći, sabijajući ili savijajući mehanoreceptorske dlačice. Što je veća deformacija dlačica, to je veća frekvencija aferentnih impulsa u vlaknima vestibularnog živca.

Aparat polukružnih kanala koristi se za analizu djelovanja centrifugalne sile pri rotacijskim kretanjima. Njegov adekvatan iritans je ugaono ubrzanje. Tri luka polukružnih kanala nalaze se u tri međusobno okomite ravnine: prednja - u frontalnoj ravni, bočna - u horizontalnoj, stražnja - u sagitalnoj ravni. Na jednom kraju svakog kanala nalazi se nastavak - ampula. Dlake osjetljivih ćelija koje se nalaze u njemu zalijepljene su u kapicu - ampularnu kupulu. To je klatno koje može odstupiti kao rezultat razlike u pritisku endolimfe na suprotnim površinama kupule (slika 1-D). Prilikom rotacijskih pokreta, kao rezultat inercije, endolimfa zaostaje za kretanjem koštanog dijela i vrši pritisak na jednu od površina kupule. Devijacija kupule savija dlačice receptorskih ćelija i uzrokuje pojavu nervnih impulsa u vestibularnom živcu. Najveće promene u položaju kupule dešavaju se u tom polukružnom kanalu, čiji položaj odgovara ravni rotacije.

Sada se pokazalo da rotacije ili nagibi u jednom smjeru povećavaju aferentne impulse, au drugom smjeru ga smanjuju. Ovo omogućava razlikovanje smjera pravolinijskog ili rotacijskog kretanja.

Utjecaj iritacije vestibularnog sistema na druge funkcije tijela

Vestibularni senzorni sistem povezan je sa mnogim centrima kičmene moždine i mozga i uzrokuje niz vestibulo-somatskih i vestibulo-vegetativnih refleksa.

Vestibularne iritacije uzrokuju prilagođavanje refleksa promjene mišićnog tonusa, reflekse podizanja, kao i posebne pokrete očiju u cilju očuvanja slike na mrežnici. - nistagmus (pokreti očnih jabučica brzinom rotacije, ali u suprotnom smjeru, zatim brz povratak u početni položaj i nova suprotna rotacija).

Osim glavne funkcije analizatora, koja je važna za kontrolu držanja i pokreta osobe, vestibularni senzorni sistem ima niz nuspojava na mnoge tjelesne funkcije koje nastaju kao rezultat ozračivanja ekscitacije u druge nervne centre sa niskim stabilnost vestibularnog aparata. Njegova iritacija dovodi do smanjenja ekscitabilnosti vidnog i kožnog senzornog sistema, pogoršanja tačnosti pokreta. Vestibularne iritacije dovode do poremećene koordinacije pokreta i hoda, promjena u otkucaju srca i krvni pritisak, povećanje vremena motoričke reakcije i smanjenje učestalosti pokreta, pogoršanje osjećaja za vrijeme, promjena mentalnih funkcija - pažnje, operativnog razmišljanja, kratkoročnog pamćenja, emocionalnih manifestacija. U težim slučajevima, javljaju se vrtoglavica, mučnina i povraćanje. Povećanje stabilnosti vestibularnog sistema postiže se u većoj mjeri aktivnim rotacijama osobe nego pasivnim.

U uslovima bestežinskog stanja (kada su vestibularni uticaji osobe isključeni) dolazi do gubitka razumevanja pravca gravitacione vertikale i prostornog položaja tela. Gubitak vještina hodanja i trčanja. Stanje nervnog sistema se pogoršava, javlja se povećana razdražljivost, nestabilnost raspoloženja.

motorni senzorni sistem

Motorni senzorni sistem služi za analizu stanja motoričkog aparata – njegovog kretanja i položaja. Podaci o stepenu kontrakcije skeletnih mišića, napetosti tetiva, promjenama zglobnih uglova neophodni su za regulaciju motoričkih činova i položaja.

Opšti plan organizacije

Motorni senzorni sistem se sastoji od sljedeća 3 odjela:

1. periferni dio, predstavljen proprioceptorima smještenim u mišićima, tetivama i zglobnim vrećama;
2. provodnik i odjel, koji počinje bipolarnim ćelijama (prvi neuroni), čija se tijela nalaze izvan centralnog nervnog sistema - u kičmenim čvorovima. Jedan njihov proces povezan je s receptorima, drugi ulazi u kičmenu moždinu i prenosi proprioceptivne impulse do drugih neurona u produženoj moždini (dio puteva od proprioreceptora ide do kore malog mozga), a zatim do trećeg neurona - relejna jezgra talamusa (do diencefalona);
3. kortikalni dio se nalazi u prednjem središnjem girusu moždane kore.

Funkcije proprioreceptora

Proprioreceptori uključuju mišićna vretena, tetivne organe (ili Golgijeve organe) i zglobne receptore (receptore za zglobnu kapsulu i zglobne ligamente). Svi ovi receptori su mehanoreceptori, čiji je specifični stimulans njihovo istezanje.

Mišićna vretena su paralelno pričvršćena za mišićna vlakna – jedan kraj za tetivu, a drugi za vlakno. Svako vreteno prekriveno je kapsulom formiranom od nekoliko slojeva ćelija, koja se širi u središnjem dijelu i formira nuklearnu vreću. Vreteno sadrži nekoliko (od 2 do 14) tankih intrafuziformnih ili takozvanih intrafuzalnih mišićnih vlakana. Ova vlakna su 2-3 puta tanja od normalnih vlakana skeletnih mišića (ekstrafuzalna).

Intrafuzalna vlakna dijele se na dvije vrste: 1) duga, debela, sa jezgrima u nuklearnoj vrećici, koja su povezana s najdebljim i najbržim provodljivim aferentnim nervnim vlaknima - obavještavaju o dinamičkoj komponenti pokreta (brzini promjene dužine mišića ) i 2) kratke, tanke, sa jezgrima izduženim u lanac, koji informišu o statičkoj komponenti (dužini mišića koji se u ovom trenutku drži). Završeci aferentnih nervnih vlakana su namotani oko intrafuzalnih vlakana receptora. Kada se skeletni mišić istegne, rastežu se i mišićni receptori, što deformiše završetke nervnih vlakana i uzrokuje pojavu nervnih impulsa u njima. Učestalost proprioceptivnih impulsa raste s povećanjem istezanja mišića, kao i s povećanjem brzine njegovog istezanja. Tako se nervni centri informišu o brzini istezanja mišića i njegovoj dužini. Zbog niske adaptacije, impulsi iz mišićnih vretena nastavljaju se tijekom cijelog perioda održavanja istegnutog stanja, što osigurava da su centri stalno svjesni dužine mišića. Što mišići izvode suptilnije i koordinisanije pokrete, to imaju više mišićnih vretena: kod čoveka, u dubokim mišićima vrata koji povezuju kičmu sa glavom, njihov prosečan broj je 63, a u mišićima bedra i karlica - manje od 5 vretena na 1 g mišićne mase (Sl. 1-D).

CNS može fino regulisati osjetljivost proprioreceptora. Pražnjenja malih gama motornih neurona kičmena moždina uzrokuju kontrakciju intrafuzalnih mišićnih vlakana na obje strane vrećice nuklearnog vretena. Kao rezultat toga, srednji nesvodljivi dio mišićno vreteno rasteže se, a deformacija nervnog vlakna koja odlazi odavde uzrokuje povećanje njegove ekscitabilnosti. Štaviše, sa istom dužinom skeletnog mišića, veći broj aferentnih impulsa će ući u nervne centre. To omogućuje, prvo, izdvajanje proprioceptivnih impulsa na pozadini drugih aferentnih informacija i, drugo, povećanje točnosti analize stanja mišića. Povećanje osjetljivosti vretena javlja se tokom kretanja, pa čak i u stanju prije lansiranja. To se objašnjava činjenicom da je, zbog niske ekscitabilnosti gama motornih neurona, njihova aktivnost u mirovanju slabo izražena, a tijekom voljnih pokreta i vestibularnih reakcija se aktivira. Osjetljivost proprioreceptora također se povećava umjerenom stimulacijom simpatičkih vlakana i oslobađanjem malih doza adrenalina.

Tetivni organi se nalaze na mjestu prijelaza mišićnih vlakana u tetive. Receptori tetiva (završeci nervnih vlakana) opletaju tanka tetivna vlakna okružena kapsulom. Kao rezultat uzastopnog vezivanja tetivnih organa za mišićna vlakna (a u nekim slučajevima i za mišićna vretena), dolazi do istezanja tetivnih mehanoreceptora uz mišićnu napetost. Dakle, za razliku od mišićnih vretena, receptori tetiva informišu nervne centre o stepenu napetosti kod miša i brzini njegovog razvoja.

Zglobni receptori obavještavaju o položaju pojedinih dijelova tijela u prostoru i jedan u odnosu na drugi. Ovi receptori su slobodni nervni završeci ili završeci zatvoreni u posebnu kapsulu. Neki zglobni receptori šalju informacije o veličini zglobnog ugla, odnosno o položaju zgloba. Njihova impulsacija se nastavlja tokom čitavog perioda očuvanja ovog ugla. Što je veća frekvencija, to je veći pomak ugla. Ostali zglobni receptori se pobuđuju samo u trenutku pokreta u zglobu, odnosno šalju informacije o brzini kretanja. Učestalost njihovih impulsa raste s povećanjem brzine promjene zglobnog ugla.

