Характеристика коркового отдел сенсорных систем.

Понятие о рецепторе, органе чувств, анализаторе, сенсорной системе.

Реце́птор — сложное образование, состоящие из нервных окончаний дендритов чувствительных нейронов, глии, специализированных образований межклеточного вещества и специализированных клеток других тканей, которые в комплексе обеспечивают превращение влияния факторов внешней или внутренней среды (раздражитель) в нервный импульс

Орган чувств Орган чувств представляет собой физиологический прибор для восприятия сигналов и для их первичного анализа. В отличии от рецептора имеет более широкие воспринимающие функции. В состав органов чувств помимо рецепторов входят вспомогательные образования. Например, глазное яблоко, в его состав входят рецепторы сетчатки, вспомогательное образование, к которым относятся оболочка и внутреннее ядро глазного яблока. Вспомогательное образование служат для облегчения работы рецепторам. Орган чувств в некоторых сенсорных системах является периферическим отделом. Так для зрительной сенсорной системы периферический отдел — глазное яблоко, для слуховой сенсорной системы периферический отдел представлен ухом. Анализатор Термин ввёл И.М. Сеченов, а учение об анализаторах создал И.П.Павлов. По И.П. Павлову анализатор — это непросто периферический орган чувств, а это сложный многоуровневый физиологический прибор. Анализатор представляет собой трехуровневую систему, которая обеспечивает восприятие и анализ информации из внешней и внутренней среды и формирующей специфическое для данного восприятия ощущение. И.П. Павлов утверждал, что анализатор можно представить как нерв, имеющий периферический конец, который воспринимает раздражение и мозговой конец, который эти раздражения анализирует. В настоящее время выделяют 3 отдела анализатора: 1 — периферический, он располагается вне ЦНС. В его состав входят либо рецептор, либо орган чувств; 2 — проводниковый, он служит для передачи возбуждения от рецепторов в ЦНС Частично этот отдел относится к периферической НС, а частично к ЦНС. В его состав входят чувствительные нервы, проводящие пути и подкорковые первичные центры; 3 — корковый (центральный), он занимает соответствующую область коры в полушарии. Здесь формируются ощущения. Установлено, что для каждого анализатора имеется своя область в коре; для зрения — это затылочная доля, для слуха — височная, для чувствительности — теменная т.д.

Сенсорная систем.Понятие «сенсорная система»,появилось позже, и включило механизмы регуляции различных отделов анализатора с помощью прямых и обратных связей. Сенсорная система (от лат. sensus – чувства, восприятие) – это совокупность структур, воспринимающих и анализирующих раздражители, а также осуществляющих обратную связь высших центров анализа с управляющим и рецепторным аппаратом, их настройку и отсеивание неактуальной информации.

Сенсорная система выполняет следующие основные функции, или операции, с сигналами: рецепция (обнаружение), различение, передача и преобразование, кодирование, детектирование признаков, опознание образов. Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов – нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.

Рецепторы классификация, свойства. Преобразование сигналов в рецепторах. Принципы работы первичновоспринимающих и вторичновоспринимающих рецепторов.

Рецептор предназначен не только для восприятия сигналов раздражителей, но и для первичного анализа этих сигналов. Рецептор находится на периферии нервной системы.

Функции рецепторов:

1.Сигнализировать о действиях на организм внешних и внутренних раздражителей.

2.На уровне рецептора происходит преобразование физической энергии раздражителя в физиологический процесс нервного возбуждения. Результатом этого возбуждения является образование нервного импульса.

3.На уровне рецептора начинается примитивный анализ поступающих раздражений.

Классификация рецепторов

Рецепторы делят на:

- экстерорецепторы– принимают раздражения из внешней среды (рецепторы органов зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания и др.);

- интерорецепторы – реагируют на сигналы из внутренней среды организма, они в свою очередь подразделяются на висцерорецепторы (рецепторы внутренних органов), вестибуло- и проприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата, воспринимают сигналы об изменении положения тела и движении его частей).

