Понятие сенсорной системы. Её общая структура и основные функции в формировании приспособительных реакций человека.

Понятие сенсорной системы. Её общая структура и основные функции в формировании приспособительных реакций человека.

Сенсорной системой (анализатором, по И.П.Павлову) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов — рецепторов, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг по специфическим путям и коркового отдела анализатора. Таким образом, органы чувств вводят информацию в мозг и анализируют ее. Работа любого анализатора начинается с восприятия рецепторами внешней физической или химической энергии, трансформации (переработки) ее в нервный импульс и передачи их в мозг. Сенсорные сигналы после преобразования и перекодирования завершаются высшим анализом и синтезом (опознанием объекта), а затем может формироваться адекватная ответная реакция организма.

Общие принципы строения сенсорных систем:

1) многослойность, т.е. наличие нескольких слоев нервных клеток, 1-й из которых связан с рецепторами, а последний – с нейронами моторных областей КБП. Это дает возможность специализировать нейронные слои на переработке разных видов сенсорной информации (позволяет организму быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на первых уровнях), а также избирательно регулировать свойства нейронных слоев влиянием из других отделов мозга.

2) многоканальность, т.е. наличие в каждом слое множества нервных клеток, связанных с множеством клеток следующего слоя. Параллельные каналы передачи и обработки информации обеспечивают точность, детальность анализа сигналов и большую надежность.

3) «сенсорные воронки» – разное число элементов в соседних слоях. «Суживающаяся воронка» - уменьшение элементов последующего слоя, а «расширяющаяся воронка» – увеличение. Физиологический смысл 1-й – в уменьшении избыточности информации, а 2-й – в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала.

4) дифференциация по вертикали и горизонтали.

По вертикали – образование отделов, состоящих из нескольких нейронных слоев и осуществляющих определенную функцию.

По горизонтали – различные свойства рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев.

Роль анализаторов при формировании приспособительных реакций чрезвычайно велика и многообразна. Согласно концепции функциональной системы П. К. Анохина формирование любой приспособительной реакции осуществляется в несколько этапов. Анализаторы принимают непосредственное участие в формировании всех этапов функциональной системы. Они являются поставщиками афферентных посылок определенной модальности и различного функционального назначения, причем, одна и та же афферентация может быть обстановочной, пусковой, обратной и ориентировочной в зависимости от этапа формирования приспособительной деятельности.

Итак, основными функциями сенсорных систем являются:

1. рецепция сигнала;

2. преобразование рецепторного потенциала в импульсную активность нервных путей;

3. передача нервной активности к сенсорным ядрам;

4. преобразование нервной активности в сенсорных ядрах на каждом уровне;

5. анализ свойств сигнала;

6. идентификация свойств сигнала;

7. классификация и опознание сигнала (принятие решения).

Классификация рецепторов.

Закон Вебера-Фехнера

Чувство раздраежения прямо пропорционально логарифму силы самого раздражения.

P=k*ln*(S/So)

S – значение интенсивности раздражителя.

So – нижнее граничное значение интенсивности раздражителя, если S<So

K – константа зависящая от субъекта ощущения

Т.е. если сила самого раздражения повышается в геометрической прогрессии, то чувство этого раздражения повышается в арифметической прогрессии.

Ощущение.

Этот процесс осуществляется посредством органов чувств, или анализаторов человека, которые с рождения приспособлены для восприятия и переработки разных видов энергии в форме стимулов-раздражителей. Между началом действия раздражителя и появлением ощущения проходит латентный период, во время которого происходит преобразование энергии воздействующих стимулов в нервные импульсы, их прохождение по структурам нервной системы и ее уровневое переключение. Итогом возникновения ощущения является чувство.

Восприятие.

Восприятие - сложный процесс приема и преобразования информации, обеспечивающий отражение объективной реальности и ориентировку в окружающем мире. Как форма чувственного отражения предмета включает обнаружение объекта как целого, различение отдельных признаков в объекте, выделение в нем информативного содержания, адекватного цели действия, формирование чувственного образа.

Образ, складывающийся в результате процесса восприятия, предполагает взаимодействие и скоординированную работу сразу нескольких анализаторов.

Представление.

Представление — психический феномен, в котором отражение действительности происходит с отрывом (первым отрывом) от непосредственной (наличной) данности ее за счет оживления следов прошлого восприятия. Это чувственно-образное отражение действительности с помощью воспроизведения (оживления) прошлых восприятий.

Взаимодействие анализаторов.

Взаимодействие анализаторов на корковом уровне осуществляется за счет ассоциативных корковых зон и за счет наличия полимодальных нейронов.

Деятельность одних анализаторов находится в зависимости от деятельности других, причем, может наблюдаться как усиление деятельности анализатора, так и ее ослабление.

