Проводниковый отдел анализаторов и принципы его строения

Понятие об органах чувств, анализаторах, сенсорных системах.

Анализаторы их общий принцип строения.

Основные функции и свойства анализаторов.

Рецепторы, их классификация и свойства.

Особенности кодирования в анализаторах.

Детектирования и опознание образов в анализаторах.

Аккомодация.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма необходимы постоянство его внутренней среды, связь и приспособление к непрерывно меняющимся условиям окружающей среды. Информация о состоянии внешней и внутренней сред организм получает с помощью сенсорных систем, которые анализируют (различают) эту информацию, обеспечивают формирование представлений и образов, а также специфических форм приспособительного поведения

Совокупность возбудимых структур центральной и периферической нервной системы, осуществляющих восприятие и анализ воздействий окружающей среды и воздействий, исходящих из самого организма называется анализатором.

Орган чувств – это периферический отдел, воспринимающий и частично анализирующий изменения внешней среды организма, возбуждение которых ведет к возникновению ощущений.

Совокупность ощущений, обеспечиваемых каким-либо одним анализатором, обозначают термином модальность, которая может включать различные качественные типы ощущений. Модальностями являются, например зрение, слух, вкус. Качественные типы модальности(субмодальности) зрения - различные цвета, вкуса – кислое, сладкое, соленое, горькое.

Понятие сенсорная система появилось позже и стало заменять понятие анализатор, дополнив его включением механизмов регуляции различных его отделов. Под сенсорной системой понимают совокупность органов и структур, обеспечивающих восприятие различных раздражителей, действующих на организм; преобразование и кодирование внешней энергии в нервный импульс, передачу по нервным путям в подкорковые и корковые центры, где происходит анализ поступившей информации и формирование субъективных ощущений.

Сенсорная система - это анализаторы внешней и внутренней среды, которые обеспечивают адаптацию организма к конкретным условиям.

Методы исследования анализаторов: метод условных рефлексов, электрофизиологический, морфологический, биохимический, метод моделирования и протезирования.

При изучении анализаторов применяют два методических подхода: объективный - регистрацию параметров различных показателей деятельности анализаторов (например, силу, продолжительность импульсации и локализацию в проводниковом отделе) и субъективный (психофизиологический)- изучение ощущений и представлений, возникающих у испытуемого, с учетом его собственного опыта и опыта других.

 

Выделяют четыре основные группы анализаторов - внешние, внутренние, положения тела и болевой анализатор.

Учение об анализаторах впервые было создано И.П. Павловым, который выделял три отдела анализатора:

1. Периферический отдел - рецепторы

Происходит восприятие раздражения и их первичный анализ. Восприятие раздражения осуществляется путем трансформации энергии раздражения в нервный импульс.

2. Проводниковый - афферентные нейроны и проводящие пути

3. Корковый отдел - входящая проекционная и ассоциативная зоны коры больших полушарий.

Общие принципы строения сенсорных систем.

Рецепторный аппарат

Дифференциация внешних раздражителей, их начальный дробный анализ происходит уже на рецепторном уровне.

Восприятие раздражителей в рецепторах происходит благодаря трансформации энергии раздражителя в нервную импульсацию, а также ее усиления за счет внутренней энергии метаболических процессов.

Рецептор – понятие морфологическое (макроуровень) и молекулярнобиологическое.

Рецептор - генетически детерминированные макромолекулярные сенсоры

(белки, глико-, липопротеины) локализованные в специализированных частях клетки (плазматическая мембрана, цитоплазма, ядро). Рецепторные элементы специализированы к восприятию определенного параметра свойств раздражителя в весьма узком диапазоне и реагируют лишь на узкую область, например, частот или длины световой волны - модальность и субмодальности.

Проводниковый отдел анализаторов и принципы его строения

 

Всем анализаторам свойственны основные принципы строения:

1. Многослойность - наличие нескольких слоев нервных клеток. Первый слой связан с рецепторами, последний слой - с нейронами ассоциативных отделов коры больших полушарий. Такое строение анализаторов способствует специализации разных слоев по переработке отдельных видов информации и позволяет организму более быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на промежуточных уровнях.

 

В сенсорной системе выделяют следующие уровни восприятия сигналов:

1. рецепторный; 2) стволовой; 3)таламический; 4) корковый

2. Многоканальность – обеспечивает сенсорной системе точность и детальность анализа сигналов и большую надежность (нервные элементы одного слоя связаны с множеством элементов следующего слоя). Высокая надежность обеспечивается более сложным путем благодаря частичному взаимному перекрытию нейронов в связи с процессами мультипликации и конвергенции. В результате возникает возбудительное или тормозное взаимодействие между нейронами благодаря иррадиации или латеральному торможению. Проведение возбуждения по проводниковому отделу осуществляется тремя афферентными путями:

специфический проекционный путь идет от рецептора по строго обозначенным специфическим путям с переключением на различных уровнях ЦНС (на уровне спинного и продолговатого мозга, в зрительных буграх) в проекционные ядра коры. Со специфическим каналом связывают передачу физических параметров раздражителя.

еспецифический путь включает ретикулярную формацию, при этом афферентные возбуждения теряют свои специфические свойства(сенсорную модальность и изменяют возбудимость корковых нейронов. За счет коллатералей в процесс возбуждения включаются гипоталамус и другие отделы лимбической системы, а также двигательные центры. Все это обеспечивает поддержание общего уровня возбудимости мозговых структур, а также вегетативный, двигательный и эмоциональный компоненты сенсорных реакций.

ассоциативный путь – в ассоциативные системы мозга, с которыми связывают передачу о биологической значимости раздражителя.

3. Наличие сенсорных "воронок"(по Шеррингтону) (неодинаковое число элементов в соседних слоях).

Примером может служить зрительная система, где слой фоторецепторов в каждой из 2-х сетчаток имеет 130 млн. элементов, которые благодаря конвергенции связываются с слоем выходных - ганглиозных клеток сетчатки, которых оказывается всего - 1 млн. 250 тыс. нейронов. Это пример суживающей "воронки".

На более высоких уровнях зрительной системы за счет дивергенции формируется расширающая "воронка", число нейронов в первичной проекционной области зрительной коры в тысячу раз больше, чем в подкорковом зрительном центре.

В слуховом и ряде других анализаторов представлена только расширяющаяся "воронка" по направлению от рецепторов к коре.

Физиологический смысл явления суживающихся "воронок" заключается в уменьшении количества информации передаваемой в мозг, а в расширяющихся "воронках" - в обеспечении более дробного и сложного анализа разных признаков сигнала.

 

4. Дифференциация анализаторов по вертикали и по горизонтали:

а) дифференциация по вертикали - обеспечивает образование отделов, состоящих из того или иного числа нервных элементов.

Отдел- более крупное морфофункциональное образование, чем слой элементов (н-р: обонятельные луковицы, кохлеарные ядра, коленчатые тела) они имеют определенную функцию.

б) дифференциация по горизонтали - обеспечивает специализацию структур на уровне одного слоя. Она зависит от свойств рецепторов и нейронов и связывает их в пределах каждого слоя - (н-р: в зрении работают два паралельных нейронных канала идущих от фоторецепторов к коре большого мозга и по разному перерабатывающих информацию поступающую от центра и переферии сетчатки; биполяры – амакриновые - горизонтальные клетки сетчатки).