تطابق اسم النظام الحسي ومستقبلاتهم. علم وظائف الأعضاء العام للأنظمة الحسية

text_fields

text_fields

arrow_upward

يتلقى الشخص معلومات حول البيئة الخارجية والداخلية للجسم باستخدام النظم الحسية (تحليل). تم إدخال مصطلح "محلل" في علم وظائف الأعضاء بواسطة IP. Pavlov في عام 1909 وكان يعني أنظمة من التكوينات الحساسة التي تتصور وتحلل مختلف المنبهات الخارجية والداخلية. وفقا للمفاهيم الحديثة أنظمة الاستشعار   - هذه هي أجزاء متخصصة الجهاز العصبيتضم مستقبلات الطرفية (الحواس، أو الحواس) وتمتد من الألياف العصبية الخاصة (مسار موصل) وخلايا الجهاز العصبي المركزي تجميعها معا (مراكز الحسية). كل منطقة من الدماغ الذي يقع فيه حسي مركز (الأساسية) ويتم تبديل الألياف العصبية بها ، والأشكال مستوىالنظام الحسي. بعد التبديل ، تنتقل الإشارة العصبية على طول هاثون خلايا النواة الحسية إلى المستويات التالية ، وصولاً إلى القشرة الدماغية - بنية الشاشة ، حيث مناطق الإسقاط الأولية محلل (وفقا لبافلوف ، نهاية القشرية للمحلل) ، وتحيط به المجالات الحسية والنقابية الثانوية من القشرة. بالإضافة إلى الهياكل النووية في جميع أنحاء الدماغ، خصوصا في القشرة المخية، لا يتم تجميع الخلايا العصبية في النواة، ويسمى emye منتشر العناصر العصبية.

مكتب الاستقبال

text_fields

text_fields

arrow_upward

في العصب أجهزة استشعار إشارة يحدث تحويل الطاقة حافز خارجي - الاستقبال.إشارة العصب (مستقبلات المحتملة)يتحول إلى نشاط الدافع أو إمكانات العملالخلايا العصبية (الترميز). من خلال المسارات ، تصل إمكانات العمل إلى نوى حسية ، على الخلايا التي يحدث فيها تحويل الألياف العصبية وتحول إشارة العصب (الشفرة). على جميع مستويات النظام الحسي ، في وقت واحد مع الترميز وتحليل المحفزات ، فكالإشارات أي قراءة رمز اللمس. يعتمد فك التشفير على اتصالات النواة الحسية بالمحرك والأجزاء الترابطية للمخ. النبضات العصبية محاور الخلايا العصبية الحسية في نظم الدفع الخلايا تسبب الإثارة (أو تباطؤ). نتيجة هذه العمليات هي حركة- العمل أو توقف الحركة - التقاعس عن العمل.المظهر النهائي لتفعيل الوظائف النقابية هو الحركة أيضًا.

في النظم الحسية ، خاصة في الرؤية والسمع ، ينتمي الدور الوظيفي الهام إلى ما يسمى دوريرابط السلسلة(أو المستوى). هذا هو نظام من التكوينات التشريحية تكييفها خصيصا لنقل فعال للحافز الخارجي للهياكل العصبية. على سبيل المثال ، في الرؤية - النظام البصري للعين ، في السمع - الأذن الخارجية والوسطى ، في الجلد - كبسولات تحيط بألياف العصب. وظائف رابط المستقبل هي التضخيم والترشيح والتركيز وزيادة اتجاه التحفيز.

المهام الرئيسية لأنظمة الاستشعار

text_fields

text_fields

arrow_upward

لذلك ، فإن الوظائف الرئيسية للأنظمة الحسية هي:

1. استقبال إشارة
2. تحويل مستقبلات المحتملة إلى نشاط الدافع من مسارات العصب ؛
3. انتقال النشاط العصبي إلى نوى الحسية.
4. تحول النشاط العصبي في النوى الحسية في كل مستوى ؛
5. تحليل خصائص الإشارة.
6. تحديد خصائص الإشارة ؛
7. تصنيف إشارة والاعتراف (صنع القرار).

يتم تنفيذ معظم الوظائف على مستويات متتالية من النظم الحسية ، المرتبطة بتحليل التحفيز ، وتنتهي في مناطق الإسقاط الأولية للقشرة الدماغية. تحديدو تصنيف إشارةيتطلب مشاركة المناطق التحليلية والنقابية الثانوية للدماغ ويرتبط بتوليف المعلومات حول الإشارة. نتيجة تحديد وتصنيف يؤدي إلى إشارة تحديدبناءً على القرار ويتم التعبير عنه دائمًا في أي رد فعل للجسم (موتور ، نباتي). وفقا لخصائصه ، يتم تقييم النتيجة النهائية لتحليل وتوليف المنبهات.

المبادئ العامة لهيكل نظم اللمس

تطوير نظم الاستشعار في المنظمة

خاصية التهيج المشتركة بين جميع الكائنات الحية تتلقى خاصة تنميةفيما يتعلق بالمهمة الحيوية للهيئة التي تتلقى معلومات عن العالم الخارجي وعن حالتها الداخلية للاستجابة في الوقت المناسب للتكيف. هذا الاتجاه من التطور أدى إلى تشكيل النظم الحسية (اللات. سينسوس- الشعور ، الإحساس) ، إجراء تحليل نوعي وكمي للمنبهات النشطة في ظروف المعيشة المختلفة. حول كيفية إدراك أحداث العالم الخارجي ، تعتمد فكرة ذلك ، الموقف تجاهه والسلوك الواعي. تعد المعلومات الحسية التي يتلقاها الجسم بمساعدة الحواس ذات أهمية كبيرة لتنظيم نشاط الأعضاء الداخلية والسلوك وفقًا للمتطلبات البيئية. بدون المعلومات الحسية ، لا يمكن للجسم أن يتطور.

كتب أحد علماء الفيزيولوجيا العصبية في عصرنا ، X. Delgado ، أنه إذا كان الطفل محرومًا من المنبهات الحسية لعدة سنوات ، فسيكون هذا المخلوق خالٍ تمامًا من الوظائف العقلية. سيكون دماغه تكون فارغة وخالية من الأفكار. لن يكون لها ذاكرة ولن تكون قادرة على فهم ما يحدث حولها. النضج الجسدي ، سيبقى فكريًا بدائيًا كما في يوم ميلاده. "*

المبادئ العامة لهيكل نظم اللمس

النشاط العقلي الإنساني هو عمل آليتين: "... آلية تكوين الروابط المؤقتة بين وكلاء العالم الخارجي ونشاط الجسم ، أو آلية ردود الفعل المشروطة ... وآلية المحللين ، أي تلك الأجهزة التي تهدف إلى تحليل تعقيد العوامل الخارجية العالم ، تتحلل إلى عناصر ولحظات فردية "**.

في علم وظائف الأعضاء الحديث الإدراك تستخدم اثنين من قريب ضمن معنى المفهوم: النظام محلل وأجهزة الاستشعار. تم إدخال مصطلح "محلل" في علم وظائف الأعضاء من قبل I. P. Pavlov في عام 1909. محلل - واحد نظام وظيفيبدءا من المستقبلات وتنتهي في خلايا القشرة الدماغية ، وتكييفها خصيصا لتصور وتحليل المحفزات من البيئة الخارجية أو الداخلية ، وتشكيل الأحاسيس وفكرة عامة للموضوع.

