Общая характеристика сенсорных систем

Все живые организмы нуждаются в информации об окружающей среде для поисков пищи, особей другого пола, избегания разного рода опасностей. Для этого они должны ориентироваться в пространстве и оценивать его важнейшие свойства. Эту возможность обеспечивают сенсорные (от лат. sensus — чувство, ощущение, восприятие) системы (по И.П. Павлову анализаторы).

Разнообразные раздражители, действующие на живой организм, воспринимаются различными рецепторами, которые преобразуют энергию раздражителя в нервные импульсы. Они поступают по афферентным нервам в ЦНС, затем через цепь нейронов, расположенных в различных отделах головного мозга, проводятся в кору головного мозга (КГМ). Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается многократным их преобразованием и перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), после чего возникают определенные ощущения и формируются ответные адекватные поведенческие реакции.

Всю сложную совокупность анатомических структур, деятельность которых обеспечивает возникновение ощущений, называют сенсорной системой Она включает 3-и звена:

1. рецепторный аппарат — периферическое звено;

2. проводящий путь, представленный соответствующими нервами и проводящими путями спинного и головного мозга;

3. корковый отдел — сенсорная зона в КГМ, где происходит высший анализ и синтез поступившей информации.

Характеристика рецепторов

Рецепторами являются свободные окончания дендритов афферентных нейронов, но чаще они представлены клетками, специализированными для восприятия каждого вида раздражения, и входят в состав органов чувств. Рецепторы, воспринимающие раздражители при непосредственном контакте с ними, называются контактными (кожные, вкусовые, висцерорецепторы). Рецепторы, не требующие такого контакта с раздражителем, называются дистантными (зрительные, слуховые).

Раздражители классифицируются по нескольким признакам:

1. В зависимости от природы раздражителей рецепторы подразделяются на:

фоторецепторы (чувствительные к свету);

механорецепторы (к давлению, прикосновению, изменению положения центра тяжести тела);

терморецепторы (чувствительные к изменению температуры);

хеморецепторы (чувствительные к различным химическим веществам);

2. В зависимости от местоположения рецепторы подразделяются на внешние (экстерорецепторы) и внутренние (интерорецепторы). К экстерорецепторам относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные. К интерорецепторам относятся вестибуло- и проприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата), а также висцерорецепторы, сигнализирующие о состоянии внутренних органов.

3. По механизму возбуждения рецепторы подразделяются на первично - и вторично чувствующие.

Первично-чувствующие рецепторы — это свободные окончания дендритов афферентных нейронов (характерно для кожных рецепторов). При действии раздражителя в них повышается проницаемость мембраны для ионов натрия, возникает деполяризация, которую называют рецепторным потенциалом. Он суммируется при действии раздражителя, переходит в потенциал действия, который по нервному волокну проводится в спинной или головной мозг.

Во вторично-чувствующих рецепторах в отличие от первично-чувствующих между окончанием дендритов и раздражителем находятся специализированные клетки, в которых возникает рецепторный потенциал. Он вызывает выделение медиатора из рецепторной клетки в синаптическую щель, которая расположена между рецепторной клеткой и окончанием дендрита афферентного нейрона. Медиатор вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны дендритов, на ней возникает генераторный потенциал, который при суммации переходит в потенциал действия и проводится в ЦНС. К вторично-чувствующими рецепторам относятся зрительные, слуховые, вестибулярные, вкусовые рецепторы.

Для рецепторного звена характерны 2 основных свойства:

1. Высокая возбудимость;

2. Сенсорная адаптация, заключающаяся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя (например, мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды,длительно действующего запаха и т. д.).

Адаптационные процессы начинаются на уровне рецепторов, охватывая и все нейронные уровни сенсорной системы. Адаптация слабо выражена только в вестибуло- и проприорецепторах. По скорости данного процесса все рецепторы делятся на быстро- и медленно адаптирующиеся. Первые после развития адаптации практически не посылают в мозг информации о длящемся раздражении. Вторые эту информацию передают в значительно 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. 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 организма в целом. Эфферентные влияния в сенсорных системах чаще всего имеют тормозной характер, т. е. приводят к уменьшению их чувствительности и ограничивают поток афферентных сигналов.