Signali koji dolaze od receptora mišićnih vretena, organa tetiva, zglobnih vrećica i taktilnih kožnih receptora nazivaju se kinestetičkim, odnosno informiranjem o kretanju tijela. Njihovo učešće u dobrovoljnoj regulaciji kretanja je različito. Signali artikularnih receptora uzrokuju primjetnu reakciju u moždanoj kori i dobro se razumiju. Zahvaljujući njima, osoba bolje percipira razlike u pokretima zglobova nego razlike u stepenu napetosti mišića u statičnim položajima ili održavanju težine. Daju signali od drugih proprioreceptora, koji uglavnom dolaze do malog mozga nesvjesna regulacija, podsvjesna kontrola pokreta i položaja.

Senzorni sistemi kože, unutrašnji organi, ukus i miris

Koža i unutrašnji organi imaju različite receptore koji reaguju na fizičke i hemijske podražaje.

Prijem kože

Taktilna, temperaturna i bolna recepcija je zastupljena u koži. Na 1 cm2 kože u proseku se nalazi 12-13 hladnih tačaka, 1-2 termalne tačke, 25 taktilnih tačaka i oko 100 bolnih tačaka.

Sistem taktilnih senzora je dizajniran za analizu pritiska i dodira. Njegovi receptori su slobodni nervni završeci i složene formacije (Meissnerova tijela, Pacchinijeva tijela), u kojima su nervni završeci zatvoreni u posebnu kapsulu. Nalaze se u gornjem i donjem sloju kože, u kožnim sudovima, u podnožju dlake. Pogotovo ih ima puno na prstima ruku i nogu, dlanovima, tabanima, usnama. To su mehanoreceptori koji reaguju na istezanje, pritisak i vibracije. Najosjetljiviji receptor je Pacinijevo tijelo. što izaziva osećaj dodira kada se kapsula pomeri za samo 0,0001 mm. Što je Paccinijevo tijelo veće, to su aferentni nervi deblji i brži od njega. Sprovode kratke rafale (trajanje 0,005 s), obavještavajući o početku i kraju djelovanja mehaničkog stimulusa. Put taktilne informacije je sljedeći: receptor - 1. neuron u kičmenim čvorovima - 2. neuron u kičmenoj moždini ili produženoj moždini - 3. neuron u diencefalonu (talamusu) - 4. neuron u stražnjem centralnom girusu moždane kore (primarni somatosenzorna zona).

Prijem temperature obavljaju hladni receptori (Krause tikvice) i termalni (Ruffini tijela, Golgi-Mazzoni). Na temperaturi kože od 31-37°C ovi receptori su gotovo neaktivni. Ispod ove granice, receptori hladnoće se aktiviraju proporcionalno padu temperature, zatim njihova aktivnost opada i potpuno prestaje na +12°C. Na temperaturama iznad 37°C aktiviraju se termalni receptori koji dostižu svoju maksimalnu aktivnost na +43°C, a zatim naglo prestaju da reaguju.

Prijem boli, prema većini stručnjaka, nema posebne percepcijske formacije. Bolni podražaji se percipiraju slobodnim nervnim završecima, a javljaju se i kod jakih termičkih i mehaničkih nadražaja u odgovarajućim termo- i mehanoreceptorima.

Temperaturni i bolni podražaji se prenose do kičmene moždine, odatle do diencefalona i do somatosenzornog područja korteksa.

Visceroceptivni (interoreceptivni) senzorni sistem

U unutrašnjim organima postoji mnogo receptora koji percipiraju pritisak - vaskularni baroreceptori, crevni trakt i drugi, promjene u hemiji unutrašnje sredine - hemoreceptori, njena temperatura - termoreceptori, osmotski pritisak, stimulansi bola. Uz njihovu pomoć, konstantnost različitih konstanti unutrašnjeg okruženja (održavanje homeostaze) se reguliše na bezuslovni refleks, centralni nervni sistem se informiše o promenama u unutrašnjim organima. Informacije iz interoreceptora preko vagusnih, celijakijskih i karličnih nerava ulaze u diencefalon, a zatim u frontalni i druga područja moždane kore. Djelovanje ovog sistema se praktički ne ostvaruje, slabo je lokalizirano, međutim, uz jake iritacije, dobro se osjeća. Uključen je u formiranje složenih osjeta - žeđi, gladi itd.

Osjetni sistemi mirisa i okusa

Osjetni sistemi mirisa i okusa su među najstarijim sistemima. Dizajnirani su da percipiraju i analiziraju hemijske stimuluse koji dolaze iz spoljašnje sredine. Olfaktorni hemoreceptori se nalaze u olfaktornom epitelu gornjih nosnih prolaza. To su bipolarne ćelije za kosu koje prenose informacije kroz etmoidnu kost lubanje do ćelija olfaktorne lukovice mozga i dalje kroz olfaktorni trakt do olfaktornih zona korteksa (udica morskog konjića, vijuga hipokampusa i drugi). Različiti receptori selektivno reagiraju na različite molekule mirisnih tvari, pobuđujući ih samo oni molekuli koji su zrcalna kopija površine receptora. Oni percipiraju eterične mirise, kamfor, mentu, mošus i druge mirise, a njihova osjetljivost na određene tvari je neobično visoka.

Hemoreceptori ukusa su pupoljci ukusa koji se nalaze u epitelu jezika, zadnjeg ždrijela i mekog nepca. Kod djece je njihov broj veći, a s godinama se smanjuje. Mikrovi receptorskih ćelija vire iz lukovice do površine jezika i reaguju na supstance otopljene u vodi. Njihovi signali dolaze kroz vlakna facijalnih i glosofaringealnih živaca (medulla oblongata) do talamusa i dalje do somatosenzornog korteksa. Receptori različitim dijelovima Jezik percipira četiri glavna ukusa: gorak (zadnji deo jezika), kiseli (ivice jezika), slatki (prednji deo jezika) i slan (prednji deo i ivice jezika). Ne postoji stroga korespondencija između osjeta okusa i hemijske strukture tvari, jer se osjeti okusa mogu mijenjati tokom bolesti, trudnoće, efekata uslovnih refleksa i promjena u apetitu. Miris, taktilna, bolna i temperaturna osjetljivost su uključeni u formiranje osjeta okusa. Za organizovanje se koriste informacije iz senzornog sistema ukusa ponašanje u ishrani povezano sa sticanjem, izborom, sklonošću ili odbijanjem hrane, formiranjem osjećaja gladi, sitosti.

Obrada, interakcija i značenje senzornih informacija

Senzorne informacije se prenose od receptora do viših dijelova mozga duž dva glavna puta nervnog sistema – specifičnog i nespecifičnog. Specifični putevi čine jedan od tri glavna funkcionalna bloka mozga - blok za primanje, obradu i pohranjivanje informacija. Ovo su klasični aferentni putevi vizuelnog, slušnog, motoričkog i drugih senzornih sistema. U obradi ovih informacija učestvuje i nespecifični sistem mozga, koji nema direktne veze sa perifernim receptorima, već prima impulse preko kolaterala od svih uzlaznih specifičnih sistema i obezbeđuje njihovu široku interakciju.

Obrada senzornih informacija u dirigentskim odjelima

Analiza primljenih iritacija vrši se u svim odjelima senzornog sistema. Najjednostavniji oblik analize izvodi se kao rezultat selekcije specijaliziranih receptora nadražaja različitih modaliteta (svjetlo, zvuk, itd.) od svih uticaja koji padaju na tijelo. U ovom slučaju, u jednom senzornom sistemu već je moguć detaljniji odabir karakteristika signala (razlučivanje boja pomoću konusnih fotoreceptora itd.).

Važna karakteristika u radu dirigentskog odeljenja senzornih sistema je dalja obrada aferentnih informacija, koja se sastoji, s jedne strane, u kontinuiranoj analizi svojstava stimulusa, as druge, u procesima njihovog sinteza, u generalizaciji primljenih informacija. Kako se aferentni impulsi prenose na više nivoe senzornih sistema, broj nervne celije, koji reaguju na aferentne signale složenije od jednostavnih provodnika. Na primjer, na nivou srednjeg mozga u subkortikalnim vizualnim centrima nalaze se neuroni koji reagiraju na različite stupnjeve osvjetljenja i otkrivaju kretanje, u subkortikalnim slušnim centrima nalaze se neuroni koji izdvajaju informacije o visini i lokalizaciji zvuka, aktivnosti ovi neuroni su u osnovi orijentirajućeg refleksa na neočekivane podražaje.

Zbog brojnih grana aferentnih puteva na nivou kičmene moždine i subkortikalnih centara, obezbeđuju se višestruke interakcije aferentnih impulsa unutar jednog senzornog sistema, kao i interakcija između različitih senzornih sistema (posebno izuzetno ekstenzivne interakcije vestibularnog može se uočiti senzorni sistem sa mnogo uzlaznih i silaznih puteva). Posebno široke mogućnosti za interakciju različitih signala stvaraju se u nespecifičnom sistemu mozga, gdje impulsi različitog porijekla (od 30.000 neurona) i iz različitih receptora tijela mogu konvergirati (konvergirati) do istog neurona. Kao rezultat toga, nespecifični sistem igra važnu ulogu u procesima integracije funkcija u tijelu.