В зависимости от характера связи с раздражителем рецепторы делят на:

- дистантные – реагируют на сигналы от удаленных источников (зрительные, слуховые, обонятельные);

- контактные – возбуждаются при непосредственном контакте с раздражителем (вкусовые, тактильные).

Виды рецепторов в зависимости от характера ощущений, формирующихся при их раздражении: зрительные, вкусовые, слуховые, обонятельные, осязательные, рецепторы боли, терморецепторы, проприо- и вестибулорецепторы.

Виды рецепторов в зависимости от качества стимула (модальности), т.е. реагирования на определенный вид энергии:

- хеморецепторы – чувствительны к химическим веществам, воспринимают влажность, запах, вкус;

- механорецепторы – чувствительны к механическому раздражению, воспринимают звук, прикосновение, давление, гравитацию;

- фоторецепторы – чувствительны к свету;

- терморецепторы – чувствительны к изменениям температуры.

В зависимости от уровня специфичности рецепторы делят на:

- мономодальные – воспринимают один вид раздражителя (зрительные, слуховые рецепторы);

- полимодальные – воспринимают несколько раздражителей (болевые рецепторы).

В зависимости от особенностей морфофункциональной организации и механизма возникновения возбуждения рецепторы делят на:

- первичные (первичновоспринимающие) – представляют собой окончания чувствительных биполярных клеток, тело которых находится вне центральной нервной системы (в спинно-мозговом ганглии или в ганглии черепных нервов), один отросток подходит к воспринимающей раздражение поверхности, а другой направляется в центральную нервную систему; т. е. раздражитель действует непосредственно на окончания сенсорного нейрона и преобразование стимула в энергию нервного импульса происходит в первом нейроне сенсорной системы; к ним относятся рецепторы обоняния, терморецепторы, проприорецепторы;

- вторичные (вторичновоспринимающие) – в своем составе помимо нервного волокна имеют специализированную сенсорную клетку, которая называется рецептирующей; воспринимают информацию вторично, первичная информация идёт на рецептирующую клетку, она расположена между чувствительным нейроном и точкой приложения раздражителя и контактирует с чувствительным волокном посредством синапса; к ним относятся, специализированные клетки (зрительные, слуховые, вкусовые, вестибулярные).

Механизм возбуждения рецепторов. В отсутствие раздражителя на мембране нервной клетки регистрируется потенциал покоя. Внутренняя ее поверхность заряжена отрицательно, наружная – положительно. Потенциал покоя обеспечивается разной проницаемостью мембраны для ионов калия и натрия. В спокойном состоянии она проницаема для ионов калия и непроницаема для ионов натрия, что определяет их разную концентрацию по обе стороны мембраны (ионы калия преобладают внутри клетки, ионы натрия – снаружи).

Действие стимула пороговой силы на рецепторную клетку вызывает кратковременное изменение проницаемости мембраны для определенных ионов. Ионы натрия устремляются внутрь нервного волокна, неся с собой положительные заряд. В результате знак заряда мембраны меняется: ее внутренняя поверхность становится положительной, наружная – отрицательной (фаза деполяризации). В последующем поступление ионов натрия внутрь волокна прекращается, а наружу начинают выводится ионы калия, вынося из клетки положительный заряд и восстанавливая тем самым первоначальный заряд мембраны (фаза реполяризации). После этого следует кратковременное колебание заряда вокруг значения потенциала покоя (следовый потенциал). Кратковременное изменение мембранного потенциала носит название потенциала действия, или нервного импульса.

В первичновоспринимающих рецепторах в результате возникновения ионных токов, деполяризующих мембрану, происходит генерация (образование) рецепторного потенциала. Рецепторный потенциал воздействует на соседние, наиболее чувствительные участки мембраны, где генерируется потенциал действия, который далее в виде импульсов распространяется по нервному волокну.