ويسمى نظام المستشعر بالمحلل بتكوينات تشريحية إضافية توفر نقل طاقة المحفز إلى المستقبلات.

تتكون جميع أجهزة التحليل وأنظمة الاستشعار من ثلاثة أقسام مترابطة بشكل وثيق: الطرفية، موصل، المركز.   يرتبط الفرق بين هذه المفاهيم بالقسم المحيطي ، فيما يتعلق بالإدارات الأخرى فهي مرادفات.

محلل تقسيم المحيطي- مستقبلات تتكيف تطوريا لإدراك حافز ذات طبيعة معينة. لذلك ، فإن المستقبلات الموجودة في شبكية العين قادرة على الاستجابة لكمية ضئيلة من الإشعاع الضوئي. المستقبلات في الأذن الداخلية تنظر في تأثير عن تشريد اهتزازي من أجل من عدة انغستروم المبذولة.

الجهاز الحسي المحيطيويشمل مزيج من المستقبلات ورابط ما قبل المستقبل - تشكيلات مساعدة تسهل تصور التحفيز. المستقبلات والهياكل قبل المستقبلات تشكل أعضاء خاصة - الأجهزة الحسية.   على سبيل المثال ، الجزء المحيطي من النظام الحسي البصري هو العين. ويشمل الرابط المسبق   - النظام البصري و مستقبلات   شبكية العين - العصي والأقماع.

تتسبب المنبهات العتبية في حدوث تغيير في الخواص الكهربائية لغشاء المستقبلات وظهور إمكانات (مستقبلات) كهرومائية ، أو نبضة عصبية ، تنتقل بعد ذلك عبر الألياف العصبية إلى الجهاز العصبي المركزي.

تنتقل المعلومات عن التحفيز إلى الجهاز العصبي المركزي من خلال تردد (اللمس) رمز.اعتمادا على هذه المسألة الحيوية والقوة ومدة المستقبلات التحفيز تتشكل بشكل مختلف العصب biotoki تحمل المعلومات في شكل نبضات من ترددات مختلفة.

محلل موصل قسم(النظام الحسي) المقدمة الأعصاب الحساسة وعدد من النوى تحت القشرية، التي من خلالها بتمرير المعلومات من المستقبلات في القشرة الدماغية.

داخل الجهاز العصبي المركزي في قسم موصل تميز خاص   و غير محددة   أجزاء. الجزء المحدد من قسم الموصلات(مسار محدد) لكل محلل فردي. يتم توزيع المعلومات في شكل رمز تردد ، يتصورها مستقبلات هذا المحلل ، على طول هذا المسار. جزء غير محدد من قسم الموصلات(مسار غير محدد) مشترك بين جميع المحللين ، ويمثله نظام من نوى تشكيل شبكي ، والذي يتلقى المعلومات التي تصورها مستقبلات أي محلل.

الوسيط الذي تتلاقى فيه كل التهيجات من العالم الخارجي والداخلي هو المهاد الموجود في الدماغ. يتم إرسال الإشارات الحسية ، التي تتحور في المهاد وتلقي اللون العاطفي المقابل ، إلى المراكز القشرية والقشرية حتى يتمكن الجسم من التكيف بشكل مناسب مع البيئة المتغيرة. تميز محددة ونواة مهادي غير محددة.

النواة المحددة للمهادهي مكونات مسارات محلل معين. بلوغهم أليافها المناطق الحسية الأولية (المحددة) للقشرةنصفي الكرة المخية ومشابك النموذج على عدد محدود من خلاياه. مع تحفيز نوى محددة من جانب واحد النبضات الكهربائية   في المجالات ذات الصلة من قشرة الدماغ بسرعة (1-6 مللي ثانية)، وهناك رد فعل في شكل الاستجابة الأولية. وبالتالي ، وبدون انتشار النبض العصبي على طول مسار معين ، فإن ظهور أحاسيس محددة أمر مستحيل.

نوى تالاميك غير محددةهي جزء من تشكيل شبكي. يمر مسار محلل غير محدد من خلالهم. نبضات من نواة مهادي غير محددة تعمل في وقت واحد في مناطق مختلفة من القشرة الدماغية. تحدث الاستجابة على كامل سطح القشرة تقريبًا ، بشكل منتشر ، ولكن بعد ذلك ، فقط بعد 10-50 مللي ثانية. الاحتمالات المسجلة في الخلايا القشرية تشبه الموجة.

توفر النبضات من مستقبلات مختلف المحللات ، التي تمر عبر هياكل مسار غير محدد ، تنشيطًا طويل المدى وقصير المدى للخلايا القشرية لنصفي الكرة المخية ، مما يسهل نشاط الخلايا العصبية القشرية عند تلقي نبضات من نوى محددة. لذلك ، فإن انتشار نبضات الأعصاب على طول مسار غير محدد ضروري للحفاظ على المستوى الأمثل من استثارة القشرة ، نغمةالتي بدونها يستحيل النشاط النفسي الواعي للإنسان.

محلل الوسطى(النظام الحسي) تتمثل في المنطقة الحسية للقشرة الدماغية ، حيث تأتي الألياف الواعية للمسارات الحسية الصاعدة. تتميز بافلوف في القسم المركزي لكل محلل نوويو المناطق المحيطية.

في علم وظائف الأعضاء الحديث ، يتم عزل المحللين في المنطقة النووية ابتدائيو القشرة الحسية الثانوية ،والمنطقة الطرفية هي القشرة الحسية الثلاثية(الشكل 5.1). .

ينتقل الكود الحسي من المستقبلات عبر قسم الموصل إلى القشرة الأولية لهذا المحلل. في القشرة الأولية ، تتلقى كل مجموعة من الخلايا العصبية المعلومات وفقا للمبدأ الموضعيأي من مجموعة محددة بدقة من المستقبلات الطرفية ، لذلك ، يسمى القشرة الحسية الأولية الإسقاط.هنا تنشأ الاستجابة الحسية الأولية - نتيجة لأعلى وأدق التحليلات التي أجرتها القشرة الدماغية. بسبب هذا التحليل تتشكل الأحاسيس التي هناك إمكانية الاعتراف عالم الكائن خارج.

شعور - ورد في قشرة الدماغ من الخصائص الفردية للكائنات العالم موضوعية، ناتجة عن التأثير المباشر للمستقبلاتها. الإحساس هو العملية الذهنية الأساسية التي تقوم عليها جميع أنواع النشاط العقلي الواعي. الإحساس هو العنصر الأولي الذي لا يمكن تعويضه في الإدراك.

خصوصية الأحاسيس طرائقهم.تتنوع الأحاسيس في الجودة ، فهي ليست قابلة للمقارنة بينها (اللمسية ، البصرية ، السمعية ، الشمية ، الذوقية ، المؤلمة ، العضلات المفصلية ، إلخ). على سبيل المثال ، تتشكل أحاسيس اللون والخط والحركة في القشرة البصرية الأولية.

وهكذا، في المنطقة الأساسية من كل محلل تتشكل الأحاسيس طريقة واحدة.

وفقا ل الآليات الفسيولوجية   الإحساس هو فعل منعكس كلي ، يجمع بين ردود الفعل المباشرة والتغذية الراجعة في عمل الإدارات الطرفية والوسطى للمحللين.