Взаимодействие анализаторов осуществляется на различных уровнях — спинальном, ретикулярном и таламо-кортикальном. Особенно широкая интеграция сигналов наблюдается в нейронах ретикулярной формации. Интеграция сигналов высшего порядка осуществляется на корковом уровне. В результате множественных связей с нижележащими уровнями анализаторов и неспецифических систем многие нейроны коры приобретают способность отвечать на сложные комбинации сигналов различной природы. Это особенно свойственно клеткам ассоциативных областей, а также моторной зоне коры больших полушарий. Пирамидные клетки этой области коры являются общим конечным путем слуховых, зрительных, тактильных и других сигналов.

Структура и функциональная характеристика основных отделов соматосенсорной системы. Ее роль в восприятии и оценке положения тела в пространстве, в формировании движений. Понятие пространственного порога тактильной чувствительности. Факторы, влияющие на его величину.

В соматосенсорную систему включают систему кожной чувствительности и чувствительную систему скелетно-мышечного аппарата.

Кожная рецепция. Рецепторная поверхность кожи огромна (1,4—2,1 м2). В коже сосредоточено множество рецепторов. Они локализуются на разной глубине кожи и распределены неравномерно по ее поверхности.

Механический стимул приводит к деформации мембраны рецептора. В результате этого электрическое сопротивление мембраны уменьшается. Через мембрану рецептора начинает течь ионный ток, приводящий к генерации рецепторного потенциала. При увеличении рецепторного потенциала до критического уровня в рецепторе генерируются импульсы, распространяющиеся по волокну в ЦНС.

· Тактильные рецепторы

· Терморецепторы

Под пространственным порогом тактильной чувствительности понимают то наименьшее расстояние между двумя точками кожи, при одновременном раздражении которых возникает ощущение двух прикосновений.

Величина пространственного порога чувствительности зависит от плотности рецепторов, глубины их залегания(наименьшая), характера кожи на определенном ее участке.

· Болевые рецепторы

При ноцицептивных воздействиях на кожу человек локализует их достаточно точно, но при заболеваниях внутренних органов часты так называемые отраженные боли, проецирующиеся в определенные части кожной поверхности.

Информация от мышечных рецепторов по восходящим путям спинного мозга поступает в высшие отделы ЦНС, включая кору большого мозга.

Суставные рецепторы. Они изучены меньше, чем мышечные. Известно, что суставные рецепторы реагируют на положение сустава и на изменения суставного угла.

Передача и переработка соматосенсорной информации. Чувствительность кожи и ощущение движения обусловлены проведением в мозг сигналов от рецепторов по двум основным путям (трактам): лемнисковому и спинно-таламическому. Существует и третий путь — латеральный тракт Морина, близкий по ряду характеристик к лемнисковой системе.

Лемнисковый путь. На всех уровнях этот путь состоит из относительно толстых и быстропроводящих миелинизированных нервных волокон. Он передает в мозг сигналы о прикосновении к коже, давлении на нее и движениях в суставах. Отличительная особенность этого пути заключается в быстрой передаче в мозг наиболее точной информации, дифференцированной по силе и месту воздействия.

Спинно-таламический путь с более медленной передачей афферентных сигналов, со значительно менее четко дифференцированной информацией о разных свойствах раздражителя и с менее четкой топографической локализацией служит для передачи температурной, всей болевой и в значительной мере — тактильной чувствительности.

Болевая чувствительность практически не представлена на корковом уровне (раздражение коры большого мозга не вызывает боли), поэтому считают, что высшим центром болевой чувствительности является таламус, где 60 % нейронов в соответствующих ядрах четко реагирует на болевое раздражение.

Проводниковый отдел.

I нейрон – тело в чувствительном ганглии соответствующих нервов, иннервирующих определенные участки организма.

II нейрон– в задних рогах спинного мозга. Далее болевая информация проводится двумя путями: специфическим (лемнисковым) и неспецифическим (экстралемнисковым).

Специфический путь начинается от вставочных нейронов спинного мозга. В составе спиноталамического тракта импульсы поступают к специфическим ядрам таламуса, (IIIнейрон), аксоны IIIнейрона достигают коры.

Неспецифический путь несет информацию от вставочного нейрона к различным структурам мозга. Выделяют три основных тракта, неоспино-таламический, спиноталамический и спино-мезэнцефалический. Возбуждение по этим трактам поступает в неспецифические ядра таламуса, оттуда во все отделы коры больших полушарий.

Корковый отдел.

Специфический путь заканчивается в соматосенсорной зоне коры.

Здесь происходит формирование острой, точно локализованной боли. Кроме того, за счет связей с моторной корой осуществляются моторные акты при воздействии болевых раздражений, происходит осознание и выработка программ поведения при болевом воздействии.

Неспецифический путь проецируется в различные области коры. Особое значение имеет проекция в орбито-фронтальную область коры, которая участвует в организации эмоционального и вегетативного компонентов боли.

Ноцицепция включает четыре физиологических процесса:

Трансдукция – процесс, при котором повреждающее воздействие трансформируется в электрическую активность в рецепторных окончаниях чувствительных нервов.

Трансмиссия – проведение возбуждения в виде нервных импульсов по системе чувствительных нейронов: рецепторный нейрон, доходящий до спинного мозга; восходящий промежуточный нейрон, простирающийся от спинного мозга до стволовой части головного мозга и таламуса; корковое представительство болевого анализатора.

