10. Передача та переробка сенсорних сигналів.

Сенсорні системи. Органи почуттів. Фізіологія органів чуття. Функції сенсорних систем. Сенсорне сприйняття. Етапи сенсорного сприйняття

Сенсорні системи людини є частиною його нервової системи, здатної сприймати зовнішню для мозку інформацію, передавати її вмозок і аналізувати. Отримання інформації від навколишнього середовища і власного тіла є обов'язковим і необхідною умовою існування людини. Термін «сенсорні (лат. sensus - почуття) системи» змінив назву «органи чуття», що збереглася тільки для позначення анатомічно відокремлених периферичних відділів деяких сенсорних систем (як, наприклад, очей або вухо). У вітчизняній літературі як синонім сенсорної системи застосовується запропоноване І. П. Павловим поняття «аналізатор», яке вказує на функцію сенсорної системи.

Всі сенсорні системи складаються з периферичних рецепторів, провідних шляхів і перемикальних ядер, первинних проекційних областей кори і вторинної сенсорної кори. Сенсорні системи організовані ієрархічно, тобто включають кілька рівнів послідовної переробки інформації. Нижчий рівень такої переробки забезпечують первинні сенсорні нейрони, які розташовані в спеціалізованих органах почуттів або в чутливих гангліях і призначені для проведення збудження від периферичних рецепторів в центральну нервову систему. Периферичні рецептори - це чутливі високоспеціалізовані освіти, здатні сприйняти, трансформувати і передати енергію зовнішнього стимулу первинним сенсорним нейронам.

Центральні відростки первинних сенсорних нейронів закінчуються в головному або спинному мозку на нейронах другого порядку, тіла яких розташовані в перемикальних ядрі. В ньому є не тільки збуджують, а й гальмівні нейрони, які беруть участь у переробці переданої інформації. Представляючи більш високий ієрархічний рівень, нейрони перемикача ядра можуть регулювати передачу інформації шляхом посилення одних і гальмування або придушення інших сигналів. Аксони нейронів другого порядку утворюють провідні шляхи до наступного перемикача ядру, загальне число яких обумовлено специфічними особливостями різних сенсорних систем. Остаточна переробка інформації про чинного стимулі відбувається в сенсорних областях кори.

Сенсорні системи людини забезпечують:

1) формування відчуттів і сприйняття діючих стимулів;

2) контроль довільних рухів;

3) контроль діяльності внутрішніх органів;

4) необхідний для неспання людини рівень активності мозку.

Відчуття являє собою суб'єктивну чуттєву реакцію на діючий сенсорний стимул (Наприклад, відчуття світла, тепла або холоду, дотику і т. п.). Однорідні сенсорні стимули активують одну з сенсорних систем і викликають суб'єктивно однакові відчуття, сукупність яких позначається терміном модальність. Самостійними модальностями є дотик, зір, слух, нюх, смак, відчуття холоду або тепла, болю, вібрації, відчуття положення кінцівок і м'язової навантаження. Усередині модальностей можуть існувати різні якості, або субмодальності; наприклад, під смакової модальності розрізняють солодкий, солоний, кислий і гіркий смак. На основі сукупності відчуттів формується чуттєве сприйняття, тобто осмислення відчуттів і готовність їх описати. Сприйняття не є простим відображенням діючого стимулу, воно залежить від розподілу уваги в момент його дії, пам'яті про минуле сенсорному досвіді і суб'єктивного ставлення до подій, що виражається в емоційних переживаннях.

Сенсорне сприйняття включає наступні етапи:

1) дія подразника на периферичні рецептори;

2) перетворення енергії стимулу в електричні сигнали - потенціали дії, що виникають в первинному сенсорному нейроні;

3) подальшу переробку переданих сигналів на всіх ієрархічних рівнях сенсорної системи;

4) виникнення суб'єктивної реакції на подразник, що представляє собою сприйняття або внутрішнє представництво чинного стимулу у вигляді образів чи словесних символів.

Зазначена послідовність дотримується у всіх сенсорних системах, Відображаючи ієрархічний принцип їх організації.

Переробка (обробка) інформації в перемикальних ядрах і провідних шляхах сенсорної системи. Латеральне гальмування

Сенсорні нейрони нижчого ієрархічного рівня здатні передавати електричні сигнали одночасно кільком нейронам наступного рівня завдяки дивергенції до них своїх аксонів. Це підвищує надійність передачі інформації від одного ієрархічного рівня до іншого і дозволяє зберігати чутливість сенсорної системи при втраті окремих нейронів. Збудження нейронів більш високого ієрархічного рівня визначається не тільки дією на них нейронів попереднього рівня, але і механізмом латерального гальмування, Існуючого в перемикальних ядрах.

Латеральне гальмування відбувається внаслідок активації гальмівних інтернейронов перемикача ядра колатералей збуджуючих нейронів. Чим сильніше збуджений релейний сенсорний нейрон, Тим більше він активує гальмівні нейрони, які пригнічують активність сусідніх релейних нейронів. Релейні нейрони, Що передають сигнали від центру рецептивного поля, сильніше за інших підвищують активність гальмівних нейронів, а їх вплив на сусідні релейні нейрони робить ще більшим контраст між збудженими і гальмувати нейронами, виділяючи лінію передачі обраних сигналів.