تنوع الأحاسيس يعكس التنوع النوعي في العالم. تعتبر نظرية الانعكاس الأحاسيس نسخة من الواقع ، كصورة ذاتية للعالم الموضوعي. كونها مصدرًا للمعرفة الإنسانية عن العالم الموضوعي ، تدخل الأحاسيس كعنصر في عملية الإدراك الكلية ، بما في ذلك الإدراك ، وهو انعكاس أكثر تعقيدًا وضوحًا للأشياء والظواهر والتمثيلات والمفاهيم.

الثانوية تحليل القشرة الحسيةوهي تقع حول القشرة الأولية ، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بها من الناحية التشريحية والوظيفية. لذلك ، يسمى القشرة الثانوية الإسقاط النقابي.تتجاوز مساحتها مساحة القشرة الحسية الأولية ، وتتمثل وظائفها في دمج وتوليف المعلومات التي تم تحليلها في القشرة الأولية. نتيجة هذا التجميع هي التكوين على أساس أحاسيس الصور الأحادية اللون (ذات الجودة الفردية) (البصرية ، السمعية ، الشمية ، إلخ). في القشرة الثانوية للمحللات يتم تنفيذ المراحل الأولية من الإدراك.

الإدراك- العملية الذهنية ، والتي تتكون في تكوين صورة شخصية شاملة للموضوع ، والتي تؤثر بشكل مباشر على مستقبلات المحللين.

بعد ذلك ، تتحقق مراحل الإدراك اللاحق عن طريق القشرة الحسية الثلاثية.

القشرة الحسية الثلاثية(النقابي) هو تحليلي ، لأنه يدمج الإثارة القادمة من مختلف المحللين ، ويقارن مع المعيار الذي تم تشكيله على أساس الخبرة السابقة. نتيجة هذا التكامل هو تشكيل الصور المعقدة ،التي تشمل البصرية والسمعية، حاسة الشم، وتحديد المكونات الأخرى، والحوافز، لتحديد أهميتها. تم تطوير القدرة على التعرف من خلال رد فعل مشروط وتحسينها لأن نشاط رد الفعل الشرطي يصبح أكثر تعقيدًا.

في القشرة الثلاثية يحدث أيضا مقارنةالصور الشاملة ، وإقامة علاقاتهم في المكان والزمان (أقل - أكثر ؛ أقرب - أبعد من ذلك ؛ في وقت سابق - في وقت لاحق ، وما إلى ذلك) نتيجة هذا النشاط هي تكوين نظرة شاملة للعالم.

وهكذا ، يبدأ تحليل الإشارات الخارجية عند المستقبِل ، وبالتوازي مع التوليف ، يستمر على مستويات مختلفة من الجهاز العصبي المركزي. وهذا ينطبق بالتساوي على عمليات منعكس غير مشروطة ومشروطة. ومع ذلك ، بالنسبة للأخير ، تعتبر مشاركة القشرة الدماغية أمرًا ضروريًا ، حيث يتم إجراء تحليل وتوليف المحفزات النهائي والأكثر دقة ودقة.

تمت صياغة فكرة النظم الحسية بواسطة آي. بافلوف في عقيدة المحللين في عام 1909 عندما درس النشاط العصبي العالي. محلل- مجموعة من التكوينات المركزية والمحيطية التي تدرك وتحلل التغيرات في البيئات الخارجية والداخلية للجسم. المفهوم النظام الحسيويبدو استبدالها في وقت لاحق هذا المفهوم للمحلل، بما في ذلك آلية لتنظيم إداراتها المختلفة مع مساعدة من الروابط إلى الأمام والخلف. جنبا إلى جنب مع هذا ، لا يزال هناك مفهوم الجهاز الحسيكتكوين محيطي ، إدراك وتحليل العوامل البيئية جزئيًا. الجزء الرئيسي من الجهاز الحسي هي مستقبلات مجهزة بهياكل مساعدة توفر الإدراك الأمثل. لذلك ، يتكون عضو الرؤية من مقلة العين ، وشبكية العين ، والتي تشمل المستقبلات البصرية ، وعدد من الهياكل المساعدة: الجفون والعضلات وأجهزة الدمعية. الجهاز السمع يتكون من الأذن الخارجية والوسطى والداخلية، حيث باستثناء الخلايا دوامة الجسم (كورتي) والشعر (مستقبلات) وهناك أيضا عدد من هياكل الدعم. العضو الذوق هو اللغة. مع التأثير المباشر للعوامل البيئية المختلفة بمشاركة المحللين في الجسم ، شعوروالتي هي انعكاسات لخصائص الكائنات في العالم الموضوعي. وهناك سمة من الأحاسيس هي شكلأي مجمل الأحاسيس التي يقدمها أي محلل. داخل كل طريقة وفقا لنوع (جودة) من الانطباعات الحسية يمكن أن نميز نوعيات مختلفة، أو التكافؤ.الطرائق هي ، على سبيل المثال ، الرؤية والسمع والذوق. الأنواع النوعية من طريقة (التكافؤ) للرؤية هي ألوان مختلفة ، لتذوق - إحساس الحامض ، الحلو ، المالحة ، المريرة.

يرتبط نشاط المحللون عادةً بظهور خمس حواس - الرؤية ، السمع ، الذوق ، الرائحة واللمس ، والتي يتصل بها الجسم بالبيئة الخارجية. ومع ذلك ، في الواقع هم أكثر من ذلك بكثير. على سبيل المثال ، حاسة اللمس بالمعنى الواسع ، بالإضافة إلى الأحاسيس اللمسية الناشئة عن اللمس ، تتضمن الشعور بالضغط والاهتزاز. يشمل الإحساس بالحرارة أحاسيس الدفء أو البرودة ، ولكن هناك أيضًا أحاسيس أكثر تعقيدًا ، مثل الإحساس بالجوع والعطش والحاجة الجنسية (الرغبة الجنسية) ، بسبب الحالة الخاصة (المحفزة) للجسم. يرتبط الإحساس بوضع الجسم في الفضاء بنشاط المحلل الدهليزي ، وتفاعله مع المحلل البصري. مكان خاص في وظيفة الحسية   يأخذ شعورا بالألم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا ، على الرغم من "غامضة" ، إدراك تغييرات أخرى ، ليس فقط من الخارج ، ولكن أيضًا من البيئة الداخلية للجسم ، بينما تتشكل الأحاسيس الملونة عاطفياً. لذلك ، يمكن للتشنج التاجي في المرحلة الأولى من المرض ، عندما لا يحدث الألم حتى الآن ، أن يسبب شعوراً بالكآبة واليأس. وبالتالي ، فإن الهياكل التي تتسبب في تهيج البيئة المعيشية والبيئة الداخلية للجسم هي في الواقع أكبر بكثير مما يعتقد عامة.

يمكن أن يعتمد تصنيف المحللون على علامات مختلفة: طبيعة المحفز النشط ، وطبيعة الأحاسيس الناشئة ، ومستوى حساسية المستقبلات ، ومعدل التكيف ، وأكثر من ذلك بكثير.

لكن الأهم هو تصنيف المحللين ، والذي يعتمد على الغرض (الدور). في هذا الصدد ، يتم تمييز عدة أنواع من المحللين.

