Физиология ВНД и сенсорных систем
Две дисциплины - основоположник Сеченов, оформил Павлов.
первая встреча 24 апреля
Физилология сенсорных систем
Общие принципы морфофункциональной организации СС
Сенсорная система (анализатор, СС) - сложный комплекс стуркутр НС, осуществляющий восприятие и анализ информации, поступающей из внешней среды и из внутренней среды.
Внутренняя среда , оуркжыющая среда, опороно-двишгательная = функциональное поведение, поведение, психическое состояние. Осуществляют операции с информацией - восприятие и анализ свойств раздражителей (сигналов) = кодирование и декодирование. На оснвое ощущения, представления и ответных реакций (которые: поведение и психфиз состояния).
Функции сенсорных систем:
-
обнаружение сигнала
-
Различение (дифференцировка) сигналов
-
Преобразование и кодирования сигналов (передача по афферентным путям)
-
Проведение и передача информации
-
Детектирование сигналов и их признаков
-
Распознавание (гнозис) сигналов
Распознавание бабушки по ее элемнетам - очкам, одежде, лицу и пр. Комплекс = бабушка.
Основные сенсорные системы (СС)
В ходе эволюции происходило процессы постепенной дифференцирован и усложнения СС - у высших животных и человека СС - слано устроенные и высокоспециализированные системы структур
1 - висцероцепция - система внутренней чувствительнотси
2 - проприецепция - рецепторы опорно-двигательной
3 - вестибулярная система
4 - система кожной чувств
5 - обоняние
6 - вкус
-
зрение
-
слух
Строение СС - 3 отдела
Каждый отдел иерархический, они функционально надстроены друг над другом.
-
периферический отдел : там рецепторы (клетки сенсорные специализированные), генетически настроена на свой раздражитель, при получении инфы трансформирует ее в нервный процесс. Имеет рецептурный потенциал. Рецептор передает сигнал в афферентные волокна и сенсорные ганглии. Задачи: кодирование
-
Проводниковый отдел: афер волокна и ганглии и подкорковые центры. Задача: проведение импульса, частичная переработка информации.
-
Центральный отдел : четврехолмие, гипоталамус и кора БПШ. Задача: Анализ и синтез информации: декодирование и ответ.
Рецептор СС:
Рецептурный потенциал (РП) - изменение мембранного потенциала рецептурной клетки под действием раздражителя (деполяр/гиперполяр). Рецепторы обеспечивают: обнаружение сигнала, дфиференцировку, преобразование и кодирование инфы о сигнале в виде определенных параметров РП .
Условная схема структуры СС: в каждом синапсе сигнал не просто переключается, а:
Теряет силу
Перерабатывается: суммируется с другими сигналами, ослабляется за счет торможения
Поступает к исполнительным аппаратам ЦНС и запускает ихответственные реакции
На каждом этапе переключения сигнал теряет силу, поэтому сигналы чаще всего суммируются на каждом этапе, перерабатываются, а шумы тормозятся.
Структуры центрального отдела СС
Обеспечивают не только переработку, но и запуск ответных реакций Сенсорная кора = ощущения Четверохолмие - запуск врожденного рефлекса «что такое?» - ориентировке
Новый - неожиданный стимул
Гипоталамус - инстинктивное поведение, реакции эндокринной системы и вегетативные системы
Параметры стимула раздражителя (сенсорного потока)
-
Физические/ физхимические (объективные): качественные (модальность стимула - что такое?) и количественные (интенсивность, временные п, пространственные и пр). Информация кодируется в виде паттерн активности в Нейронных сетях соответствующей СС - часотно-временные характеристики ПД
-
Сигнальная значимость (субъективная оценка) : извлечение биологической полезной инфы для формирования адекватного поведенческого ответа. Определяется на основании физических параметров раздражителя с учетом: мотивации, прошлого опыта, места сигнала в контексте среды (где лежит и в каких условиях. Эти функции обеспечивает комплекс структур ЦНС.
