45

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Ярославский государственный университет

им. П.Г.Демидова

Кафедра физиологии человека и животных

ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

И

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Методические указания

для выполнения лабораторных работ

Ярославль 2013

Составители: Мышкин И.Ю., Станкова Е.П.

Физиология сенсорных систем иповедения.: Метод. указания по методам исследования высшей нервной деятельности./Сост. И.Ю.Мышкин; Станкова Е.П. Яросл. гос. ун-т. Ярославль, 2013. ?с.

Методические указания представляют собой руководство по проведению экспериментальных исследований для студентов факультета биологии, выполняющих практикум по физиологии сенсорных систем и высшей нервной деятельности. В методических указаниях представлены работы по исследованию сенсорных систем, поведения и личностных свойств человека. Предназначается для студентов биологических факультетов университетов и медицинских вузов, специализирующихся в области физиологии человека и животных человека.

Печатается по решению научно-методического совета Ярославского государственного университета.

Рецензент: кафедра физиологии человека и животных.

 Ярославский государственный университет, 2013

Часть I. Физиология сенсорных систем

Живой организм представляет собой сложную саморегулирующуюся систему открытого типа, обменивающуюся веществом и энергией с окружающей средой. Для своего выживания он должен получать информацию об изменениях, происходящих в окружающем мире. Совокупность нервных образований, обеспечивающих восприятие тех или иных стимулов, носит название сенсорной системы, или анализатора. Термин "анализатор" был предложен в 1909 г. И.П. Павловым.

Сенсорные системы (анализаторы) состоят из следующих образований: а) периферических рецепторов; б) отходящих от них нервных волокон, в) нервных центров - клеток ЦНС; г) экранной структуры - коры головного мозга.

Рецептор - специализированное образование, трансформирующее энергию различных видов раздражителей в специфическую активность нервной системы. В процессе эволюции одиночные рецепторы превратились в органы чувств, где рецепторные клетки организованы в ткань, связанную с вспомогательными структурами.

В соответствии с формами энергии, к которым рецепторы обладают специфической чувствительностью, их классифицируют на: хеморецепторы, механорецепторы, терморецепторы, фоторецепторы и электрорецепторы.

Тема 1: зрительная и слуховая системы

Контрольные вопросы к теме

1. Понятие о сенсорной системе. Адекватные и неадекватные раздражители.

2. Классификация рецепторов.

3. Механизмы возбуждения рецепторов. Рецепторный и генераторный потенциалы.

4. Физиологические механизмы кодирования сенсорной информации.

5. Строение глаза. Глаз как оптическая система.

6. Построение изображения на сетчатке.

7. Физиологические механизмы аккомодации глаза. Рефракция и ее недостатки.

8. Острота зрения. Поле зрения.

9. Рецепторный аппарат зрительного анализатора (палочки и колбочки). Фотохимические процессы в рецепторах сетчатки.

10. Цветовое зрение. Теории и механизмы цветоразличения. Нарушение цветового восприятия.

11. Пространственное бинокулярное зрение. Движения глаз.

12. Анатомо-физиологическая организация органа равновесия (строение саккулюса, утрикулюса, полукружных каналов, нервные связи).

13. Строение и механизм возбуждения волосковых клеток.

14. Механизм активации вестибулярного аппарата при угловом ускорении (вращении) и при линейном ускорении (изменении силы тяжести).

15. Строение и функции слухового анализатора.

16. Механика возбуждения внутреннего уха. Теории восприятия звука (Г.Гельмгольц, Г.Бекеши).

17. Бинауральный слух. Кодирование звуков в слуховом анализаторе.

Зрительный анализатор

Орган зрительной рецепции - глаз включает в себя рецепторный аппарат, находящийся в сетчатке, и оптическую систему, которая формирует изображение на сетчатке. Оптический аппарат глаза человека представляет собой систему из нескольких линз, которая формирует на сетчатке уменьшенное и перевернутое изображение внешнего мира, преломляющая сила оптической системы глаза в целом равна 59 D при рассматривании далеких предметов и 70,5 D при рассматривании близких. Для построения изображения на сетчатке используют модель редуцированный глаз, в котором условно считают, что преломление всех сред одинаковое и одна узловая точка находится на 7,15 мм кзади от роговицы и на 15 мм кпереди от сетчатки.

Фоторецепторы глаза представлены палочками и колбочками. У человека имеется 6-7 млн. колбочек и 125 млн. палочек. Колбочки у человека ответственны за цветовое зрение, а более чувствительные к свету палочки - за ахроматическое зрение. Зрительные пигменты фоторецепторов - родопсин палочек и иодопсин - колбочек. Процесс фоторецепции заключается в поглощении кванта излучения зрительным пигментом, в результате чего возникает возбуждение фоторецепторов.

Для обьяснения цветового зрения предложены две теории:

Трехкомпонентная теория, согласно которой в сетчатке имеются три вида колбочек, в каждом из которых содержится зрительный пигмент, максимально чувствительный к синему, зеленому и красному цвету (Юнг, Гельмгольц);

Теория оппонентных цветов, согласно которой в зрительной системе существуют три оппонентных процесса: один для ощущения красного и зеленого, другой - для желтого и синего и третий, качественно отличный от первых двух - для черного и белого (Геринг).

Обе эти теории не противоречат, а дополняют друг друга: трехкомпонентная - работает на уровне сетчатки, оппонентная - на уровне обработки возбуждения в нейронных сетях зрительного анализатора.