محللات خارجيةإدراك وتحليل التغيرات في البيئة. ينبغي أن يشمل ذلك أجهزة تحليل بصرية وسمعية وشمية وحسية وذكية وحسية ، يتم إثارة الإثارة فيها بشكل شخصي في شكل أحاسيس.

محللات داخلية (حشوية)إدراك وتحليل التغيرات في البيئة الداخلية للجسم ، مؤشرات التوازن. التقلبات في مؤشرات البيئة الداخلية ضمن المعيار الفسيولوجي لدى الشخص السليم لا يتم إدراكها بشكل شخصي في شكل الأحاسيس. لذلك ، لا يمكننا تحديد قيمة ضغط الدم ذاتيًا ، خاصةً إذا كانت طبيعية ، وحالة العضلة العاصرة ، إلخ. ومع ذلك ، تلعب المعلومات الواردة من البيئة الداخلية دورًا مهمًا في تنظيم وظائف الأعضاء الداخلية ، بما يضمن تكيف الجسم مع مختلف ظروف حياته. تتم دراسة قيمة هذه المحللات في إطار دورة علم وظائف الأعضاء (التنظيم التكيفي لنشاط الأعضاء الداخلية). ولكن في نفس الوقت لتغيير بعض الثوابت البيئة الداخلية للجسم يمكن أن ينظر إليها على أنها الأحاسيس الذاتية (العطش والجوع والرغبة الجنسية)، التي تشكلت على أساس الاحتياجات البيولوجية. يتم تضمين الاستجابات السلوكية لتلبية هذه الاحتياجات. على سبيل المثال ، عندما ينشأ شعور بالعطش بسبب إثارة مستقبلات الذبذبات أو الحجم ، يتم تكوين سلوك يهدف إلى العثور على الماء وأخذه.

تحليل موقف الجسمإدراك وتحليل التغيرات في موضع الجسم في الفضاء وأجزاء الجسم بالنسبة لبعضها البعض. وتشمل هذه الدهليزي والحركية تحليل (حركي). نظرًا لأننا نقيم موضع جسمنا أو أجزائه بالنسبة لبعضنا البعض ، فإن هذا الدافع يصل إلى وعينا. يتضح هذا ، على وجه الخصوص ، من تجربة د. مكلوسكي ، الذي وضعه على نفسه. الألياف وارد الأولية من مستقبلات العضلات ازعاج المحفزات الكهربائية العتبة. تسببت زيادة في تواتر نبضات هذه الألياف العصبية في إحساس شخصي شخصي بتغيير في موضع الطرف المقابل ، على الرغم من أن موقعه لم يتغير بالفعل.

محلل الألمبشكل منفصل ، يجب تسليط الضوء عليه فيما يتعلق بأهميته الخاصة للجسم - فهو يحمل معلومات حول الآثار الضارة. يمكن أن يحدث الألم مع تهيج كل من المستقبلات الخارجية والاعتراضية.

التنظيم الهيكلي والوظيفي للتحليل

وفقا لتقديم IP. بافلوفا (1909) ، أي محلل لديه ثلاثة أقسام: الطرفية ، موصل والمركزية ، أو القشرية. ويمثل الجزء المحيطي للمحلل بواسطة المستقبلات. والغرض منه هو الإدراك والتحليل الأساسي للتغيرات في البيئات الخارجية والداخلية للجسم. في المستقبلات ، تتحول طاقة المحفز إلى نبض عصبي ، وكذلك تضخيم الإشارة بسبب الطاقة الداخلية لعمليات الأيض. لخصوصية مستقبلات نموذجية (طريقة)، أي القدرة على إدراك نوع معين من الحوافز التي تكيفوا معها في عملية التطور (محفزات كافية) ، والتي يستند إليها التحليل الأساسي. وبالتالي ، يتم تكييف مستقبلات المحلل البصري مع إدراك الضوء ، ويتم تكييف المستقبلات السمعية للصوت ، إلخ. أن سطح جزء rtseptornoy التي تتلقى إشارة واحدة من الألياف وارد، ودعا مجالها تقبلا. يمكن أن تحتوي الحقول المستقبلة على عدد مختلف من تكوينات المستقبلات (من 2 إلى 30 أو أكثر) ، من بينها مستقبل رئيسي ، وتتداخل مع بعضها البعض. يوفر الأخير موثوقية أكبر للوظيفة ويلعب دورًا مهمًا في آليات التعويض.

تتميز مستقبلات بتنوع كبير.

في التصنيفمستقبلات مركزية لتقسيمها ، وهذا يتوقف على نوع التحفيز المتصورة. هناك خمسة أنواع من هذه المستقبلات.

1. Mechanoreceptors متحمس على التشويه الميكانيكية، وتقع في الأوعية الجلد، الدم، الأعضاء الداخلية, الجهاز العضلي الهيكلي، النظم السمعية والدهليزي.

2. ينظر المستقبلات الكيميائية التغيرات الكيميائية في البيئة الخارجية والداخلية. وتشمل هذه المستقبلات الذوق والمستقبلات الشمية ، بالإضافة إلى المستقبلات التي تستجيب للتغيرات في تكوين الدم ، والليمفاوية ، والسوائل بين الخلايا النخاعية والدماغية (التغيرات في توتر O 2 و CO 2 ، الأسمولية والأد الهيدروجيني ، الجلوكوز والمواد الأخرى). هذه المستقبلات موجودة في الغشاء المخاطي لللسان والأنف ، الأجسام السباتية والأبهر ، ما تحت المهاد و النخاع المستطيل.

3. مستقبلات الحرارة تدرك تغيرات درجة الحرارة. وهي مقسمة إلى مستقبلات حرارية وباردة وتوجد في الجلد ، والأغشية المخاطية ، والأوعية الدموية ، والأعضاء الداخلية ، ما تحت المهاد ، والحبل الأوسط والمستطيل والنخاع الشوكي.

4. المستقبلات الضوئية في شبكية العين تنظر الخفيفة (الكهرومغناطيسية) الطاقة.

5. Nociceptors ، والتي ترافق الإثارة من الألم (مستقبلات الألم). مهيجات هذه المستقبلات هي العوامل الميكانيكية والحرارية والكيميائية (الهستامين ، براديكينين ، K + ، H + ، إلخ). وينظر المحفزات المؤلمة التي كتبها النهايات العصبية الحرة التي هي في الجلد والعضلات والأعضاء الداخلية، عاج السفن.

من وجهة نظر الفسيولوجية النفسيةتنقسم المستقبلات وفقًا للأعضاء الحسية وتولد الأحاسيس إلى بصرية وسمعية وطعم وحاسة الشم واللمس.

حسب الموقع في الجسمتنقسم المستقبلات إلى مستقبلات اعتراضية.

تشمل المستقبلات الخارجية مستقبلات الجلد والأغشية المخاطية المرئية والأعضاء الحسية: البصرية والسمعية والذوق والشمي واللمس والألم ودرجة الحرارة. تشمل المستقبلات الداخلية مستقبلات للأعضاء الداخلية (المستقبلات الحشوية) والأوعية الدموية والجهاز العصبي المركزي. مجموعة متنوعة من المستقبلات هي مستقبلات الجهاز العضلي الهيكلي (مستقبلات propriore) والمستقبلات الدهليزي. إذا كان نفس النوع من المستقبلات (على سبيل المثال ، المستقبلات الكيماوية ، الحساسة لثاني أكسيد الكربون 3) مترجماً في كل من الجهاز العصبي المركزي (في النخاع المستطيل) وفي أماكن أخرى (الأوعية) ، فإن هذه المستقبلات تنقسم إلى مركزية وطرفية.