Ulaskom u više nivoe nervnog sistema širi se sfera signalizacije koja dolazi od jednog receptora. Na primjer, u vizuelnom sistemu, signali jednog receptora su povezani (preko sistema dodatnih nervnih ćelija mrežnjače – horizontalnih, itd.) sa desetinama ganglijskih ćelija i mogu, u principu, prenijeti informacije do bilo kojeg kortikalnog neurona u vizuelnom korteks. S druge strane, kako se signali prenose, informacije se komprimiraju. Na primjer, jedna ganglijska stanica retine kombinuje informacije iz stotina bipolarnih ćelija i desetina hiljada receptora, odnosno takve informacije nakon značajne obrade ulaze u optičke živce, u skraćenom obliku.

Bitna karakteristika aktivnosti dirigentskog odjela senzornih sistema je prijenos bez izobličenja specifičnih informacija od receptora do moždane kore. Veliki broj paralelnih kanala (900.000 vlakana u optičkom živcu, 30.000 vlakana u slušnom nervu) pomaže u očuvanju specifičnosti prenesene poruke, a procesi lateralne (lateralne) inhibicije izoluju ove poruke od susjednih stanica i puteva.

Jedan od najvažnijih aspekata obrade aferentnih informacija je odabir najznačajnijih signala, koji se vrši uzlaznim i silaznim uticajima na različitim nivoima senzornih sistema. Ova selekcija takođe uključuje nespecifični deo nervnog sistema ( limbički sistem, retikularna formacija). Aktivirajući ili inhibirajući mnoge centralne neurone, doprinosi odabiru najvažnijih informacija za tijelo. Za razliku od ekstenzivnih utjecaja srednjeg dijela mozga retikularne formacije, impulsi iz nespecifičnih jezgara talamusa djeluju samo na ograničena područja moždane kore. Takvo selektivno povećanje aktivnosti malog područja korteksa važno je u organizaciji čina pažnje, naglašavajući najvažnije poruke u ovom trenutku na općoj aferentnoj pozadini.

Obrada informacija na nivou kore

U moždanoj kori, složenost obrade informacija raste od primarnih do njegovih sekundarnih i tercijarnih polja. Dakle, jednostavne ćelije primarnih polja vidnog korteksa detektori su crno-bijelih granica pravih linija koje percipiraju male površine retine, dok složeni i superkompleksni neuroni sekundarnih vidnih polja detektuju dužinu linija, njihove uglove nagiba. , razne konture figura, smjer kretanja predmeta, postoje ćelije koje identificiraju poznata lica ljudi itd.

Primarna polja korteksa vrše analizu nadražaja određenog modaliteta koji dolaze od specifičnih receptora koji su s njima povezani. To su takozvane nuklearne zone analizatora. prema I. P. Pavlovu (vizuelni, slušni, itd.). Njihova aktivnost je u osnovi pojave senzacija. Sekundarna polja koja se nalaze oko njih (periferija analizatora) primaju rezultate obrade informacija iz primarnih polja i pretvaraju ih u složenije oblike. U sekundarnim poljima, primljene informacije se sagledavaju, prepoznaju, obezbeđuju se procesi percepcije iritacija ovog modaliteta. Iz sekundarnih polja pojedinih senzornih sistema informacije ulaze u stražnja tercijarna polja - asocijativne donje parijetalne zone, gdje se odvija integracija signala različitih modaliteta, omogućavajući stvaranje cjelovite slike vanjskog svijeta sa svim njegovim mirisima, zvukovima, boje itd. Ovde se na osnovu aferentnih poruka iz različitih delova desne i leve polovine tela formiraju složene predstave o osobi, o šemi prostora i shemi tela, koje obezbeđuju prostornu orijentaciju pokreta i precizno adresiranje motoričkih komandi raznim skeletnih mišića. Ove zone su takođe od posebnog značaja za čuvanje primljenih informacija. Na osnovu analize i sinteze informacija obrađenih u zadnjem tercijarnom polju korteksa formiraju se sva prednja tercijarna polja (prednji frontalni region), ciljevi, zadaci i programi ljudskog ponašanja.

Važna karakteristika kortikalne organizacije senzornih sistema je ekranska ili somatotopska (latinski - somaticus - tjelesni, topicus - lokalni) prikaz funkcija. Osjetljivi kortikalni centri primarnih polja korteksa formiraju, takoreći, ekran koji odražava lokaciju receptora na periferiji, odnosno ovdje se nalaze projekcije od tačke do tačke. Dakle, u stražnjem centralnom girusu (opšte osjetljivo polje) neuroni taktilnog, temperaturnog i osetljivost kože predstavljeni istim redosledom kao i receptori na površini tela, nalik na kopiju čoveka (homunculus); u vidnom korteksu - poput ekrana retinalnih receptora; u slušnom korteksu - određenim redom, neuroni koji reaguju na određenu visinu zvukova. Isti princip prostornog predstavljanja informacija uočen je i u preklopnim jezgrima diencefalona, ​​u korteksu malog mozga, što uvelike olakšava interakciju različitih dijelova centralnog nervnog sistema.

Područje kortikalne senzorne reprezentacije u svojoj veličini odražava funkcionalni značaj jednog ili drugog dijela aferentne informacije. Dakle, u vezi sa posebnim značajem analize informacija iz kinestetičkih receptora prstiju i iz govornog aparata kod ljudi, teritorija njihove kortikalne reprezentacije znatno premašuje senzornu reprezentaciju drugih dijelova tijela. Slično, po jedinici površine fovee u retini postoji skoro 500 puta veća površina vidnog korteksa od iste jedinice površine periferije retine.

Viši odjeli centralnog nervnog sistema pružaju aktivnu potragu za senzornim informacijama. To se jasno manifestuje u aktivnosti vizuelnog senzornog sistema. Posebna istraživanja pokreta očiju pokazala su da pogled ne hvata sve tačke u prostoru, već samo najinformativnije karakteristike koje su posebno važne za rješavanje bilo kojeg problema u datom trenutku. Funkcija pretraživanja očiju dio je aktivnog ponašanja osobe u vanjskom okruženju, njegove svjesne aktivnosti. Njime upravljaju viša analizirajuća i integrirajuća područja korteksa - frontalni režnjevi, pod čijom kontrolom postoji aktivna percepcija vanjskog svijeta.

Moždana kora pruža najširu interakciju različitih senzornih sistema i njihovo učešće u organizaciji motoričkih radnji čoveka, uključujući i proces njegove sportske aktivnosti.

Vrijednost aktivnosti senzornih sistema u sportu

Efikasnost izvođenja sportskih vežbi u velikoj meri zavisi od procesa percepcije i obrade senzornih informacija. Ovi procesi određuju i najracionalniju organizaciju motoričkih radnji i savršenstvo taktičkog mišljenja sportiste. Jasnu percepciju prostora i prostornu orijentaciju pokreta osigurava funkcionisanje vizuelne, slušne, vestibularne, kinestetičke recepcije. Procjena vremenskih intervala i kontrola vremenskih parametara pokreta bazira se na proprioceptivnim i slušnim osjetama. Vestibularne iritacije pri okretima, rotacijama, nagibima i sl. značajno utiču na koordinaciju pokreta i ispoljavanje fizičkih kvaliteta, posebno kod niske stabilnosti vestibularnog aparata. Eksperimentalno isključivanje individualnih senzornih aferencijacija kod sportista (izvođenje pokreta u posebnom ovratniku koji isključuje aktivaciju cervikalnih proprioceptora; pri korištenju naočara koje pokrivaju centralno ili periferno vidno polje) dovelo je do naglog smanjenja ocjena za vježbu ili do potpuna nemogućnost njegovog izvršenja. Nasuprot tome, komunikacija sportisti dodatnih informacija (posebno hitnih - u procesu kretanja) pomogla je brzom poboljšanju tehničkih radnji. Na osnovu interakcije senzornih sistema, sportisti razvijaju složene predstave koje prate njihove aktivnosti u izabranom sportu – „osećaj“ leda, snega, vode itd. Istovremeno, u svakom sportu postoje najvažniji - vodeći senzorni sistemi, o čijoj aktivnosti u najvećoj meri zavisi uspeh sportiste.

Senzorski sistem (analizator)- nazivaju dio nervnog sistema koji se sastoji od percepcijskih elemenata - senzornih receptora, nervnih puteva koji prenose informacije od receptora do mozga i dijelova mozga koji obrađuju i analiziraju ove informacije

Senzorni sistem se sastoji od 3 dijela

1. Receptori - čulni organi

2. Provodnik koji povezuje receptore sa mozgom

3. Odsjek kore velikog mozga koji percipira i obrađuje informacije.

Receptori- periferna veza dizajnirana za opažanje podražaja iz vanjskog ili unutrašnjeg okruženja.

Senzorni sistemi imaju opšti plan okarakterisana je struktura i senzorni sistem

Raslojavanje- prisustvo nekoliko slojeva nervnih ćelija, od kojih je prvi povezan sa receptorima, a poslednji sa neuronima u motornim područjima moždane kore. Neuroni su specijalizovani za obradu različitih tipova senzornih informacija.

Višekanalni- prisustvo mnogih paralelnih kanala za obradu i prenošenje informacija, što omogućava detaljnu analizu signala i veću pouzdanost.

Različit broj elemenata u susjednim slojevima, koji formira takozvane "senzorske tokove" (kontrakciju ili proširenje) Oni mogu osigurati eliminaciju suvišnosti informacija ili, obrnuto, frakcionu i složenu analizu karakteristika signala

Diferencijacija senzornog sistema vertikalno i horizontalno. Vertikalna diferencijacija podrazumeva formiranje delova senzornog sistema koji se sastoji od nekoliko neuronskih slojeva (olfaktorne lukovice, kohlearna jezgra, koljenasta tela).

