Обробка тактильної інформації у центральній нервовій системі

За реальних умов під час дії на шкіру подразника ПД виникає у рецеп­торах кількох типів. Від них збудження передається до спинного мозку, а потім через бічні та задні стовпи до таламуса і кори великого мозку.

Під час передачі на кожному з рівнів (спинний мозок, стовбур, таламус, кора великого мозку) аферентна інформація аналізується із можливим форму­ванням відповідних рефлексів.

Для рефлекторної відповіді велике значення має рефлексогенна зона - місце нанесення подразника. Аференти, що входять до спинного мозку по

задніх корінцях, у кожному сегменті іннервують обмежені ділянки шкіри, які називають дерматомами. У спинному мозку суміжні дерматоми пере­криваються унаслідок перерозподілу пучків волокон у периферійних сплетеннях. У результаті кожен периферійний нерв містить волокна від кількох задніх корінців, а кожен корінець - від різних нервів.

На рівні спинного мозку відбувається тісна взаємодія аферентних ней­ронів як з мотонейронами, так і з нейронами автономної нервової системи (у тих відділах спинного мозку, де вони є). Тому під час дії подразника на шкіру можуть виникати рухові рефлекси і рефлекси автономної нервової системи. З'являться вони чи ні, наскільки будуть вираженими - залежить від конкретного подразника, а також від низхідних імпульсів тих відділів ЦНС, які контролюють функції спинного мозку.

Від спинного мозку волокна прямують до ядер таламуса, де розташовані тіла нейронів висхідних шляхів. Інформація, що проаналізована в перемикаючих та асоціативних ядрах тала­муса, спрямовується до соматосенсорних зон кори великого мозку.

У корі кожної половини півкуль великого мозку є дві соматосенсорні зони:

• одна - у задній центральній звивині,

• інша - у верхньому відділі бо­розни, що розділяє тім'яну і скроневу частки.

Соматотопічна карта кори (тобто представництво у ній різних ділянок шкіри) є значним спотворен­ням периферії: шкіра найважливіших для людини відділів - рук і рота (які мають на периферії найбільшу щільність рецепторів) займає більшу пло­щу, ніж інші ділянки шкіри( це чутливий гомункулюс).

Найважли­вішим є те, що в корі відбувається усвідомлення відчуття. Для цього велике значення мають попередні впливи - навчання. Ушкодження сома­тосенсорних зон кори призводить до того, що під час дотику до шкіри не­можливо точно розпізнати характеристики подразника.

Терморецепція (температурна чутливість)

Температурні рецептори шкіри відігра­ють важливу роль у процесах пристосу­вання організму до перепадів температури зовнішнього середовища. Вони викликають переважно виникнення місцевих суди­норухових реакцій у шкірі, зумовлюють сприймання температури середовища і створення температурного відчуття. Участь у регуляції температури тіла беруть лише холодові рецептори, які в разі тривалого і значного охолодження шкіри можуть через терморегуляторний центр посилю­вати процеси теплотворення в організмі

Терморецептори розташовані у шкірі, а також у деяких внутрішніх ор­ганах та різних відділах ЦНС і забезпечують виникнення відчуття тепла чи холоду, беруть участь у регулюванні теплообміну.

Розрізняють два типи терморецепторів:

• холодові (Колби Краузе),

• теп­лові (тільця Руффіні).

Сюди ж, хоча і з деяким застережен­ням, можна віднести й ті типи терморецепторів, що дають відчуття болю у разі дії дуже низької або надто високої температури.

Крім шкіри терморецептори розміщені також у внут­рішніх органах; вони сприймають темпе­ратуру "ядра" тіла.

Холодових рецепторів більше, ніж теплових, до того ж розташовані вони в епідермісі і відразу під ним, а теплові - у верхніх і середніх шарах власне шкіри.

Щільність їх ло­калізації на різних ділянках шкіри неоднакова: максимальною є щільність обох типів рецепторів на шкірі обличчя. Холодових рецепторів тут 16-19 на 1 см², а, наприклад, на стегні відстань між ними - по кілька сантиметрів.

Терморецепцію здійснюють вільні нервові закінчення, тобто це первин-ночутливі рецептори. Механізм стимулювання терморецепторів пов'яза­ний зі зміною їхнього метаболізму в залежності від дії відповідної темпе­ратури (зміна температури на 10 °С у 2 рази змінює швидкість перебігу ензиматичних реакцій).

За тривалої дії температурного подразника терморецептори здатні адаптуватися, тобто їх чутливість поступово знижується. До того ж для появи відповідного температурного відчуття необхідною умовою є певна швидкість зміни температурного впливу, температурний градієнт. Тому, наприклад, якщо охолодження відбувається повільно, не більше ніж на 0,1 °С/с, то можна і не помітити обмороження.

Розрізняльний поріг терморецепторів становить 0,2 °С, тобто терморецептор реагує зміною електричної активності вна­слідок зміни температури на 0,2 °С. Поріг відчуття зміни температури залежить та­кож від швидкості її зміни. Коли швид­кість зміни температури перевищує 0,1 °С за 1 с, це реєструється рецепторами. Проте при зменшенні цієї швидкості відбуваєть­ся досить різке збільшення порога відчут­тя як тепла, так і холоду. Так, при охоло­дженні шкіри зі швидкістю 0,007 °С за 1 с від початкової точки 33,5 °С відчуття хо­лоду виникає, коли температура ділянки шкіри знижується на 4,4 °С.