بواسطة سرعة التكيفتنقسم المستقبلات إلى ثلاث مجموعات: التكيف السريع (الطور) ، والتكيف ببطء (منشط) والمختلط (طور منشط) ، والتكيف بسرعة متوسطة. مثال على مستقبلات التكيف السريع هي مستقبلات الاهتزاز (أجسام Pacini) واللمس (أجسام Meissner) على الجلد. تتضمن مستقبلات التكيف البطيء مستقبلات البروبري مستقبلات التمدد الرئوي ومستقبلات الألم. المستقبلات الضوئية للشبكية ، المستقبلات الحرارية للجلد تتكيف بسرعة متوسطة.

عن طريق التنظيم الهيكلي والوظيفيالتمييز بين المستقبلات الأولية والثانوية. المستقبلات الأولية هي النهايات الحساسة لل dendrite من الخلايا العصبية واردة. يقع جسم العصبون في العقدة الحبل الشوكي أو في العقدة القحفية. في المستقبلات الأولية ، يعمل التحفيز مباشرة على طرفي الخلايا العصبية الحسية. المستقبلات الأولية عبارة عن بنى قديمة أكثر من الناحية الوراثية ، وتشمل هذه الحالات الشمية واللمسية ودرجة الحرارة ومستقبلات الألم ومستقبلات البروبري.

تحتوي المستقبلات الثانوية على خلية خاصة مرتبطة بشكل متزامن مع نهاية العصب الحسي الشجيري. هذه خلية ، على سبيل المثال مستقبلة للضوء ، ذات طبيعة طلائية أو من أصل جلد عصبي.

هذا التصنيف يسمح لنا أن نفهم كيف يحدث الإثارة من المستقبلات.

آلية إثارة المستقبلات.تحت تأثير التحفيز على خلية المستقبلات في طبقة البروتين الدهني في الغشاء ، يتغير التكوين المكاني لجزيئات مستقبلات البروتين. هذا يؤدي إلى تغيير في نفاذية الغشاء لبعض الأيونات ، في معظم الأحيان لأيونات الصوديوم ، ولكن في السنوات الأخيرة ، تم اكتشاف دور البوتاسيوم في هذه العملية. تنشأ التيارات الأيونية ، تتغير شحنة الغشاء ، ويتم توليد مستقبلات (RP). ثم تتم عملية الإثارة بشكل مختلف في مستقبلات مختلفة. في المستقبلات الحسية الأولية ، والتي هي نهايات خالية من الخلايا العصبية الحساسة (حاسة الشم ، اللمس ، التحفيز) ، يعمل RP على الأجزاء الأكثر حساسية المجاورة من الغشاء ، حيث يتم توليد إمكانات فعلية (PD) ، والتي تنتشر بعد ذلك في شكل نبضات على طول الألياف العصبية. يمكن أن يحدث تحول طاقة الحافز الخارجي إلى PD في المستقبلات الأولية إما مباشرة على الغشاء أو بمشاركة بعض الهياكل المساعدة. لذلك ، على سبيل المثال ، يحدث في جسم Pacini الصغير. يتم تمثيل المستقبلات هنا بنهاية محور العارية المحاطة بكبسولة الأنسجة الضامة. عندما يضغط كريات باتشيني RP المسجلة، والتي يتم تحويلها أيضا على استجابة نبض الألياف وارد. في المستقبلات الحسية الثانوية ، والتي هي خلايا متخصصة (بصرية وسمعية وغثوية ودهليكية) ، يؤدي RP إلى تكوين وإطلاق وسيط من القسم قبل المشبكي لخلية المستقبلات إلى المشق المتشابك من المشبك المستقبلي. يعمل هذا الوسيط على الغشاء ما بعد المشبكي للخلية العصبية الحساسة ، ويسبب الاستقطاب وتشكيل إمكانات ما بعد المشبكي ، والتي تسمى إمكانات المولد (GP). GP ، التي تعمل على أقسام خارج المشبك من غشاء الخلايا العصبية الحساسة ، يحدد توليد PD. GP يمكن أن يكون إما de-أو hyperpolarizing ، وبالتالي يسبب الإثارة أو تمنع الاستجابة الدافعة للألياف الوافدة.

خصائص وميزات مستقبلات مولد المحتملة

إمكانات المستقبلات والمولدات عبارة عن عمليات كهروميكانيكية حيوية لها خصائص استجابة محلية أو محلية: تنتشر مع تناقص ، أي مع التوهين ؛ تعتمد القيمة على قوة الانزعاج ، لأنها تطيع "قانون القوة" ؛ تعتمد القيمة على معدل ارتفاع سعة التحفيز بمرور الوقت ؛ قادرة على تلخيص عند تطبيق بسرعة بعد تهيج كل منهما الآخر.

لذلك ، في المستقبلات ، يتم تحويل طاقة التحفيز إلى نبض عصبي ، أي الترميز الأساسي للمعلومات ، وتحويل المعلومات إلى رمز اللمس.

معظم المستقبلات لديها ما يسمى نشاط الخلفية ، أي ينشأ الإثارة فيها في غياب أي محفزات.

محلل موصل قسميشمل ارد (الطرفية) والمتوسطة الخلايا العصبية الجذعية وهياكل تحت القشرية في الجهاز العصبي المركزي (CNS)، والتي تشكل نوعا من الخلايا العصبية تقع في سلسلة طبقات مختلفة في كل مستوى من الجهاز العصبي المركزي. فصل موصل يوفر التوصيل من الإثارة من المستقبلات في قشرة الدماغ ومعالجة البيانات الجزئية. يتم الإثارة في قسم الموصلات بطريقتين واردتين:

1) مسار إسقاط معين (مسارات واردة مباشرة) من المستقبلات على طول مسارات محددة محددة بدقة مع التبديل على مستويات مختلفة من الجهاز العصبي المركزي (على مستوى الحبل الشوكي ونخاع المستطيل ، في درنات بصرية وفي منطقة الإسقاط المقابلة من القشرة الدماغية) ؛

2) بطريقة غير محددة ، بمشاركة تشكيل شبكي. على مستوى جذع الدماغ ، تخرج الضمانات من المسار المحدد إلى خلايا التكوين الشبكي ، والتي يمكن أن تتلاقى فيها مختلف الإثارات الواضحة ، مما يوفر تفاعل المحللين. في هذه الحالة ، تفقد الإثارات الوراثية خصائصها المحددة (الطريقة الحسية) وتغير استثارة الخلايا العصبية القشرية. يتم إثارة ببطء من خلال عدد كبير من نقاط الاشتباك العصبي. بسبب الضمانات ، يتم تضمين ما تحت المهاد وأجزاء أخرى من الجهاز الحوفي للدماغ ، وكذلك المراكز الحركية ، في عملية الإثارة. كل هذا يوفر المكونات النباتية والحركية والعاطفية للتفاعلات الحسية.