Horizontalna diferencijacija predstavlja prisustvo različitih svojstava receptora i neurona unutar istog sloja. Na primjer, štapići i čunjići u retini oka različito obrađuju informacije.

Glavni zadatak senzornog sistema je opažanje i analiza svojstava nadražaja, na osnovu kojih nastaju osjeti, percepcije i predstave. To čini oblike senzualnog, subjektivnog odraza vanjskog svijeta.

Funkcije senzornih sistema

1. Detekcija signala. Svaki senzorni sistem se u procesu evolucije prilagodio percepciji adekvatnih nadražaja svojstvenih ovom sistemu. Senzorni sistem, na primjer oko, može primiti različite - adekvatne i neadekvatne iritacije (svjetlo ili udarac u oko). Senzorni sistemi opažaju silu - oko percipira 1 svetlosni foton (10 V -18 W). Udar na oko (10 V -4 W). Električna struja (10V-11W)
2. Prepoznatljivi signali.
3. Prijenos ili konverzija signala. Svaki senzorni sistem radi kao pretvarač. Konvertuje jedan oblik energije delujućeg stimulusa u energiju nervnog nadražaja. Senzorni sistem ne smije izobličiti signal stimulusa.

• Može biti prostorno
• Vremenske transformacije
• ograničenje redundancije informacija (uključivanje inhibitornih elemenata koji inhibiraju susjedne receptore)
• Identifikacija bitnih karakteristika signala

1. Kodiranje informacija - u obliku nervnih impulsa
2. Detekcija signala itd. e. isticanje znakova stimulusa koji ima bihejvioralni značaj
3. Omogućite prepoznavanje slike
4. Prilagodite se podražajima
5. Interakcija senzornih sistema, koji formiraju shemu okolnog svijeta i istovremeno nam omogućavaju da se povežemo sa ovom shemom, radi naše adaptacije. Svi živi organizmi ne mogu postojati bez percepcije informacija iz okoline. Što organizam tačnije primi takve informacije, veće će biti njegove šanse u borbi za postojanje.

Senzorni sistemi su sposobni da reaguju na neodgovarajuće podražaje. Ako probate terminale baterije, to izaziva osjećaj okusa - kiselo, ova radnja električna struja. Takva reakcija senzornog sistema na adekvatne i neadekvatne podražaje postavila je pitanje za fiziologiju – koliko možemo vjerovati svojim čulima.

Johann Müller formulirao je 1840 zakon specifične energije čulnih organa.

Kvalitet osjeta ne ovisi o prirodi stimulusa, već je u potpunosti određen specifičnom energijom svojstvenom osjetljivom sistemu, koja se oslobađa pod djelovanjem stimulusa.

Ovakvim pristupom možemo znati samo ono što je inherentno nama samima, a ne ono što je u svijetu oko nas. Kasnija istraživanja su pokazala da ekscitacije u bilo kojem senzornom sistemu nastaju na osnovu jednog izvora energije - ATP-a.

Kreirao je Müllerov učenik Helmholtz teorija simbola, prema kojem je senzacije smatrao simbolima i objektima okolnog svijeta. Teorija simbola poricala je mogućnost poznavanja svijeta koji ga okružuje.

Ova dva pravca nazvana su fiziološkim idealizmom. Šta je senzacija? Osjećaj je subjektivna slika objektivnog svijeta. Osećanja su slike spoljašnjeg sveta. Oni postoje u nama i nastaju djelovanjem stvari na naše osjetilne organe. Za svakog od nas ova slika će biti subjektivna, tj. zavisi od stepena našeg razvoja, iskustva, a svaka osoba na svoj način percipira okolne predmete i pojave. Oni će biti objektivni, tj. to znači da postoje nezavisno od naše svesti. Pošto postoji subjektivnost percepcije, kako odlučiti ko najispravnije percipira? Gdje će biti istina? Kriterijum istine je praktična aktivnost. Postoji postepeno znanje. U svakoj fazi dobijaju se nove informacije. Dijete kuša igračke, rastavlja ih na detalje. Na osnovu ovog dubokog iskustva stičemo dublje znanje o svijetu.

Klasifikacija receptora.

1. Primarni i sekundarni. primarnih receptora predstavljaju završetak receptora, koji formira prvi osjetljivi neuron (Pacinijevo tijelo, Meissnerovo tijelo, Merkelov disk, Ruffinijevo tijelo). Ovaj neuron leži u spinalni ganglion. Sekundarni receptori percipiraju informacije. Zbog specijaliziranih nervnih ćelija, koje zatim prenose uzbuđenje do nervnog vlakna. Osetljive ćelije organa ukusa, sluha, ravnoteže.
2. Daljinski i kontakt. Neki receptori percipiraju ekscitaciju direktnim kontaktom - kontaktom, dok drugi mogu percipirati iritaciju na određenoj udaljenosti - udaljenim
3. Eksteroreceptori, interoreceptori. Eksteroreceptori- uočavaju iritaciju iz spoljašnje sredine - vid, ukus i sl. i omogućavaju prilagođavanje okolini. Interoreceptori- receptori unutrašnjih organa. Oni odražavaju stanje unutrašnjih organa i unutrašnjeg okruženja tela.
4. Somatski - površni i duboki. Površinski - koža, sluzokože. Duboki - receptori mišića, tetiva, zglobova
5. Visceralno
6. CNS receptori
7. Posebni čulni receptori - vizuelni, slušni, vestibularni, olfaktorni, gustatorni

Po prirodi percepcije informacija

1. Mehanoreceptori (koža, mišići, tetive, zglobovi, unutrašnji organi)
2. Termoreceptori (koža, hipotalamus)
3. Hemoreceptori (luk aorte, karotidni sinus, produžena moždina, jezik, nos, hipotalamus)
4. fotoreceptor (oko)
5. Receptori bola (nociceptivni) (koža, unutrašnji organi, sluzokože)

Mehanizmi ekscitacije receptora

U slučaju primarnih receptora, djelovanje stimulusa se percipira po završetku osjetljivog neurona. Aktivni stimulus može uzrokovati hiperpolarizaciju ili depolarizaciju površinske membrane receptora, uglavnom zbog promjena u permeabilnosti natrijuma. Povećanje permeabilnosti za jone natrija dovodi do depolarizacije membrane i na membrani receptora se pojavljuje potencijal receptora. Ona postoji sve dok stimulans deluje.

Potencijal receptora ne poštuje zakon "Sve ili ništa", njegova amplituda zavisi od jačine stimulusa. Nema refraktorni period. Ovo omogućava da se potencijali receptora sumiraju pod dejstvom naknadnih stimulusa. Širi meleno, sa izumiranjem. Kada potencijal receptora dostigne kritični prag, on pokreće akcioni potencijal na najbližem Ranvierovom čvoru. U presretanju Ranviera nastaje akcioni potencijal koji se povinuje zakonu "Sve ili ništa". Ovaj potencijal će se širiti.

U sekundarni receptor djelovanje stimulusa percipira receptorska stanica. U ovoj ćeliji nastaje receptorski potencijal koji će rezultirati oslobađanjem medijatora iz ćelije u sinapsu, koji djeluje na postsinaptičku membranu osjetljivog vlakna i interakcija medijatora sa receptorima dovodi do stvaranja drugog, lokalnog. potencijal, koji se zove generator. Po svojim svojstvima je identičan receptoru. Njegova amplituda je određena količinom oslobođenog medijatora. Medijatori - acetilholin, glutamat.

Akcijski potencijali se javljaju periodično, tk. karakterizira ih period refraktornosti, kada membrana gubi svojstvo ekscitabilnosti. Akcioni potencijali nastaju diskretno i receptor u senzornom sistemu radi kao analogno-diskretni pretvarač. U receptorima se uočava adaptacija - prilagođavanje na djelovanje podražaja. Neki se brzo prilagođavaju, a neki sporo. Sa adaptacijom se smanjuje amplituda receptorskog potencijala i broj nervnih impulsa koji idu duž osjetljivog vlakna. Receptori kodiraju informacije. To je moguće po učestalosti potencijala, grupisanju impulsa u zasebne salve i po intervalima između salva. Kodiranje je moguće prema broju aktiviranih receptora u receptivnom polju.

Prag iritacije i prag zabave.

Prag iritacije- minimalna snaga stimulusa koji izaziva senzaciju.

Prag zabave- minimalna snaga promjene stimulusa, pri kojoj nastaje novi osjećaj.

Ćelije dlake se pobuđuju kada se vlasi pomaknu za 10 do -11 metara - 0,1 amstrem.

Weber je 1934. godine formulisao zakon koji uspostavlja odnos između početne snage iritacije i intenziteta osjeta. Pokazao je da je promjena jačine stimulusa konstantna vrijednost

∆I / Io = K Io=50 ∆I=52,11 Io=100 ∆I=104,2

Fechner je utvrdio da je osjet direktno proporcionalan logaritmu iritacije.

S=a*logR+b S-osjet R- iritacija

S \u003d KI u A stepenu I - jačina iritacije, K i A - konstante

Za taktilne receptore S=9,4*I d 0,52

Senzorni sistemi imaju receptore za samoregulaciju osjetljivosti receptora.

