Вопрос 17. Сенсорные системы

1. Общая характеристика сенсорной системы
2. Методы исследования сенсорных систем
3. Принципы организации сенсорных систем

 

1. Сенсорной системой называют часть нервной системы, воспринимаю!

щую внешнюю для мозга информацию, передающую ее в мозг и анали|

зирующую ее.

Сенсорная система состоит из воспринимающих элементов (рецепто!

ров), нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозл

и тех частей мозга, которые заняты переработкой и анализом этой ин|

формации.

Таким образом, работа любой сенсорной системы сводится к реакции

рецепторов на действие внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы, передаче их в мозг через цепи нейронов и анализу этой информации.

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

Сенсорная информация, поступающая в мозг, используется для орга­низации простых и сложных рефлекторных актов, а также для фор­мирования психической деятельности.

Поступление в мозг сенсорной информации может сопровождаться осознанием наличия стимула (ощущением раздражителя). Так бывает не всегда: часто стимулы остаются неосознанными (подпороговыми для ощущения). Понимание ощущения и способность обозначить его слова­ми связаны с восприятием.

Пока крайне мало надежных сведений о нейрофизиологических меха­низмах и алгоритмах высших этапов переработки сенсорной информа­ции, приводящих к возникновению восприятия.

2. Функции сенсорных систем исследуют в электрофизиологических, нейрохимических и поведенческих опытах на животных, проводят пси­хофизиологический анализ восприятия у здорового и больного челове­ка, а также с помощью ряда современных методов картируют мозг при разных сенсорных нагрузках. Кроме того, сенсорные функции также мо­делируют и протезируют.

3. Все сенсорные системы человека организованы по некоторым общим принципам.

Важнейшие из них:

• многослойность - наличие в каждой системе нескольких слоев нейронов, первый из которых связан с рецепторами, а последний - с нейронами моторных областей коры мозга. Это свойство дает возможность специа­лизировать слои на переработке разных видов сенсорной информации, что позволяет быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на низких уровнях. Кроме того, создаются также условия для изби­рательного регулирования свойств нейронных слоев путем нисходящих влияний из других отделов мозга;

• многоканальность сенсорной системы - заключается в том, что в каж­дом нейронном слое имеется множество (от десятков тысяч до милли­онов) нервных клеток, связанных нервными волокнами со множеством клеток следующего слоя. Наличие множества таких параллельных кана­лов обработки и передачи сенсорной информации обеспечивает сен­сорной системе большую тонкость анализа сигналов (высокое "разре­шение" сенсорных сигналов) и значительную надежность;

• наличие так называемых "сенсорных воронок" - они формируются по причине разного количества элементов в соседних нейронных слоях. Так, в сетчатке каждого глаза у человека насчитывается 130 млн. фоторецепторов, а в слое выходных (ганглиозных) клеток сетчатки нейронов I 100 раз меньше (суживающаяся воронка). На следующих уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся воронка: количество нейронов в первичной проекционной области зрительной коры мозга в тьи сячи раз больше, чем на выходе из сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре представлена только рас! ширяющаяся воронка. Физиологический смысл суживающейся воронки связан с уменьшением избыточности информации, а расширяющейся 1 с обеспечением параллельного анализа разных признаков сигнала;

• дифференциация системы по вертикали - заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит - как правило, из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел сенсорной системы - более крупное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел имеет определенную функцию;

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

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 56 -5Я