Уровни обработки информации в сенсорных системах

Модальность	Локализация рецептора	Первое переключение	Повторное переключение	Проекционные области коры
Осязание	Кожа	Продолговатый мозг	Таламус	Постцентральная извилина
Зрение	Палочки и колбочки сетчатки	Сетчатка глаза	Таламус, верхнее четверохолмие	Затылочные доли
Слух	Волосковые клетки улитки	Улитка, спиральный ганглий	Мост, оливы, нижнее четверохолмие, таламус	Поперечная височная извилина
Равновесие	Волосковые клетки вестибулярного аппарата	Вестибулярные ядра	Глазодвигательные ядра, ствол, мозжечок, таламус	Постцентральная извилина
Вкус	Вкусовые почки языка	Продолговатый мозг	Таламус	Постцентральная извилина
Обоняние	Биполярные клетки носовой пазухи	Обонятельная луковица	Пириформная кора	Лимбическая система
Боль	Ноцицепторы кожи	Задние рога спинного мозга	Таламус, ретикулярная формация	Постцентральная извилина, передняя поясная извилина

Регуляция деятельности сенсорных систем

Деятельность сенсорных систем находится под контролем как местных, так и центральных механизмов регуляции и осуществляется на все без исключения уровни. Нервные эфферентные влияния реализуются через нисходящие пути от более высоких уровней сенсорной системы к нижележащим уровням и имеют чаще всего тормозной характер (за счет различных видов торможения). На всех уровнях сенсорной системы существует латеральное торможение, при котором возбужденные элементы (рецепторы, нейроны) через коллатерали затормаживают соседние структуры. Чем сильнее возбужден переключательный сенсорный нейрон, тем большее торможение соседних нейронов он вызовет. Благодаря такому тормозному влиянию (взаимодействию) предотвращается «растекание» возбуждения по нервной сети и происходит ограничение рецептивных полей.

Наряду с латеральным торможением, деятельность сенсорной системы регулируется возвратным торможением, которое вызывается возвратной коллатералью аксона нервной клетки, ограничивает верхний предел частоты импульсов при увеличении интенсивности стимула на входе, при этом автоматически контролируя усиление реакции нейрона.

Периферический механизм регуляции рецепторов может осуществляться и посредством гуморальных компонентов. Например, гуморальным фактором, ответственным за латеральное торможение механорецепторов кожи, является аденозинтрифосфат (АТФ), освобождающийся из нервных окончаний в результате особого рода их активации.

Имеются и вспомогательные механизмы регуляции активности рецепторов (без изменения их возбудимости). Так, расширение или сужение зрачка ведет к изменению активности рецепторов сетчатки за счет изменения величины светового потока, который на сетчатку падает; изменение натяжения барабанной перепонки и фиксация слуховых косточек изменяет число возбужденных слуховых рецепторов и т.д.

Адаптация сенсорной системы

Необходимо отметить, что одной из важнейших специфических особенностей сенсорной системы является ее способность к адаптации, т.е. способность приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма.

Сенсорная адаптация – общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя (так, мы не чувствуем, не замечаем непрерывного давления на кожу привычной нам одежды).

Адаптационные процессы начинаются на уровне рецепторов, охватывая впоследствии все нейронные уровни сенсорной системы.

По скорости адаптации все рецепторы делятся на быстро и медленно адаптирующиеся. Быстро адаптирующиеся рецепторы после развития адаптации практически не посылают в мозг информации о раздражении. Медленно адаптирующиеся рецепторы эту информацию передают в течение всего времени воздействия раздражителя, но лишь в ослабленном виде. Когда действие постоянного раздражителя прекращается, абсолютная чувствительность сенсорной системы восстанавливается.

В сенсорной адаптации важную роль играет эфферентная регуляция свойств сенсорной системы. Она осуществляется за счет нисходящих влияний более высоких на более низкие ее отделы. В результате происходит как бы перенастройка свойств нейронов на оптимальное восприятие внешних сигналов в изменившихся условиях. Состояние разных уровней сенсорной системы контролируется также ретикулярной формацией, включающей их в единую систему, интегрированную с другими отделами мозга и организмом в целом.

Взаимодействие сенсорных систем

Одним из важнейших свойств сенсорных систем является их способность к интеграции, взаимодействию с другими сенсорными системами.

Взаимодействие сенсорных систем осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и корковом уровнях. Особенно широка интеграция сигналов в ретикулярной формации. В коре большого мозга происходит интеграция сигналов высшего порядка. В результате образования множества связей с другими сенсорными, а также неспецифическими системами многие корковые нейроны приобретают способность отвечать на сложные комбинации сигналов разной модальности. Это особенно типично для нервных клеток ассоциативных областей коры больших полушарий, которые обладают высокой пластичностью, что обеспечивает перестройку их свойств в процессе непрерывного обучения опознанию новых раздражителей. Именно межсенсорное взаимодействие на корковом уровне создает условия для формирования «карты (схемы) мира» и непрерывной координации с ней собственной «схемы тела» организма.

Информация, поступающая в мозг, необходима для простых и сложных рефлекторных актов вплоть до психической деятельности человека. И.М.Сеченов писал, что «психический акт не может явиться в сознании без внешнего чувственного возбуждения». Переработка сенсорной информации может сопровождаться, а может и не сопровождаться осознанием стимула. В том случае, если осознание происходит, принято говорить об ощущении. Понимание ощущений приводит к восприятию информации.

Данные понятия «анализатор» и «сенсорная система» очень часто используются как синонимы.

Наряду с данными терминами до настоящего времени применяется и термин «органы чувств». Однако данный термин используется только лишь для обозначения анатомически обособленных отделов сенсорных систем (например, глаз, ухо и пр.). Орган чувств – это периферическое образование, воспринимающее и частично анализирующее информацию, поступающую из окружающей среды.

Вопросы для самоконтроля:

1. Чем отличаются понятия «анализатор», «сенсорная система», «орган чувств»?

2. Подходы к классификации анализаторов.

3. Структурно-функциональная организация анализаторов.

4. Чем представлен периферический отдел анализатора?

5. Подходы к классификации рецепторов.

6. Механизм возбуждения рецепторов.

7. Характеристика проводникового отдела анализатора.

8. Механизм передачи импульсов.

9. Принципы организации анализаторов.

10. Кодирование информации в анализаторах.

11. Строение сенсорной системы.

12. Регуляция деятельности сенсорных систем.