Uticaj simpatičkog sistema - simpatički sistem povećava osjetljivost receptora na djelovanje podražaja. Ovo je korisno u situaciji opasnosti. Povećava ekscitabilnost receptora - retikularne formacije. U sastavu senzornih nerava pronađena su eferentna vlakna koja mogu promijeniti osjetljivost receptora. U slušnom organu postoje takva nervna vlakna.

Senzorni slušni sistem

Za većinu ljudi koji žive u modernoj stanici, sluh progresivno opada. To se dešava sa godinama. Tome doprinosi zagađenje zvukovima iz okoline – vozila, diskoteke, itd. Promjene u slušnom aparatu postaju nepovratne. Ljudske uši sadrže 2 osjetljiva organa. Sluh i ravnoteža. Zvučni valovi se šire u obliku kompresije i razrjeđivanja u elastičnim medijima, a širenje zvukova u gustim medijima je bolje nego u plinovima. Zvuk ima 3 važna svojstva- visina ili frekvencija, snaga, ili intenzitet i tembar. Visina zvuka zavisi od frekvencije vibracija i ljudsko uho percipira frekvencijom od 16 do 20.000 Hz. Sa maksimalnom osjetljivošću od 1000 do 4000 Hz.

Glavna frekvencija zvuka larinksa čovjeka je 100 Hz. Žene - 150 Hz. Prilikom razgovora pojavljuju se dodatni visokofrekventni zvuci u vidu šištanja, zvižduka, koji nestaju prilikom razgovora telefonom i to čini govor jasnijim.

Snaga zvuka određena je amplitudom vibracija. Zvučna snaga se izražava u dB. Snaga je logaritamski odnos. Šaptani govor - 30 dB, normalan govor - 60-70 dB. Zvuk transporta - 80, buka motora aviona - 160. Snaga zvuka od 120 dB izaziva nelagodu, a 140 dovodi do bola.

Timbar je određen sekundarnim vibracijama na zvučni talasi. Naređene vibracije - stvaraju muzičke zvukove. Slučajne vibracije samo uzrokuju buku. Ista nota zvuči različito na različitim instrumentima zbog različitih dodatnih vibracija.

Ljudsko uho ima 3 dela - spoljašnje, srednje i unutrašnje uho. Spoljašnje uho predstavlja ušna školjka, koja djeluje kao lijevak za hvatanje zvuka. Ljudsko uho manje savršeno hvata zvukove nego uho zeca, konja koji može kontrolirati svoje uši. Na dnu ušne školjke nalazi se hrskavica, sa izuzetkom ušne resice. Hrskavica daje elastičnost i oblik uhu. Ako je hrskavica oštećena, tada se obnavlja rastom. Spoljni slušni kanal je u obliku slova S - unutra, napred i dole, dužine 2,5 cm. Slušni kanal je prekriven kožom sa niskom osetljivošću spoljašnjeg dela i visokom osetljivošću unutrašnjeg dela. Na vanjskoj strani ušnog kanala nalaze se dlačice koje sprječavaju čestice da uđu u ušni kanal. Žlijezde ušnog kanala proizvode žuti lubrikant koji također štiti ušni kanal. Na kraju prolaza nalazi se bubna opna, koja se sastoji od fibroznih vlakana prekrivenih izvana kožom, a iznutra sluzokožom. Bubna opna odvaja srednje uho od vanjskog uha. Ona fluktuira sa frekvencijom percipiranog zvuka.

Srednje uho predstavlja bubna šupljina, čija je zapremina približno 5-6 kapi vode, a bubna šupljina je ispunjena vazduhom, obložena mukoznom membranom i sadrži 3 slušne koščice: čekić, nakovanj i stremen. srednje uho komunicira sa nazofarinksom pomoću Eustahijeve cijevi. U mirovanju, lumen Eustahijeve cijevi je zatvoren, što izjednačava pritisak. Upalni procesi koji dovode do upale ove cijevi uzrokuju osjećaj zagušenja. Srednje uho je odvojeno od unutrašnjeg uha ovalnim i okruglim otvorom. Vibracije bubne opne prenose se preko sistema poluga stremenom do ovalnog prozora, a spoljašnje uho prenosi zvukove vazduhom.

Postoji razlika u površini bubne opne i ovalnog prozora (površina bubne opne je 70 mm kvadrata, a ovalnog prozora 3,2 mm kvadrata). Kada se vibracije prenose sa membrane na ovalni prozor, amplituda se smanjuje i jačina vibracija se povećava za 20-22 puta. Na frekvencijama do 3000 Hz, 60% E se prenosi u unutrašnje uho. U srednjem uhu nalaze se 2 mišića koja mijenjaju vibracije: mišić zatezne bubne opne (vezan za središnji dio bubne opne i za ručku malleusa) - s povećanjem sile kontrakcije, amplituda se smanjuje; mišić stremena - njegove kontrakcije ograničavaju kretanje stremena. Ovi mišići sprječavaju ozljede bubne opne. Pored vazdušnog prenosa zvukova postoji i prenos preko kostiju, ali ta snaga zvuka nije u stanju da izazove vibracije kostiju lobanje.

unutrašnjeg uha

unutrašnje uho je labirint međusobno povezanih cijevi i nastavaka. Organ ravnoteže nalazi se u unutrašnjem uhu. Labirint ima koštanu osnovu, au unutrašnjosti se nalazi membranski labirint i endolimfa. Pužnica pripada slušnom dijelu, formira 2,5 okreta centralna osovina i podijeljen je na 3 ljestve: vestibularne, bubne i membranske. Vestibularni kanal počinje membranom ovalnog prozora i završava se okruglim prozorom. Na vrhu pužnice, ova 2 kanala komuniciraju sa helikokremom. I oba ova kanala su ispunjena perilimfom. Cortijev organ nalazi se u srednjem membranskom kanalu. Glavna membrana je izgrađena od elastičnih vlakana koja počinju od baze (0,04 mm) i dosežu do vrha (0,5 mm). Do vrha, gustina vlakana se smanjuje za 500 puta. Cortijev organ nalazi se na glavnoj membrani. Sastoji se od 20-25 hiljada specijalnih ćelija dlake koje se nalaze na potpornim ćelijama. Ćelije dlake leže u 3-4 reda (spoljni red) i u jednom redu (unutrašnji). Na vrhu ćelija dlake nalaze se stereocili ili kinocili, najveći stereocili. Senzorna vlakna 8. para kranijalnih nerava iz spiralnog ganglija približavaju se ćelijama dlake. Istovremeno, 90% izolovanih osetljivih vlakana završava na unutrašnjim ćelijama dlake. Do 10 vlakana konvergira po unutrašnjoj ćeliji dlake. A u sastavu nervnih vlakana postoje i eferentna (maslinasto-kohlearni snop). Oni formiraju inhibitorne sinapse na senzornim vlaknima iz spiralnog ganglija i inerviraju vanjske ćelije dlake. Iritacija Cortijevog organa povezana je s prijenosom vibracija kostiju na ovalni prozor. Niskofrekventne oscilacije se šire od ovalnog prozora do vrha pužnice (zahvaćena je cijela glavna membrana).Na niskim frekvencijama se uočava ekscitacija ćelija dlačica koje leže na vrhu pužnice. Bekashi je proučavao širenje talasa u pužnici. Otkrio je da kako se frekvencija povećava, uvlači se manji stupac tečnosti. Zvukovi visoke frekvencije ne mogu zahvatiti cijeli stup tečnosti, pa što je frekvencija veća, perilimfa manje fluktuira. Oscilacije glavne membrane mogu nastati prilikom prenošenja zvukova kroz membranski kanal. Kada glavna membrana oscilira, ćelije dlake se kreću prema gore, što uzrokuje depolarizaciju, a ako se spušta prema dolje, dlačice odstupaju prema unutra, što dovodi do hiperpolarizacije stanica. Kada se ćelije kose depolariziraju, Ca kanali se otvaraju i Ca promovira akcioni potencijal koji nosi informacije o zvuku. Spoljne slušne ćelije imaju eferentnu inervaciju i prenos ekscitacije se dešava uz pomoć pepela na spoljašnjim ćelijama dlake. Ove ćelije mogu da menjaju svoju dužinu: skraćuju se tokom hiperpolarizacije i izdužuju tokom polarizacije. Promjena dužine vanjskih ćelija dlake utiče na oscilatorni proces, što poboljšava percepciju zvuka od strane unutrašnjih ćelija dlake. Promjena potencijala ćelija dlake povezana je sa ionskim sastavom endo- i perilimfe. Perilimfa liči na likvor, a endolimfa ima visoku koncentraciju K (150 mmol). Zbog toga endolimfa dobija pozitivan naboj perilimfe (+80mV). Ćelije dlake sadrže mnogo K; imaju membranski potencijal i negativno su nabijeni iznutra, a pozitivni izvana (MP = -70mV), a razlika potencijala omogućava da K iz endolimfe prodre u ćelije dlake. Promjenom položaja jedne vlasi otvara se 200-300 K-kanala i dolazi do depolarizacije. Zatvaranje je praćeno hiperpolarizacijom. U Cortijevom organu, frekvencijsko kodiranje nastaje zbog ekscitacije različitih dijelova glavne membrane. Istovremeno se pokazalo da se niskofrekventni zvukovi mogu kodirati istim brojem nervnih impulsa kao i zvuk. Takvo kodiranje je moguće uz percepciju zvuka do 500 Hz. Kodiranje zvučnih informacija postiže se povećanjem broja vlakana za intenzivniji zvuk i zbog broja aktiviranih nervnih vlakana. Senzorna vlakna spiralnog ganglija završavaju se u dorzalnom i ventralnom jezgru pužnice duguljaste moždine. Iz ovih jezgri signal ulazi u jezgra masline i sa svoje i sa suprotne strane. Od njegovih neurona postoje uzlazni putevi kao dio lateralne petlje koji se približavaju inferiornom kolikulusu kvadrigemine i medijalnom koljeničnom tijelu thalamus opticusa. Od potonjeg signal ide u gornji temporalni girus (Geshl gyrus). Ovo odgovara poljima 41 i 42 (primarna zona) i polju 22 (sekundarna zona). U CNS-u postoji tototonska organizacija neurona, odnosno zvukovi se percipiraju različitim frekvencijama i različitim intenzitetom. Kortikalni centar je važan za percepciju, sekvencu zvuka i prostornu lokalizaciju. Porazom 22. polja narušena je definicija riječi (receptivna opozicija).

