Общие принципы организации сенсорных систем. Психофизика
Павлов вводит понятие анализатор – сложная система, которая обеспечивает восприятие и анализ раздражителей. Имеет свой универсальный принцип работы.
1) Переферический отдел(рецепторы, органы чувств) – фиксация.
2) Проводниковая часть(переферический нерв и вставочные нейроны) – передача сигнала
3) Ввсшие нервные центры в коре головного мозга – обработка.
Два подхода к устройству сенсорной системы:
1 психофизиологическо-поведенчесий
Стимул →реакция
2 сенсорно-физиологическое устройство системы. (как? Что?)
Сенсорная система включает следующие элементы:
• вспомогательный аппарат
• сенсорный рецептор
• сенсорные пути
• проекционная зона коры больших полушарий .
Путь: стимул→рецептор→первичные нейроны→переключательные ядра→таламус→перв. Сенсорная кора→втор. Сенсорная кора→ассоциативная область коры. Это общий вид пути, но некоторые элементы могут выпадать.
Осознание происходит тогда, когда информация из первичной сенсорной коры доходит до ассоциативной области коры, а затем возвращается обратно.
Классификация рецепторов:
· механические (тактильные рецепторы кожи, проприорецепторы мышц сухожилий, слуховое рецепторы во внутреннем ухе)
· химические (обоняние и вкус, рецепторы кровеносных сосудов)
· температурные (рецепторы тепла, рецепторы холода)
· фото-рецепторы (зрение)
Рецепторы могут быть полимодальны, но чувствительность к энергии побочной модальности значительно ниже.
Существуют первичночувствующие и вторичночувствующие рецепторы. Первичночувствующие рецепторы воспринимают стимул и сами генерируют потенциал действия. Вторичночувствующие рецепторы воспринимают стимул, порождают рецепторный потенциал и посылают его другой клетке, которая уже формирует потенциал действия.
Существуют дистантные и контактные рецепторы.
Рецепторы различаются по степени адаптации. Сенсорная система непрерывно адаптируется под текущую ситуацию. Для выживания человеку необходимо реагировать на новые стимулы, изменяющие текущую среду.
Принцип многоканального проведения информации.Каждый нейрон сенсорного пути образует контакты с несколькими нейронами более высоких уровней (дивергенция). Поэтому нервные импульсы от одного рецептора проводятся к коре по нескольким цепочкам нейронов (параллельным каналам) (рис. 3). Параллельное многоканальное проведение информации обеспечивает высокую надежность работы сенсорных систем даже в условиях утраты отдельных нейронов (в результате заболевания или травмы), а также высокую скорость обработки информации в ЦНС.
Принцип двойственности проекций.Нервные импульсы от каждой сенсорной системы передаются в кору по двум принципиально различным путям – специфическому (мономодальному) и неспецифическому (мультимодальному).
Специфические пути проводят нервные импульсы от рецепторов только одной сенсорной системы, потому что на каждом нейроне такого проводящего пути конвергируют нейроны только одной сенсорной модальности (мономодальная конвергенция). Соответственно, каждая сенсорная система имеет свой специфический проводящий путь. Все специфические сенсорные пути проходят через ядра таламуса и образуют локальные проекции в коре больших полушарий, заканчиваясь в первичных проекционных зонах коры. Специфические сенсорные пути обеспечивают начальную обработку сенсорной информации и проведение ее в кору больших полушарий.
На нейронах неспецифического пути конвергируют нейроны разных сенсорных модальностей (мультимодальная конвергенция). Поэтому в неспецифическом сенсорном пути происходит интегрирование информации от всех сенсорных систем организма. Неспецифический путь передачи информации проходит в составе ретикулярной формации и образует обширные диффузные проекции в проекционных и ассоциативных зонах коры.
Неспецифические пути обеспечивают мультибиологическую обработку сенсорной информации и обеспечивают поддержание оптимального уровня возбуждения в коре больших полушарий.
Принцип соматотопической организациихарактеризует только специфические сенсорные пути. Согласно этому принципу, возбуждение от соседних рецепторов поступает в рядом расположенные участки подкорковых ядер и коры. Т.е. воспринимающая поверхность какого-либо чувствительного органа (сетчатка глаза, кожа) как бы проецируется на кору больших полушарий.
Принцип нисходящего контроля.Возбуждение в сенсорных путях проводится в одном направлении – от рецепторов в коре больших полушарий. Однако, нейроны, входящие в состав сенсорных путей, находятся под нисходящим контролем вышележащих отделов ЦНС. Такие связи позволяют, в частности, блокировать передачу сигналов в сенсорных системах. Предполагается, что этот механизм может лежать в основе явления избирательного внимания.