الوسطى،أو القشرية، قسم للمحلل،وفقًا لـ IP. بافلوف ، يتكون من جزأين: الجزء المركزي ، أي "النواة" التي تمثلها خلايا عصبية محددة تعالج النبض الوافد من المستقبلات والجزء المحيطي ، أي "العناصر المبعثرة" - الخلايا العصبية المنتشرة في القشرة الدماغية. وتسمى النهايات القشرية للمحللين أيضًا بـ "المناطق الحسية" ، والتي ليست مناطق محدودة تمامًا ، فهي تتداخل مع بعضها البعض. حاليًا ، ووفقًا للبيانات المعمارية الجغرافية والفيزيولوجية العصبية ، تتميز المناطق (الأولية والثانوية) والإسقاطية الثلاثية من القشرة بالميزات. يتم توجيه الإثارة من المستقبلات المقابلة في المناطق الأولية على طول مسارات محددة تجري بسرعة ، في حين أن تنشيط المناطق الثانوية والثالثية (النقابي) يحدث على طول مسارات متعددة المشابك غير المحددة. وبالإضافة إلى ذلك، المناطق القشرية   مترابطة من قبل العديد من الألياف النقابية. يتم توزيع الخلايا العصبية على طول سمك القشرة بشكل غير متساو وعادة ما تشكل ست طبقات. مسارات واردة الرئيسية لنهاية القشرة على الخلايا العصبية من الطبقات العليا (III - IV). هي وضعت هذه الطبقات الأكثر تطورا في الأقسام المركزية للتحليل البصرية، السمعية والجلدية. تنتقل النبضات الوافرة التي تحتوي على خلايا النجمية من القشرة (الطبقة IV) إلى الخلايا العصبية الهرمية (الطبقة الثالثة) ، حيث تترك الإشارة المعالجة القشرة إلى بنى الدماغ الأخرى.

في القشرة ، تشكل عناصر الإدخال والإخراج مع الخلايا النجمية ما يسمى الأعمدة - الوحدات الوظيفية للقشرة المنظمة في الاتجاه الرأسي. يبلغ قطر العمود حوالي 500 ميكرون ويتم تحديده بواسطة منطقة توزيع الضمانات للألياف القشرية الوعائية الصاعدة. الأعمدة المجاورة لها ترابطات تنظم مشاركة العديد من الأعمدة لتنفيذ رد فعل معين. إثارة أحد الأعمدة يؤدي إلى تثبيط الأعمدة المجاورة.

الإسقاطات القشرية للأنظمة الحسية لها مبدأ موضعي في التنظيم. حجم الإسقاط القشرية يتناسب مع كثافة المستقبلات. بسبب هذا ، على سبيل المثال ، يتم تمثيل الحفرة الشبكية المركزية في الإسقاط القشري بمساحة أكبر من محيط الشبكية.

لتحديد التمثيل القشري للأنظمة الحسية المختلفة ، يتم استخدام طريقة تسجيل الإمكانات المحرضة (VP). VP هو نوع من النشاط الكهربائي الناجم عن الدماغ. يتم تسجيل EPs الحسية أثناء تحفيز تكوينات المستقبلات وتستخدم لتوصيف هذه الوظيفة المهمة كإدراك.

من المبادئ العامة لتنظيم المحللين ، يجدر تسليط الضوء على تعدد المستويات والقنوات المتعددة.

يوفر المستوى المتعدد القدرة على التخصص على مستويات وطبقات مختلفة من الجهاز العصبي المركزي لمعالجة أنواع معينة من المعلومات. يتيح ذلك للجسم الاستجابة بسرعة أكبر للإشارات البسيطة التي تم تحليلها بالفعل على المستويات الفردية المتوسطة.

تتجلى أنظمة محلل القنوات المتعددة الموجودة في وجود قنوات عصبية متوازية ، أي التواجد في كل من الطبقات والمستويات للعديد من العناصر العصبية المرتبطة بالعديد من العناصر العصبية للطبقة والمستوى التالي ، والتي بدورها تنقل نبضات العصب إلى عناصر ذات مستوى أعلى ، مما يضمن موثوقية ودقة تحليل العامل المؤثر.

وفي الوقت نفسه، فإن القائمة مبدأ هرميبناء النظم الحسية يخلق الظروف اللازمة لتنظيم العمليات الحسية بدقة من خلال التأثيرات من المستويات العليا إلى الأقل.

توفر هذه الميزات الهيكلية للإدارة المركزية تفاعل مختلف المحللين وعملية التعويض عن الوظائف الضعيفة. على مستوى القسم القشري ، يتم إجراء تحليل وتوليف عالي للإثارة الواعية ، مما يوفر صورة كاملة للبيئة.

الخصائص الرئيسية للمحللين هي كما يلي.

1. حساسية عالية لتحفيز كافية.جميع أقسام المحلل ، وخاصة المستقبلات ، مثيرة للغاية. وبالتالي ، يمكن تحمس مستقبلات مستقبلات الشبكية من خلال عمل عدد قليل من الكميات الخفيفة من المستقبلات الشمية التي تبلغ الجسم عن ظهور جزيئات وحيدة من المواد ذات الرائحة. ومع ذلك ، عند النظر في هذه الخاصية من المحللين ، فمن الأفضل استخدام مصطلح "الحساسية" بدلاً من "الإثارة" ، لأنه في البشر يتحدد بظهور الأحاسيس.

يتم تقييم الحساسية باستخدام عدد من المعايير.

الإحساس العتبة(العتبة المطلقة) - الحد الأدنى من قوة تهيج ، مما تسبب في مثل هذا الإثارة للمحلل ، الذي ينظر إليه بشكل شخصي في شكل ضجة كبيرة.

التمييز العتبة(العتبة التفاضلية) - الحد الأدنى للتغيير في قوة الحافز النشط ، ينظر إليه بشكل شخصي في شكل تغيير في شدة الإحساس. تم تأسيس هذا النمط من قبل E. Weber في تجربة مع تحديد ضغط النخيل من قبل موضوع الاختبار. اتضح أنه في ظل وجود حمولة مقدارها 100 جم ، كان من الضروري إضافة حمولة قدرها 3 جم لتشعر بزيادة الضغط ، مع حمولة 200 جم ، كان من الضروري إضافة 6 جم ، 400 جم - 12 جم ، إلخ. في هذه الحالة ، فإن نسبة الزيادة في قوة تهيج (L) إلى قوة التحفيز النشط (L) هي قيمة ثابتة (C):

بالنسبة للمحللات المختلفة ، تكون هذه القيمة مختلفة ، وفي هذه الحالة تكون حوالي 1/30 من قوة الحافز النشط. ويلاحظ وجود نمط مماثل مع انخفاض في قوة التحفيز النشط.

ضجة كبيرةبنفس قوة التحفيز ، يمكن أن يكون مختلفًا ، لأنه يعتمد على مستوى استثارة مختلف هياكل المحلل على جميع مستوياته. درس G. Fechner هذا الانتظام ، والتي تبين أن شدة الإحساس يتناسب طرديا مع لوغاريتم قوة التهيج. يتم التعبير عن هذا الموقف من خلال الصيغة:

حيث E هي شدة الأحاسيس ،

K ثابت

L هي قوة التحفيز النشط ،

L 0 هي عتبة الإحساس (العتبة المطلقة).