Jezgra gornje masline dijele se na medijalni i lateralni dio. A lateralna jezgra određuju nejednak intenzitet zvukova koji dolaze u oba uha. Medijalno jezgro gornje masline hvata vremenske razlike u dolasku zvučnih signala. Utvrđeno je da signali iz oba uha ulaze u različite dendritske sisteme istog percepcionog neurona. Oštećenje sluha može se manifestovati zujanjem u ušima pri iritaciji unutrašnjeg uha ili slušnog nerva, te dvije vrste gluvoće: konduktivnom i nervnom. Prvi je povezan sa lezijama spoljašnjeg i srednjeg uha (čep od voska), a drugi je povezan sa defektima unutrašnjeg uha i lezijama slušnog živca. Starije osobe gube sposobnost percepcije visokih tonova. Zahvaljujući dva uha, moguće je odrediti prostornu lokalizaciju zvuka. To je moguće ako zvuk odstupi od srednjeg položaja za 3 stepena. Prilikom percipiranja zvukova moguće je razviti adaptaciju zbog retikularne formacije i eferentnih vlakana (djelovanjem na vanjske stanice dlake).

vizuelni sistem.

Vizija je viševezni proces koji počinje projekcijom slike na retinu oka, zatim dolazi do ekscitacije fotoreceptora, prijenosa i transformacije u neuralnim slojevima vidnog sistema, a završava se odlukom višeg kortikala. sekcije o vizuelnoj slici.

Struktura i funkcije optičkog aparata oka. Oko ima sferni oblik, što je važno za okretanje oka. Svjetlost prolazi kroz nekoliko prozirnih medija - rožnjaču, sočivo i staklasto tijelo, koji imaju određene refrakcijske moći, izražene u dioptrijama. Dioptrija je jednaka snazi ​​prelamanja sočiva sa žižnom daljinom od 100 cm.Refrakciona snaga oka pri gledanju udaljenih objekata je 59D, bliskih 70,5D. Na mrežnjači se formira obrnuta slika.

Smještaj- prilagođavanje oka na jasan vid objekata na različitim udaljenostima. Objektiv igra glavnu ulogu u smještaju. Kada se posmatraju bliski predmeti, cilijarni mišići se kontrahuju, ligament zinna se opušta, sočivo postaje konveksnije zbog svoje elastičnosti. Kada se razmatraju udaljene, mišići su opušteni, ligamenti se istežu i rastežu sočivo, čineći ga spljoštenijim. Cilijarni mišići su inervirani parasimpatičkim vlaknima okulomotornog živca. Normalno, najudaljenija tačka jasnog vida je u beskonačnosti, najbliža je 10 cm od oka. Sočivo sa godinama gubi elastičnost, pa se najbliža tačka jasnog vida udaljava i razvija senilna dalekovidnost.

Refrakcione anomalije oka.

Kratkovidnost (miopija). Ako je uzdužna os oka predugačka ili se refrakcijska moć sočiva povećava, tada se slika fokusira ispred mrežnice. Osoba ne vidi dobro. Propisane su naočale sa konkavnim staklima.

Dalekovidnost (hipermetropija). Razvija se smanjenjem refraktivnog medija oka ili skraćivanjem uzdužne ose oka. Kao rezultat toga, slika se fokusira iza mrežnjače i osoba ima problema da vidi objekte u blizini. Propisane su naočale sa konveksnim staklima.

Astigmatizam je neravnomjerno prelamanje zraka u različitim smjerovima, zbog nestrogo sferične površine rožnice. Kompenziraju se staklima čija se površina približava cilindričnoj.

Učenik i pupilarni refleks. Zjenica je rupa u središtu šarenice kroz koju svjetlosni zraci prolaze u oko. Zjenica poboljšava jasnoću slike na retini povećanjem dubine polja oka i eliminacijom sferne aberacije. Ako pokrijete oko od svjetlosti, a zatim ga otvorite, zjenica se brzo sužava - zjenički refleks. Pri jakom svjetlu, veličina je 1,8 mm, s prosjekom - 2,4, u mraku - 7,5. Zumiranje rezultira lošijim kvalitetom slike, ali povećava osjetljivost. Refleks ima adaptivnu vrijednost. Simpatička zjenica se širi, parasimpatička zenica sužava. Kod zdravih ljudi veličina obje zjenice je ista.

Struktura i funkcije retine. Retina je unutrašnja membrana oka osjetljiva na svjetlost. slojevi:

Pigmentarni - niz procesnih epitelnih ćelija crne boje. Funkcije: štit (sprečava raspršivanje i refleksiju svjetlosti, povećava jasnoću), regeneraciju vidnog pigmenta, fagocitozu fragmenata štapića i čunjića, ishranu fotoreceptora. Kontakt između receptora i pigmentnog sloja je slab, pa se tu javlja ablacija mrežnjače.

Fotoreceptori. Za to su odgovorne tikvice vid u boji,ima ih 6-7 miliona.Stapovi za sumrak,ima ih 110-123 miliona.Nejednako su locirani. U središnjoj fovei - samo tikvice, ovdje - najveća vidna oštrina. Štapići su osjetljiviji od tikvica.

Struktura fotoreceptora. Sastoji se od spoljašnjeg receptivnog dela – spoljašnjeg segmenta, sa vizuelnim pigmentom; spojna noga; nuklearni dio sa presinaptičkim završetkom. Vanjski dio se sastoji od diskova - dvomembranske strukture. Vanjski segmenti se stalno ažuriraju. Presinaptički terminal sadrži glutamat.

vizuelni pigmenti. U štapićima - rodopsin sa apsorpcijom u području od 500 nm. U tikvicama - jodopsin sa apsorpcijama od 420 nm (plava), 531 nm (zelena), 558 (crvena). Molekul se sastoji od proteina opsina i hromofornog dijela - retinala. Samo cis-izomer percipira svjetlost.

Fiziologija fotorecepcije. Nakon apsorpcije kvanta svjetlosti, cis-retinal se pretvara u trans-retinal. To uzrokuje prostorne promjene u proteinskom dijelu pigmenta. Pigment postaje bezbojan i transformiše se u metarodopsin II, koji je u stanju da stupi u interakciju sa proteinom vezanim za membranu transducinom. Transducin se aktivira i vezuje za GTP, aktivirajući fosfodiesterazu. PDE uništava cGMP. Kao rezultat, koncentracija cGMP-a opada, što dovodi do zatvaranja jonskih kanala, dok se koncentracija natrijuma smanjuje, što dovodi do hiperpolarizacije i pojave receptorskog potencijala koji se širi kroz ćeliju do presinaptičkog terminala i uzrokuje smanjenje oslobađanje glutamata.

Obnavljanje početnog tamnog stanja receptora. Kada metarodopsin izgubi sposobnost interakcije sa tranducinom, aktivira se gvanilat ciklaza, koja sintetiše cGMP. Gvanilat ciklaza se aktivira padom koncentracije kalcija izbačenog iz ćelije izmjenjivačkim proteinom. Kao rezultat, koncentracija cGMP raste i on se ponovo vezuje za ionski kanal, otvarajući ga. Prilikom otvaranja, natrij i kalcij ulaze u ćeliju, depolariziraju receptorsku membranu, pretvarajući je u tamno stanje, što opet ubrzava oslobađanje medijatora.

neurona retine.

Fotoreceptori su sinaptički povezani sa bipolarnim neuronima. Pod djelovanjem svjetlosti na neurotransmiter, oslobađanje medijatora se smanjuje, što dovodi do hiperpolarizacije bipolarnog neurona. Od bipolarnog signala se prenosi do ganglija. Impulsi mnogih fotoreceptora konvergiraju u jedan neuron ganglija. Interakciju susjednih neurona retine osiguravaju horizontalne i amakrine stanice, čiji signali mijenjaju sinaptički prijenos između receptora i bipolarnog (horizontalnog) i između bipolarnog i ganglionskog (amakrinog). Amakrine ćelije vrše lateralnu inhibiciju između susjednih ganglijskih stanica. Sistem takođe sadrži eferentna vlakna koja deluju na sinapse između bipolarnih i ganglijskih ćelija, regulišući ekscitaciju između njih.

Nervni putevi.

1. neuron je bipolaran.