Во вторичновоспринимающих рецепторах рецепторный потенциал приводит к образованию и выделению медиатора из пресинаптического отдела рецептирующей клетки в синаптическую щель рецепторно-афферентного синапса. Этот медиатор воздействует на постсинаптическую мембрану чувствительного нейрона, вызывает ее деполяризацию и образование постсинаптического потенциала, который называют генераторным потенциалом. Генераторный потенциал, воздействуя на внесинаптические участки мембраны чувствительного нейрона, обусловливает генерацию потенциала действия, далее распространяющегося по нервному волокну. Т. е. в отличие от первичных рецепторов, во вторичночувствующих рецепторах сенсорный нейрон возбуждается не непосредственно стимулом, а опосредовано (вторично) – потенциалом рецептирующей клетки.

Потенциал действия в каждой новой точке нервного волокна является раздражителем, вызывая возникновение местных токов между этим и следующим соседним с ним участком и деполяризацию мембраны соседнего участка с развитием на нем потенциала действия. Таким образом потенциал действия распространяется по нервному волокну.

3.Характеристика проводникового отдела сенсорных систем. Основные принципы организации сенсорных путей.

Проводниковый отдел – обеспечивает передачу возбуждения от рецепторов в центральную нервную систему. К основным функциям, выполняемым отделом, относится также кодирование информации о стимуле. Частично проводниковый отдел сенсорной системы относится к периферической нервной системе, а частично – к центральной.

Периферическая часть проводникового отдела сенсорных систем представлена чувствительными (афферентными) волокнами черепных и спинномозговых нервов, передающих информацию от рецепторов в центральную нервную систему.

Центральная часть проводникового отдела сенсорных систем представлена специфическими внутримозговыми проводящими путями, состоящими из нескольких последовательно соединенных нейронов, настроенных на специфическую модальность. Они направляют информацию в соответствующие зоны коры больших полушарий. К центральному звену проводникового отдела сенсорных систем относятся также нейроны центров первичного анализа в стволе и подкорковых структур, т. е. первичные центры (нейронные сети центральной нервной системы).

Начинается проведение нервного импульса с образованием потенциала действия (ПД), которому предшествуют образование рецепторного и генераторного потенциалов. Однако генераторный потенциал (ГП) не может распространяться по нервному волокну. Распространение нервного импульса возможно, т.к. ПД в каждой новой точке нервного волокна является раздражителем. При действии раздражителя наступает повышение проницаемости для ионов натрия. Натрий поступает в клетку нервного волокна и возникает электрические ионные токи. Их возникновение связано с разными зарядами по обе стороны мембраны нервного волокна. Установлено, что распространение нервного импульса по мякотному волокну быстрее, чем по безмякотному. Мякотное волокно покрыто миелином, который является электроизолятором.