قوانين Weber و Fechner ليست دقيقة بما فيه الكفاية ، خاصة مع وجود قوة صغيرة من التهيج. تُستخدم أساليب البحث الفيزيائي النفسي ، على الرغم من أنها تعاني من بعض عدم الدقة ، على نطاق واسع في أبحاث المحللين في الطب العملي ، على سبيل المثال ، في تحديد حدة البصر والسمع والرائحة والحساسية اللمسية والذوق.

2. تأخر- بداية بطيئة نسبيا واختفاء الأحاسيس. يتم تحديد الوقت الكامن لحدوث الإحساس من خلال الفترة الكامنة لإثارة المستقبلات والوقت اللازم للانتقال من الإثارة في المشابك العصبية من خلية عصبية إلى أخرى ، ووقت إثارة تكوين الشبكية وتعميم الإثارة في القشرة الدماغية. يفسر استمرار الأحاسيس لفترة معينة بعد إيقاف التحفيز بواسطة التأثير اللاحق في الجهاز العصبي المركزي - بشكل رئيسي عن طريق الدورة الدموية في الإثارة. لذلك ، لا ينشأ الإحساس البصري ولا يختفي على الفور. الفترة الكامنة للإحساس البصري هي 0.1 ثانية ، التأثير اللاحق هو -0.05 ثانية. يمكن أن تثير المنبهات الخفيفة (الخفقان) بسرعة بعد واحدة تلو الأخرى شعوراً بالضوء المستمر (ظاهرة "الانصهار الوامض"). يُطلق على الحد الأقصى لتردد ومضات الضوء ، التي يتم إدراكها بشكل منفصل حتى ، تردد الوميض الحرج ، الذي هو أكبر ، كان سطوع التحفيز أقوى وإثارة CNS أعلى ، وحوالي 20 وميض في الثانية. جنبا إلى جنب مع هذا ، إذا تم إسقاط اثنين من المحفزات الثابتة على فترات متتالية من 20-200 مللي ثانية على أجزاء مختلفة من شبكية العين ، ينشأ إحساس بحركة الجسم. وتسمى هذه الظاهرة "ظاهرة فاي". لوحظ هذا التأثير حتى في الحالة التي يكون فيها التحفيز هو واحد مختلف إلى حد ما في شكل من بعضها البعض. هاتان الظاهرتان: "دمج وميض" و "ظاهرة فاي" - هما أساس التصوير السينمائي. بسبب القصور الذاتي في الإدراك ، يستمر الإحساس البصري من إطار إلى آخر ، وهذا هو السبب في ظهور وهم الحركة المستمرة. عادةً ما يحدث هذا التأثير مع العرض المتتابع السريع للصور الثابتة على الشاشة بسرعة تتراوح من 18 إلى 24 إطارًا في الثانية.

3. قدرةالنظام الحسي للتكيفمع قوة ثابتة لحافز طويل المفعول ، يتكون بشكل أساسي من خفض الحساسية المطلقة وزيادة الحساسية. هذه الخاصية متأصلة في جميع أقسام المحلل ، ولكنها تتجلى بشكل واضح على مستوى المستقبلات وتتألف من تغيير ليس فقط استثارة ودافع ، ولكن أيضا مؤشرات التنقل الوظيفي ، أي في تغيير في عدد هياكل مستقبلات تعمل (P.G.Snyakin). من خلال سرعة التكيف ، تنقسم جميع المستقبلات إلى مستقبلات سريعة التكيف وبطيئة ، وأحيانًا تميز أيضًا مجموعة من المستقبلات تكون في متوسط \u200b\u200bسرعة التكيف. أقسام تحليل موصل والقشرية بالتكيف وتتجلى في خفض عدد من الألياف وتفعيلها الخلايا العصبية.

يتم لعب دور مهم في التكيف الحسي من خلال التنظيم الفعال ، والذي يتم من خلال التأثيرات الهابطة التي تغير نشاط الهياكل الأساسية للنظام الحسي. نتيجة لهذا ، تنشأ ظاهرة "ضبط" النظم الحسية إلى الإدراك الأمثل للمنبهات في بيئة متغيرة.

4. التفاعل بين المحللين.بمساعدة من المحللين ، يتعلم الجسم خصائص الأشياء والظواهر البيئية والجوانب المفيدة والسلبية لتأثيرها على الجسم. لذلك ، تؤدي الاختلالات الوظيفية في وظيفة المحللون الخارجيون ، ولا سيما التحليل البصري والسمعي ، إلى إعاقة معرفة العالم الخارجي إلى حد كبير (العالم المحيط سيء للغاية بالنسبة للمكفوفين أو الصم). ومع ذلك ، فإن العمليات التحليلية فقط في الجهاز العصبي المركزي لا يمكن أن تخلق فكرة حقيقية عن البيئة. توفر قدرة المحللون على التفاعل فيما بينهم رؤية تصورية وشمولية لكائنات العالم الخارجي. على سبيل المثال ، نقوم بتقييم جودة أسافين الليمون باستخدام أجهزة التحليل البصري والشمي واللمس والذوق. في هذه الحالة ، يتم تكوين فكرة عن الصفات الفردية - اللون ، والملمس ، والرائحة ، والذوق ، وحول خصائص الكائن ككل ، أي يتم إنشاء صورة كلية معينة للكائن المدرك. يكمن تفاعل المحللين في تقييم الظواهر والأشياء في أساس التعويض عن الوظائف الضعيفة في حالة فقدان أحد المحللين. لذلك ، في المكفوفين ، تزداد حساسية المحلل السمعي. يمكن لمثل هؤلاء الأشخاص تحديد موقع الأشياء الكبيرة والالتفاف حولها في حالة عدم وجود ضوضاء غريبة. هذا بسبب انعكاس موجات الصوت من الكائن الموجود في المقدمة. لاحظ باحثون أمريكيون شخصًا أعمى حدد موقع لوحة من الورق المقوى الكبير بدقة. عندما كانت آذان الشخص مغطاة بالشمع ، لم يعد بإمكانه تحديد موقع الورق المقوى.

يمكن أن تظهر تفاعلات الأنظمة الحسية في شكل تأثير إثارة نظام ما على حالة استثارة نظام آخر وفقًا للمبدأ السائد. لذلك ، يمكن أن يؤدي الاستماع إلى الموسيقى إلى تخفيف الألم أثناء إجراءات طب الأسنان (تسكين الصوت). الضوضاء تزداد سوءا الإدراك البصري، الضوء الساطع يعزز تصور حجم الصوت. يمكن لعملية التفاعل بين النظم الحسية أن تظهر على مختلف المستويات. ويلعب دور مهم بشكل خاص في هذا من خلال تكوين شبكي من جذع الدماغ ، القشرة الدماغية. العديد من الخلايا العصبية القشرية لديها القدرة على الاستجابة لتركيبات معقدة من الإشارات طرائق مختلفة (MULTISENSOR التقارب)، وهو أمر مهم جدا لفهم البيئة وتقييم المحفزات الجديدة.