2. - ganglijski. Njihovi procesi idu kao dio optičkog živca, prave djelimičnu decusaciju (neophodnu da se svakoj hemisferi daju informacije iz svakog oka) i idu u mozak kao dio optičkog trakta, ulazeći u lateralno koljeno tijelo talamusa (3. neuron) . Od talamusa - do projekcijske zone korteksa, 17. polje. Evo 4. neurona.

vizuelne funkcije.

Apsolutna osjetljivost. Za pojavu vizuelnog osjeta potrebno je da svjetlosni stimulans ima minimalnu (graničnu) energiju. Štap može biti uzbuđen jednim kvantom svjetlosti. Štapići i tikvice se malo razlikuju po ekscitabilnosti, ali broj receptora koji šalju signale jednoj ganglijskoj ćeliji je različit u centru i na periferiji.

Vizuelna adaptacija.

Adaptacija vizuelnog senzornog sistema na uslove jakog osvetljenja - adaptacija svetlosti. Obrnuti fenomen je adaptacija na tamu. Povećanje osjetljivosti u mraku je postupno, zbog tamne obnove vidnih pigmenata. Prvo se rekonstituiraju tikvice s jodopsinom. Ima mali uticaj na osetljivost. Tada se rodopsin štapića obnavlja, što značajno povećava osjetljivost. Za adaptaciju su važni i procesi promjene veza između retinalnih elemenata: slabljenje horizontalne inhibicije, što dovodi do povećanja broja ćelija, slanja signala neuronu ganglije. Uticaj CNS-a takođe igra ulogu. Kada osvetlite jedno oko, smanjuje se osetljivost drugog.

Diferencijalna vizuelna osetljivost. Prema Veberovom zakonu, osoba će razlikovati razliku u osvjetljenju ako je jače za 1-1,5%.

Brightness Contrast nastaje zbog međusobne lateralne inhibicije optičkih neurona. siva pruga na svijetloj pozadini, izgleda tamnije od sive na tamnoj, jer ćelije pobuđene svijetlom pozadinom inhibiraju stanice pobuđene sivom prugom.

Zasljepljujući sjaj svjetlosti. Prejako svjetlo izaziva neugodan osjećaj zasljepljivanja. Gornja granica zasljepljujuće svjetline ovisi o adaptaciji oka. Što je dulja bila adaptacija na tamu, manja svjetlina uzrokuje odsjaj.

Inercija vida. Vizuelni osjećaj se pojavljuje i odmah nestaje. Od iritacije do percepcije prolazi 0,03-0,1 s. Podražaji koji brzo slijede jedan za drugim spajaju se u jedan osjećaj. Minimalna učestalost ponavljanja svjetlosnih podražaja, pri kojoj dolazi do fuzije pojedinačnih osjeta, naziva se kritična frekvencija fuzije treperenja. To je ono na čemu se temelji kinematografija. Osjeti koji se nastavljaju nakon prestanka iritacije su sekvencijalne slike (slika svjetiljke u mraku nakon što je ugašena).

Vizija boja.

Cijeli vidljivi spektar od ljubičaste (400nm) do crvene (700nm).

Teorije. Trokomponentna Helmholcova teorija. Osećaj boje obezbeđuje tri tipa sijalica osetljivih na jedan deo spektra (crvena, zelena ili plava).

Geringova teorija. Boce sadrže tvari osjetljive na bijelo-crno, crveno-zeleno i žuto-plavo zračenje.

Konzistentne slike u boji. Ako pogledate obojeni predmet, a zatim bijelu pozadinu, pozadina će dobiti dodatnu boju. Razlog je prilagođavanje boja.

Daltonizam. Daltonizam je poremećaj kod kojeg je nemoguće razlikovati boje. Kod protanopije, crvena boja se ne razlikuje. Sa deuteranopijom - zelena. Sa tritanopijom - plava. Dijagnostikuje se polihromatskim tablicama.

Potpuni gubitak percepcije boja je akromazija, u kojoj se sve vidi u nijansama sive.

Percepcija prostora.

Vidna oštrina- maksimalna sposobnost oka da razlikuje pojedinačne detalje predmeta. Normalno oko razlikuje dvije tačke koje se vide pod uglom od 1 minute. Maksimalna oštrina u predelu makule. Određuje se posebnim tabelama.

Vrste senzornih sistema

Kod [Mf20] visoko razvijenih životinja, prema prisustvu specijalizovanih receptora razlikuju se vizuelni, slušni, vestibularni, olfaktorni, gustatorni, taktilni i proprioceptivni senzorni sistemi, od kojih svaki uključuje specijalizovane strukture glavnih odjela centralnog nervnog sistema.

Predstavnici različitih klasa, redovi životinja imaju jednu ili dvije glavni senzorni sistemi , uz pomoć kojih primaju osnovne informacije iz vanjskog okruženja [B21] .

Međutim, kao evolucijski razvoju, glavna uloga je dodijeljena vizuelnom i slušnom sistemu. Ovi analizatori se nazivaju napredni senzorni sistemi .

Njihova glavna uloga ogleda se u njihovom dizajnu. Vizualni i slušni sistemi imaju:

1. najdiferenciranija struktura receptorskog aparata,

2. veliki broj moždanih struktura prima impulse iz vizuelnog i slušnog ulaza,

3. najveći broj kortikalnih polja zauzima obrada akustičkih i optičkih informacija,

4. U strukturi ovih sistema razvijeno je upravljanje funkcionisanjem njihovih pojedinačnih struktura uz pomoć povratnih informacija.

5. Rezultati funkcionisanja ovih senzornih sistema se ostvaruju u maksimalnoj meri.

Razvoj drugi signalni sistem kod ljudi je to postalo moguće zahvaljujući snažnom razvoju neokortikalnih formacija frontalnog i parijetalno-temporalnog režnja, koji primaju već obrađene vizualne, slušne i proprioceptivne informacije.

Kontrola ponašanja ljudi u okruženju uz pomoć drugog signalnog sistema određuje maksimalan razvoj progresivnih senzornih sistema.

Razvojem progresivnih senzornih sistema dolazi do potiskivanja aktivnosti starijih senzornih sistema: olfaktornog, gustatornog i vestibularnog.

Opća shema strukture senzornih sistema

I.P. Pavlov istaknut 3 odeljenja analizatora :

1. periferni (skup receptora) ,

2. provodljiv (putevi ekscitacije),

3. centralno (kortikalni neuroni koji analiziraju stimulus)

Analizator počinje receptorima i završava neuronima koji su povezani neuronima u motornim područjima moždane kore.

Nemojte brkati analizatore sa refleksni lukovi. Analizatori nemaju efektorski dio.

Glavni opći principi za izgradnju senzornih sistema kod viših kralježnjaka i ljudi su:

1. slojevitost

2. višekanalni

3. diferencijaciju elementi senzornog sistema

3.1. horizontalno

3.2. vertikalno

4. dostupnost senzorni lijevci

4.1. sužavanje

4.2. širi se

Raslojavanje senzorni sistem - prisustvo nekoliko slojeva nervnih ćelija između receptora i neurona motoričkih područja moždane kore.

fiziološko značenje slojevitost: ovo svojstvo omogućava tijelu da brzo odgovori na jednostavne signale analizirane već na prvim nivoima senzornog sistema.

Stvaraju se i uslovi za selektivnu regulaciju svojstava nervnih slojeva uzlaznim uticajima iz drugih delova mozga.

Višekanalni senzorni sistem - prisustvo u svakom sloju mnogih (od desetina hiljada do miliona) nervnih ćelija povezanih sa mnogim ćelijama sledećeg sloja, prisustvo mnogih paralelni kanali obrada i prenos informacija.

fiziološko značenje višekanalni - pruža senzorskom sistemu pouzdanost, tačnost i detaljnost analize signala.

senzorni lijevci. Različiti broj elemenata u susjednim slojevima formira "senzorske lijeve". Dakle, u ljudskoj retini postoji 130 miliona fotoreceptora, a u sloju ganglijskih ćelija mrežnjače ima 100 puta manje neurona - " konusni lijevak ».

Na sledećim nivoima vizuelnog sistema, « prošireni lijevak»: broj neurona u primarnom projekcijskom području vidnog korteksa je hiljadama puta veći od broja ganglijskih stanica retine.

U slušnom i u nizu drugih senzornih sistema postoji "lijevka za širenje" od receptora do moždane kore.

fiziološko značenje"konvergentni lijevak" je smanjenje redundancije informacija, a "proširivanje" - pružanje frakcijske i kompleksne analize različitih znakova signala;

Diferencijacijasenzorni sistem vertikalno - morfološka i funkcionalna razlika između različitih slojeva senzornog sistema [B22] .

Prema Pokrovskom, vertikalna diferencijacija senzornog sistema sastoji se u formiranju odjela, od kojih se svaki sastoji od nekoliko neuronskih slojeva. Dakle, odjel je veća morfofunkcionalna formacija od sloja neurona. Svaki odjel (na primjer, olfaktorne lukovice, kohlearna jezgra slušnog sistema ili koljenasta tijela) obavljaju određenu funkciju.

Diferencijacijasenzorni sistem horizontalno - razlika u morfološkim i fiziološkim svojstvima receptora, neurona i veza između njih unutar svakog od slojeva.

Dakle, u vizuelnom analizatoru postoje dva paralelna neuronska kanala koji se kreću od fotoreceptora do moždane kore i obrađuju informacije koje dolaze iz centra i sa periferije mrežnjače na različite načine.

Glavne funkcije (operacije) senzorskog sistema:

1. detekcija;

2. razlikovanje;

3. transfer i transformacija;

4. kodiranje;

5. detekcija karakteristika;

6. prepoznavanje obrazaca.