Помимо передачи нервного импульса проводниковый отдел осуществляет её кодирование. Все сигналы кодируются двойственным кодом, т.е. наличием или отсутствием нервных импульсов в определённый момент времени. Предполагают, что информационная ёмкость человеческого мозга велика и приблизительно равно 106 Бит. Информация о раздражителях передаётся в виде отдельных групп импульсов. Сам нервный импульс (изолировано) информации не несёт, т.к. у него одинаковая амплитуда, величина. Информацию способны передавать только группы импульсов. Тут имеет значение количество импульсов в группе, их частота, интервалы между ними, а также распределение в группе отдельных импульсов. На основании анализа этих групп мозг получает информацию об основных свойствах раздражителей.Общие принципы организации сенсорных путей.Многослойность. В каждой сенсорной системе существует несколько промежуточных слоев нервных клеток на пути от рецепторных элементов к коре больших полушарий. Между собой слои связаны проводящими путями, образованными аксонами нейронов. В большинстве сенсорных систем первый нейрон локализован в чувствительных ганглиях (спинальных или черепномозговых), второй нейрон лежит в ядрах спинного мозга или ствола, в таламусе находится третий нейрон сенсорного пути. Такое построение дает возможность специализировать нейронные слои на переработку отдельных видов информации, что позволяет организму более быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на первых уровнях сенсорной системы.Многоканальность. Возбуждение передается от рецепторов в кору всегда по нескольким параллельным путям, вследствие наличия в каждом из слоев множества нервных элементов, связанных со множеством элементов следующего слоя, посылающих в свою очередь нервные импульсы к элементам более высокого уровня. Потоки возбуждения частично дублируются и частично разделяются. По ним передается информация о различных свойствах раздражителя. Большинство путей являются частично перекрещенными. Это означает, что имеется связь с обеими половинами тела. При патологии из-за путей нарушение будет появляться с обеих сторон.Во всех сенсорных системах обязательно существуют три пути (канала) передачи возбуждения. Специфический путь ведет в первичную сенсорную проекционную зону коры. Каждая сенсорная система имеет собственные проводящие пути, по которым информация отправляется от специализированных рецепторных образований в зоны коры больших полушарий соответствующей модальности (зрительную, слуховую и др.). Нейроны, составляющие специфические сенсорные пути, отдают на своем протяжении коллатерали к нейронам ретикулярной формации, неспецифическим ядрам таламуса и другим структурам мозга. Здесь импульсация теряет свою специфичность, но поток афферентных импульсов необходим для поддержания активности нейронов ретикулярной формации, от которой зависит активное состояние всей центральной нервной системы. Через коллатерали нейроны модально-специфических сенсорных путей могут взаимодействовать друг с другом. Благодаря этому становятся возможными совместные реакции. Таким образом, неспецифический путь обеспечивает общую активность и тонус коркового отдела анализатора. Ассоциативный путь определяет биологическую значимость раздражителя и управляет вниманием. Наличие множества каналов обеспечивает сенсорным системам большую надежность и тонкость анализа. При повреждении разных путей проявления будут различные. Принцип конвергенции и дивергенции. Состоит в наличии неодинакового числа элементов сенсорного пути в соседних слоях. Конвергенция – это схождение нервных путей в виде воронки. За счет конвергенции нейрон верхнего уровня получает возбуждение от нескольких нейронов нижележащего уровня. Физиологический смысл конвергенции сводится к уменьшению количества информации, передаваемой в мозг. Дивергенция – это расхождение потока возбуждения на несколько потоков от низшего этажа к высшему. Физиологический смысл дивергенции сводится к обеспечению более дробного и сложного анализа разных признаков сигнала. В соответствии с этим принципом один нейрон периферической нервной системы через ряд переключений на подкорковый уровень связан с большим количеством корковых нейронов этой же системы. Совокупность нейронов более высокого слоя той же системы, с которыми связан нейрон, получающая его импульсы, называется проекционной зоной нейрона. Рецептивная зона нейрона – совокупность рецепторов, которые несут сигналы данному нейрону.

Особенность строения сенсорных систем такова, что обе зоны существуют одновременно и частично перекрещиваются. Благодаря такому строению информация, приходящая на нейрон передаются во многие другие нейроны, т. е. дублируется. Рецептивные и проекционные поля соседних нейронов также перекрещиваются. Это особенность играет значительную роль в восстановлении утраченной функции. Вся совокупность нейронов, их проекционные и рецептивные поля представляют собой нервную сеть, в которую входит проводниковый отдел.

Характеристика коркового отдел сенсорных систем.

Корковый (центральный) отдел сенсорной системы расположен в коре больших полушарий, причём у каждого имеется своё представительство. Корковый отдел состоит из ядра или ядерной зоны и периферической зоны (зоны рассеянных элементов). Установлено, что ядерная зона выполняет наиболее сложные задачи анализа и синтеза поступающей информации. В зоне рассеянных элементов осуществляется элементарный анализ и синтез. Ядерная зона расположена более локально, а периферическая представлена в виде разбросанных отдельных элементов по всей доле мозга. Известный нейропсихолог Лурия выделил 3 основных зоны коркового отдела сенсорных систем: 1. Первичная(проекционная) зона обеспечивает мелкий синтез поступающих сигналов, т.е. она определяет узкоспецифичные характеристики (стимулы). 2. Вторичная(проекционно-ассоциативная), она как бы надстраивается над первичной и осуществляет более сложные формы анализа и синтеза. Она отвечает за узнавание. 3.Третичная- Ассоциативная, она надстраивается над вторичной, самая молодая и выполняет наиболее сложные функции. На основании информации, поступающей из первичных и вторичных зон, третичная зона вырабатывает цели и задачи поведения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: