Общие морфо-функциональные принципы строения органов чувств.

ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ ЧУВСТВ

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.

Поступающая в мозг информация необходима для осуществления разнообразных рефлекторных актов, формирования мотивационных, поведенческих реакций и психической деятельности человека. И.М.Сеченов писал, что «психический акт не может явиться в сознании без внешнего чувственного возбуждения». Если происходит оценка мозгом, какого-то качества раздражителя, то говорят об ощущении, а на основе ощущения отдельных качеств предмета или явлений формируется целостное восприятие.

И.П.Павлов считал анализатором совокупность рецепторов (периферический отдел анализатора), путей проведения возбуждения (проводниковый отдел), а также нейронов, анализирующих раздражитель в коре мозга (центральный отдел анализатора).

Для изучения сенсорных систем используют электрофизиологические, нейрохимические, поведенческие и морфологические исследования на животных, психофизиологический анализ восприятия у здорового и больного человека, методы картирования его мозга. Сенсорные функции также моделируют и протезируют. Для исследования отдельных органов чувств применяются специальные методы (например, исследование поля зрения, исследование слуха и т.д.)

Общие морфо-функциональные принципы строения органов чувств.

Основными общими принципами построения сенсорных систем высших позвоночных животных и человека являются следующие:

1) многослойность, т.е. наличие нескольких слоев нервных клеток, обеспечивающих тесные взаимосвязи с рецепторами, промежуточными инстанциями мозга (спинной мозг, подкорковые структуры) корой большого мозга. В результате этого нейронные слои имеют определенную специализацию на переработке разных видов сенсорной информации. Это позволяет организму быстро реагировать на простые сигналы, избирательно регулировать активность нейронных слоев путем восходящих влияний из других отделов мозга;

2) многоканальность, т.е. наличие в каждом слое множества нервных клеток (десятки тысяч или даже миллионы), которые связаны с множеством клеток следующего слоя. Это обеспечивает сенсорной системе точно и детально анализировать сигналы и большую надежность;

3) формирование «сенсорных воронок» за счет разного количества нейронов в разных слоях. Так, в сетчатке глаза человека насчитывается около 130 млн. фоторецепторов, а в слое ганглиозных клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше («суживающаяся воронка»), а затем формируется «расширяющаяся воронка» за счет того, что число нейронов в первичной проекционной области зрительной области коры в тысячи раз больше, чем ганглиозных клеток сетчатки. Физиологический смысл «суживающейся воронки» заключается, по-видимому, в уменьшении избыточности информации, а «расширяющейся» — в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала;

4) дифференциация по вертикали и по горизонтали. Дифференциация по вертикали проявляется в том, что в каждом отделе имеется несколько нейронных слоев. Поэтому, отдел является более крупным образованием, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы, кохлеарные ядра слуховой системы или коленчатые тела) осуществляет определенную функцию.

Дифференциация по горизонтали, проявляется в том, что в пределах каждого из слоев могут функционировать параллельные каналы. Так, в зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре большого мозга и по-разному перерабатывающих информацию, поступающую от центра и от периферии сетчатки глаза.

Сенсорные системы выполняют следующие основные функции:

1) обнаружение;

2) различение;

3) преобразование действующей энергии в нервный импульс и передачу ее на афферетный канал;

4) кодирование;

5) детектирование признаков;

6) опознание образов.

Два первых признака обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов — нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.

Обнаружение сигналов начинается в рецепторе, здесь же происходит его преобразование из физической или химической формы в форму нервного возбуждения.