Системный ответ мозга
Корректнее говорить о сенсорной функции целостного мозга, совместной работы структур:
Сенсорных - ассоциативных и моторных систем: формирование адаптивного поведения.
1 отдел - периферический отдел СС
Рецепторы? Часто окружены вспомогательными структурами (органами чувств). Их функции: защита от внешнего воздействия и обеспечение оптимальных условий для функционирования рецептора.
Рецептивная поверхность СС - это совокупность рецепторов, которые принадлежат одной СС, воспринимают раздражители определенной модальности, занимают определенное место на поверхности тела, органа. Модальность стимула - качественная характеристика стимула, характеризующаяся определенным образом физико-химической энергии стимула.
Виды модальности: 1) осознаваемые - вызывают специфические ощущения: сигналы из внешней среды (звук, вкус, свет), некоторые сигналы из внутренней среды (болевые, наполненность), некоторые от ОДА (механическое воздействие на аппарат).
2) Неосзнаваемые - не сопровождаются спец ощущениями, создают два состояния: потребность и самочувствие.
Классификация рецепторов:
-
в зависимости отмодальности: моно- полимодальные. Рецепторы - спешила клетки, генетически настроенные на восприятие определенной модальности раздражителя. Фоторецепторы, терморецепторы, хеморецепторы, механорецепторы (давление, опора: слух, вестибуляр, стенки внутренних органов).
-
В зависимости отрасположения рецептивных полей: откуда воспринимается раздражитель? Экстероцепторы (контактные и десантные), ИНтероцепторы (висцераорецепторы и проприецепторы).
-
В зависимости отструктуры рецептора и его физиологических характеристик. Первичные (сами сенсорный нейроны) - разветвление дендрита - восприятие раздражителя (сенсорная часть, которая генерирует РП), аксон - афферентное волокно, которые проводит ПД (уже проводниковый отдел). Вторичные - специализированные клетки, часто видоизмененные эпителиальные клетки. Не способны генерировать ПД, но в результате реакции могут синтезировать РП. Порог чувствительности - способность воспринимать стимулы низкой интенсивности. Выше порог - ниже чувствительность. ПОроги:
-
абсолютные: АП чувствительности рецепторов (изменение ПД в афферентных волокнах), АП ощущения (абсолютный нижний порог (обнаружение модальности - именно розой пахнет) и абсолютный верхний порог ощущения (горячо -> больно).
-
Дифференциальные ДП, относительные: улавливать качеств/колич характеристики стимула, выраженное в изменении реакций рецепторов.
Адаптация (приспособление)
Это специфические изменения структуры и свойств биологической системы. Способность ее спец избират изменять свои свойства в соответствии с условиями среды. В основе лежит пластичность белков и синапсов, всех НСетей. Изменение поведения, на уровне перефирич СС - изменение активности рецептора.
Кодирование интенивности стимула
Это амплитуда РП. Она возрастает с увеличением стимула. Сила ответа рецептора возраст - возраст частота ПД в афферентной волокне. Интенсивность раздражителя кодируется частотой ПД в афферентном волокне. Зависимость силы ответа рецептора от интенсивности стимула носит логарифмических характер (Закон Вебера-Фехнера, закон силы). 4) в зависимости от зхарактера адаптации к длительно действующему раздражению: снижение чувствительности СС (повышение порогов). Фазный рецептор - кратковременный (обонятельный). Тонический - на все протяжение генерирует одно ПД (терморецептор тела). Разно-тонический - снижение РП при ПД.
Другой вариант адаптации - повышение чувствительности НСетей. В основе - временная суммация. Сенсибилизация - снижение порога чувствительности СС к длительнот действ раздраж. Сенситизация - снижение порога реакций при повторном раздражителе.
Регуляция возможна на уровне рецепторов и центральной системы. Регуляция тренировкой рецепторов или усиление компенсаторно при потери одного органа восприятия.