Detekciju i primarno razlikovanje signala obezbjeđuju receptori, a detekciju i prepoznavanje signala - neuroni moždane kore. Prenos, transformaciju i kodiranje signala vrše neuroni svih slojeva senzornih sistema.

Opći obrasci funkcija analizatora.

Ideje o analizatorskim sistemima razvija i eksperimentalno potkrepljuje I.P. Pavlov. Svaki analizator je specifična anatomska lokalizirana struktura - od perifernih receptorskih formacija do projekcijskih zona moždane kore. Analizatori obavljaju funkciju primanja i obrade signala iz vanjskog i unutrašnjeg okruženja tijela.

Senzorni sistem unosi informacije u mozak i analizira ih.

Svaki analizator je podešen na određeni modalitet signala i istovremeno daje opis nekoliko karakteristika percipiranih stimulusa. Dakle, naglašavajući određeno područje elektromagnetnih oscilacija, omogućava vam da razlikujete svjetlinu, boju, oblik, udaljenost i druge karakteristike objekata. Istovremeno, analizator odražava veze između ovih elementarnih uticaja u prostoru i vremenu.

Ovisno o vrsti osjetljivosti razlikuju se vizualni, slušni, mirisni, okusni, kožni, motorni analizatori. U procesu filogeneze, pod uticajem sredine, analizatori su se specijalizovali i usavršavali kroz kontinuirano usložnjavanje centralnog i receptorskog sistema.

Uvođenje pojma "analizator" od strane I.P. Pavlov naglašava da je analiza nadražaja koji počinje u čulnim organima i završava se u korteksu velikog mozga jedan proces.

Main opšti principi za konstruisanje senzornih sistema viši kralježnjaci i ljudi su sljedeći:

1) slojevitost, odnosno prisustvo nekoliko slojeva nervnih ćelija, od kojih je prvi povezan sa receptorima, a poslednji sa neuronima u motoričkim područjima moždane kore. Ovo svojstvo omogućava specijalizaciju neuronskih slojeva za obradu različitih tipova senzornih informacija, što omogućava tijelu da brzo odgovori na jednostavne signale koji su već analizirani na prvim nivoima senzornog sistema. Takođe se stvaraju uslovi za selektivnu regulaciju svojstava nervnih slojeva uzlaznim uticajima iz drugih delova mozga;

2) višekanalni senzorni sistem, odnosno prisustvo u svakom sloju mnoštva (od desetina hiljada do miliona) nervnih ćelija povezanih sa mnoštvom ćelija sledećeg sloja;

3) različit broj elemenata u susednim slojevima, koji formiraju „senzorske levke“;

4) diferencijacija senzornog sistema vertikalno i horizontalno. Vertikalna diferencijacija se sastoji u formiranju odjela, od kojih se svaki sastoji od nekoliko neuronskih slojeva. Horizontalna diferencijacija se sastoji u različitim svojstvima receptora, neurona i veza između njih unutar svakog od slojeva.

Osnovne funkcije senzorskog sistema

Senzorni sistem obavlja sljedeće osnovne funkcije, odnosno operacije, sa signalima:

– otkrivanje;

- razlikovanje;

– prenos i transformacija;

– kodiranje;

– otkrivanje znakova;

- prepoznavanje obrazaca.

Detekciju i primarno razlikovanje signala obezbjeđuju receptori, a detekciju i prepoznavanje signala - neuroni moždane kore. Prenos, konverziju i kodiranje signala vrše svi slojevi senzornih sistema.

Detekcija signala počinje u receptoru – specijalizovanoj ćeliji, evolutivno prilagođenoj percepciji stimulusa određenog modaliteta iz spoljašnje ili unutrašnje sredine i njegovoj transformaciji iz fizičkog ili hemijskog oblika u oblik nervnog pobuđenja.

Prepoznatljivi signali. Važna karakteristika senzornog sistema je sposobnost uočavanja razlika u svojstvima stimulusa koji istovremeno ili uzastopno deluju. Diskriminacija počinje u receptorima, ali u ovaj proces su uključeni neuroni cijelog senzornog sistema. Karakteriše minimalnu razliku između stimulusa koju senzorni sistem može primetiti (diferencijalni, ili razlika, prag).

Prijenos i konverzija signala. Procesi transformacije i prijenosa signala u senzornom sistemu prenose do viših centara mozga najvažnije (esencijalne) informacije o podražaju u obliku pogodnom za njegovu pouzdanu i brzu analizu.

Kodiranje informacija. Kodiranje je transformacija informacije u uslovni oblik, kod, koji se izvodi prema određenim pravilima.

Detekcija signala- to je selektivno senzorni neuron jedan ili drugi znak stimulusa koji ima bihejvioralni značaj. Takvu analizu provode detektorski neuroni koji selektivno reagiraju samo na određene parametre stimulusa.

Prepoznavanje uzoraka predstavlja konačnu i najsloženiju operaciju senzornog sistema. Sastoji se od dodjele slike jednoj ili drugoj klasi objekata s kojima se organizam prethodno susreo, odnosno u klasifikaciji slika. Sintetizirajući signale iz detektorskih neurona, viši dio senzornog sistema formira "sliku" stimulusa i upoređuje je sa mnogim slikama pohranjenim u . Prepoznavanje se završava odlukom o tome na koji objekt ili situaciju je organizam naišao. Kao rezultat toga nastaje percepcija, odnosno svjesni smo čije lice vidimo ispred sebe, koga čujemo, koje osjećamo.

Opšti principi strukture senzornih sistema. Vrijednost senzornih sistema u radu mozga.

Receptori, njihova klasifikacija. svojstva receptora.

Periferni, provodni i kortikalni delovi senzornog sistema.

1. Opšti principi strukture senzornih sistema. Vrijednost senzornih sistema u radu mozga.

Živi organizam je otvoreni sistem koji razmjenjuje informacije, energiju i žive tvari sa vanjskim svijetom.

Da bi ljudsko tijelo postojalo organski, potrebno je da primi 2 vrste informacija.

1. Podaci o unutrašnjem stanju organizma (unutrašnja sredina). Potreban je za održavanje postojanosti unutrašnje sredine ili homeostaze.

2.Informacije o vanjskom svijetu, o njegovim promjenama. Neophodan je za prilagođavanje (prilagođavanje) organizma bilo kojim uslovima postojanja.

Tijelo sve te informacije prima od senzornih sistema koji ih percipiraju. Bez aktivnosti senzornih sistema, normalno funkcionisanje mozga je nemoguće. To je zbog činjenice da senzorni sistemi ne samo da formiraju određene senzacije, oni također pune korteks energijom, tj. održava svoj optimalni ton. Sa smanjenjem priliva vanjskih podražaja u mozak, koji su dugotrajne prirode, može se razviti neurotično stanje (depresija), naprotiv, višak živopisnih utisaka, osjeta dovodi do prenaprezanja moždane aktivnosti i ima negativan efekat.

U fiziologiji postoji nekoliko koncepata koji označavaju organe opažanja. To uključuje:

1.Receptor.

2. Analizator.

3. Čulni organi.

4. Senzorni sistem.

Svi ovi koncepti u suštini označavaju sisteme opažanja, koji se međusobno razlikuju po strukturi i širini funkcije opažanja.

Najuži koncept je receptor- najprimitivniji uređaj za opažanje.

Organ čula

Organ čula je fiziološki uređaj za percepciju signala i za njihovu primarnu analizu. Za razliku od receptora, on ima šire funkcije opažanja. Osim receptora, sastav osjetilnih organa uključuje i pomoćne formacije. Na primjer, očna jabučica, uključuje receptore retine, pomoćnu formaciju, koja uključuje ljusku i unutarnju jezgru očne jabučice. Pomoćno obrazovanje služi za olakšavanje rada receptora. Čulni organ u nekim senzornim sistemima je periferni dio. Dakle, za vizuelni senzorni sistem, periferni deo je očna jabučica, za slušni senzorni sistem, periferni deo predstavlja uho.

Analyzer

Termin je uveo I.M. Sečenov, a doktrinu analizatora stvorio je I. P. Pavlov. Prema I.P. Prema Pavlovu, analizator nije samo periferni čulni organ, već je složen fiziološki uređaj na više nivoa. Analizator je trostepeni sistem koji obezbeđuje percepciju i analizu informacija iz spoljašnjeg i unutrašnjeg okruženja i formira senzaciju specifičnu za ovu percepciju. I.P. Pavlov je tvrdio da se analizator može predstaviti kao nerv koji ima periferni kraj koji percipira iritaciju i cerebralni kraj koji analizira te iritacije.

Trenutno postoje 3 odjeljenja analizatora:

1 - periferni, nalazi se izvan centralnog nervnog sistema. Sastoji se ili od receptora ili od organa čula;

2 - provodni, služi za prenos ekscitacije sa receptora na centralni nervni sistem.Djelomično ovaj odjel pripada perifernom NS, a dijelom centralnom nervnom sistemu. Sastoji se od senzornih nerava, puteva i subkortikalnih primarnih centara;

3 - kortikalni (centralni), zauzima odgovarajuće područje korteksa u hemisferi. Tu se formiraju senzacije. Utvrđeno je da svaki analizator ima svoje područje u korteksu; za vid je to okcipitalni režanj, za sluh slepoočni režanj, za osetljivost parijetalni režanj itd.