ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ

1. Многослойность или многоэтажность –наличие нескольких слоев нервных клеток. Первый слой связан с рецепторам, последний – с нейронами ассоциативных отделов коры больших полушарий. Между собой слои связаны проводящими путями, образованными аксонами их нейронов. Такое строение анализаторов приводит к специализации разных слоев по переработке отдельных видов информации, что дает возможность организму быстро реагировать на простые сигналы, которые анализируются уже на промежуточных уровнях.

Многоканальность сенсорной системы. Каждый нейрон сенсорного пути образует контакты с несколькими нейронами более высоких уровней. Поэтому нервные импульсы от одного рецептора проводятся к коре по нескольким цепочкам нейронов (параллельным каналам). Параллельное многоканальное проведение информации обеспечивает высокую надежность работы сенсорных систем даже в условиях утраты отдельных нейронов (в результате заболевания или травмы), а также высокую скорость обработки информации в ЦНС.

Каналы связи при многоканальности дублируются, что обеспечивает надежность связи (т.е. происходит взаимное перекрывание нейронов рецептивных полей). Наблюдается дивергенция и конвергенция.

В результате дивергенции «возбужденный участок» расширяется. Стимул становится менее четко локализованным. В то же время, дивергенция обеспечивает проведение действия даже слабых стимулов на малое число рецепторов к внешним уровням по многим волокнам.

Конвергенция – каждый нейрон получает афферентные импульсы от многих других нейронов. Конвергенция создает пространственную суммацию. Таким образом, даже слабое возбуждение нескольких соседних рецепторов приводит к уменьшению сигнала.

3. Принцип двойственности проекций.Нервные импульсы от каждой сенсорной системы передаются в кору по двум принципиально различным путям – специфическому (мономодальному) и неспецифическому (мультимодальному). Специфические пути проводят нервные импульсы от рецепторов только одной сенсорной системы, (мономодальный специфический путь). Соответственно, каждая сенсорная система имеет свой специфический проводящий путь. Все специфические сенсорные пути проходят через ядра таламуса и образуют локальные проекции в коре больших полушарий, заканчиваясь в первичных проекционных зонах коры. Специфические сенсорные пути обеспечивают начальную обработку сенсорной информации и проведение ее в кору больших полушарий.

В неспецифическом сенсорном пути происходит интегрирование информации от всех сенсорных систем организма (мультимодальный неспецифический путь). Неспецифический путь передачи информации проходит в составе ретикулярной формации и образует обширные связи в проекционных и ассоциативных зонах коры. Неспецифические пути обеспечивают мультибиологическую обработку сенсорной информации и обеспечивают поддержание оптимального уровня возбуждения в коре больших полушарий.

4. Наличие сенсорных воронок, разное число элементов в соседних слоях, что формирует «сенсорные воронки». Так, в сетчатке глаза человека насчитывается 130 млн фоторецепторов, а в слое ганглиозных клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше («суживающаяся воронка» - принцип конвергенции). На следующих уровнях зрительной системы формируется «расширяющаяся воронка» - принцип дивергенции: число нейронов в первичной проекционной области зрительной области коры в тысячи раз больше, чем ганглиозных клеток сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре большого мозга идет «расширяющаяся воронка». Физиологический смысл «суживающейся воронки» заключается в уменьшении избыточности информации, а «расширяющейся» ‒ в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала.

Вертикальная и горизонтальная дифференциация. Дифференциация по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел представляет собой более крупное морфофункциональное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы, кохлеарные ядра слуховой системы или коленчатые тела) осуществляет определенную функцию. Дифференциация по горизонтали заключается в различных свойствах рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. 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.

5. Торможение.Если бы распространение нейронной активности продолжалось бы неопределенно долго, то вскоре произошло бы возбуждение всего головного мозга и различение качеств и места стимулов стало бы невозможным. Такое положение предотвращается торможением.