Модуляция – процесс, при котором ноцицептивная информация модифицируется под воздействием различных факторов.

Перцепция – финальный процесс, когда трансдукция, трансмиссия и модуляция, взаимодействуя с индивидуальными физиологическими особенностями личности, создают целостное субъективное эмоциональное ощущение, воспринимаемое как боль.

In situ аудиометрия.

Методика, преимущество которой состоит в том, что она позволяет учесть в процедуре коррекции слуха не только собственно недостатки слуховой системы пациента, но и характеристики устройств звуковоспроизведения, внутриканальных вкладышей, вентов и звуководов слухового аппарата.

Переферический отдел.

Рецепторный отдел вкусовой сенсорной системы расположен в ротовой полости и представлен вкусовыми рецепторными клетками. Они собраны во вкусовые почки, которые находятся главным образом в сосочках на дорсальной поверхности языка – грибовидных, листовидных и желобовидных. Одиночные вкусовые почки рассеяны в слизистой оболочке мягкого неба, миндалин, задней стенки глотки и надгортанника. У детей область их распространения шире, чем у взрослых; к старости их количество уменьшается.

Вкусовые рецепторные клетки являются вторично чувствующими. В их апикальную мембрану, обращенную к вкусовой поре, встроены рецепторные молекулы, с которыми связываются различные химические вещества. В результате мембрана клетки переходит в возбужденное состояние. Через синаптические контакты в базолатеральной части клетки возбуждение передается на нервное волокно, а далее в головной мозг.

Густометрия.

На язык, согласно топографии вкусовых полей (сладкое вещество – на кончик, соленое и кислое – на боковые поверхности, горькое – на корень языка), наносят пипеткой по капле раствора. Начиная с минимальной концентрации и увеличивая ее до тех пор, пока не будет точно определен вкус вещества. Каждая проба длится 10 -12 сек., после чего рот ополаскивают водой. Интервал между пробами не менее 1-2 мин.

Факторы: Сытость испытуемого, частое употребления определенного вида продукта, образ жизни, давность употребления определенного продукта (соленого, сладкого, кислого).

По рецептивному полю.

экстероцептивные

интероцептивные (появляются и исчезают очень медленно, могут лежать в основе усугубления патологического процесса).

Понятие сенсорной системы. Её общая структура и основные функции в формировании приспособительных реакций человека.

Сенсорной системой (анализатором, по И.П.Павлову) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов — рецепторов, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг по специфическим путям и коркового отдела анализатора. Таким образом, органы чувств вводят информацию в мозг и анализируют ее. Работа любого анализатора начинается с восприятия рецепторами внешней физической или химической энергии, трансформации (переработки) ее в нервный импульс и передачи их в мозг. Сенсорные сигналы после преобразования и перекодирования завершаются высшим анализом и синтезом (опознанием объекта), а затем может формироваться адекватная ответная реакция организма.

Общие принципы строения сенсорных систем:

1) многослойность, т.е. наличие нескольких слоев нервных клеток, 1-й из которых связан с рецепторами, а последний – с нейронами моторных областей КБП. Это дает возможность специализировать нейронные слои на переработке разных видов сенсорной информации (позволяет организму быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на первых уровнях), а также избирательно регулировать свойства нейронных слоев влиянием из других отделов мозга.

2) многоканальность, т.е. наличие в каждом слое множества нервных клеток, связанных с множеством клеток следующего слоя. Параллельные каналы передачи и обработки информации обеспечивают точность, детальность анализа сигналов и большую надежность.

3) «сенсорные воронки» – разное число элементов в соседних слоях. «Суживающаяся воронка» - уменьшение элементов последующего слоя, а «расширяющаяся воронка» – увеличение. Физиологический смысл 1-й – в уменьшении избыточности информации, а 2-й – в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала.

4) дифференциация по вертикали и горизонтали.

По вертикали – образование отделов, состоящих из нескольких нейронных слоев и осуществляющих определенную функцию.

По горизонтали – различные свойства рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев.

Роль анализаторов при формировании приспособительных реакций чрезвычайно велика и многообразна. Согласно концепции функциональной системы П. К. Анохина формирование любой приспособительной реакции осуществляется в несколько этапов. Анализаторы принимают непосредственное участие в формировании всех этапов функциональной системы. Они являются поставщиками афферентных посылок определенной модальности и различного функционального назначения, причем, одна и та же афферентация может быть обстановочной, пусковой, обратной и ориентировочной в зависимости от этапа формирования приспособительной деятельности.

Итак, основными функциями сенсорных систем являются:

1. рецепция сигнала;

2. преобразование рецепторного потенциала в импульсную активность нервных путей;

3. передача нервной активности к сенсорным ядрам;

4. преобразование нервной активности в сенсорных ядрах на каждом уровне;

5. анализ свойств сигнала;

6. идентификация свойств сигнала;

7. классификация и опознание сигнала (принятие решения).