ترميز المعلومات في المحللات

المفاهيم. الترميز- عملية تحويل المعلومات إلى نموذج (رمز) تقليدي مناسب للإرسال عبر قناة اتصال. أي تحويل للمعلومات في الإدارات محلل هو الترميز. في المحلل السمعي ، يتم تحويل الاهتزاز الميكانيكي للغشاء والعناصر الأخرى الموصلة للصوت في المرحلة الأولى إلى مستقبلات محتملة ، ويضمن الأخير إطلاق الوسيط في المشق المتشابك وظهور إمكانات المولد ، ونتيجة لذلك ينشأ نبض عصبي في الألياف المجسمة. تصل إمكانات الفعل إلى الخلايا العصبية التالية ، حيث يتم تحويل الإشارة الكهربائية مرة أخرى إلى إشارة كيميائية ، أي يتغير الرمز عدة مرات. وتجدر الإشارة إلى أنه في جميع مستويات تحليل هو أي حافز لاستعادة شكلها الأصلي. يختلف هذا الترميز الفسيولوجي عن معظم أنظمة الاتصالات التقنية ، حيث تتم عادة استعادة الرسالة إلى شكلها الأصلي.

مدونات الجهاز العصبي. التستخدم تقنية الكمبيوتر الكود الثنائي ، عندما يتم استخدام حرفين دائمًا لتشكيل مجموعات - 0 و 1 ، وهما حالتان. يعتمد تشفير المعلومات في النص على رموز غير ثنائية ، والتي تسمح لنفس طول الكود للحصول على عدد أكبر من المجموعات. الرمز العالمي للجهاز العصبي هو النبضات العصبية التي تنتقل عبر الألياف العصبية. علاوة على ذلك ، لا يتم تحديد محتوى المعلومات من خلال سعة النبضات (أنها تطيع قانون "كل شيء أو لا شيء") ، ولكن حسب تواتر النبضات (الفواصل الزمنية بين النبضات الفردية) ، والجمع بينها في حزم ، وعدد النبضات في الرزمة ، والفترات بين الرزم. تنتقل الإشارة من خلية إلى أخرى في جميع أقسام المحلل باستخدام رمز كيميائي ، أي مختلف الوسطاء. لتخزين المعلومات في الجهاز العصبي المركزي ، يتم تنفيذ الترميز باستخدام التغييرات الهيكلية في الخلايا العصبية (آليات الذاكرة).

الخصائص المشفرة للحافز.في المحللون ، يتم تشفير الخاصية النوعية للحافز (على سبيل المثال ، الضوء والصوت) ، وقوة التحفيز ، ومدته ، وكذلك الفضاء. موقع عمل التحفيز وتوطينه في البيئة. تشارك جميع أقسام المحلل في ترميز جميع خصائص المحفز.

في القسم المحيطي للمحللجودة التحفيز الترميز (عرض) على حساب خصوصية مستقبلات أي القدرة على إدراك الحافز من نوع معين ، والذي يتم تكييفه في عملية التطور ، أي لتحفيز كاف. لذلك ، تثير شعاع الضوء فقط مستقبلات الشبكية ، والمستقبلات الأخرى (الرائحة ، الذوق ، اللمس ، وما إلى ذلك) لا تستجيب لها عادة.

يمكن تشفير قوة المنبه عن طريق تغيير وتيرة النبضات في المستقبلات المولدة عند تغيير قوة المنبه ، والتي يتم تحديدها من خلال العدد الإجمالي للنبضات لكل وحدة زمنية. وهذا ما يسمى تردد الترميز. علاوة على ذلك ، مع زيادة قوة التحفيز ، يزداد عدد النبضات التي تنشأ في المستقبلات ، والعكس صحيح. عندما تتغير قوة التحفيز ، يمكن أن يتغير عدد المستقبلات المستثارة أيضًا ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تنفيذ تشفير قوة المنبه من خلال فترات زمن انتقال مختلفة وأوقات رد فعل مختلفة. يقلل المهيج القوي من الفترة الكامنة ويزيد من عدد النبضات ويطيل زمن التفاعل. يتم تشفير المساحة حسب حجم المنطقة التي تحفزها المستقبلات ، وهذا تشفير مكاني (على سبيل المثال ، يمكننا بسهولة تحديد ما إذا كان قلم رصاص يمس سطح الجلد بنهاية حادة أو حادة). يتم تحفيز بعض المستقبلات بسهولة أكبر عندما يتصرف المحفز عليها بزاوية معينة (أجسام Pacini ، مستقبلات الشبكية) ، وهو تقدير لاتجاه عمل المحفز على المستقبلات. يتم ترميز توطين عمل المحفز من خلال حقيقة أن مستقبلات أجزاء مختلفة من الجسم ترسل نبضات إلى مناطق معينة من القشرة الدماغية.

يتم ترميز مدة عمل المحفز على المستقبلات من خلال حقيقة أنه يبدأ بالإثارة مع بداية عمل التحفيز ويتوقف عن الإثارة فور إيقاف تشغيل المنبه (الترميز المؤقت). وتجدر الإشارة إلى أن مدة التحفيز في العديد من مستقبلات يتم ترميز بدقة كافية بسبب التكيف السريع وإنهاء الإثارة في قوة دائمة من التحفيز. يتم تعويض هذا عدم دقة في جزء من وجود على-، تحولت المنبعثة وعلى الخروج مستقبلات، متحمس على التوالي عند تشغيله، إيقاف، وعندما تحول التحفيز. مع وجود محفز طويل المفعول ، عندما يحدث تكيف للمستقبلات ، يتم فقد قدر معين من المعلومات حول المحفز (قوته ومدته) ، لكن هذا يزيد من الحساسية ، أي حساسية المستقبِل للتغير في هذا المحفز. يعمل تعزيز الحافز على المستقبل المستقبل المكيف كحافز جديد ، وهو ما ينعكس أيضًا في التغير في وتيرة النبضات القادمة من المستقبل.

في القسم الموصّل من المحلل ، يتم تنفيذ التشفير فقط في "محطات التبديل" ، أي عند إرسال إشارة من خلية عصبية إلى أخرى ، حيث يتغير الرمز. لا يتم تشفير المعلومات في الألياف العصبية ؛ فهي تلعب دور الأسلاك التي تنقل المعلومات المشفرة في المستقبلات وتتم معالجتها في مراكز الجهاز العصبي.

يمكن أن تكون هناك فواصل زمنية مختلفة بين النبضات في ليف عصبي فردي ، وتتشكل النبضات في حزم بأرقام مختلفة ، ويمكن أن تكون هناك أيضًا فواصل زمنية مختلفة بين الرزم الفردية. كل هذا يعكس طبيعة المعلومات المشفرة في المستقبلات. في هذه الحالة ، يمكن أن يتغير أيضًا عدد الألياف العصبية المُثارة في جذع العصب ، والذي يتحدد بالتغير في عدد المستقبلات أو الخلايا العصبية المستثارة عند الانتقال السابق للإشارة من خلية عصبية إلى أخرى. في محطات التبديل ، على سبيل المثال ، في درنة بصرية ، يتم تشفير المعلومات ، أولاً ، عن طريق تغيير مقدار النبض عند المدخلات والمخرجات ، وثانياً ، بسبب الترميز المكاني ، أي بسبب اتصال بعض الخلايا العصبية مع بعض المستقبلات. في كلتا الحالتين ، كلما كان التحفيز أقوى ، زاد عدد الخلايا العصبية المتحمسة.

في الأجزاء العلوية من الجهاز العصبي المركزي ، لوحظ انخفاض في تواتر إفرازات الخلايا العصبية وتحويل نبضات طويلة الأجل إلى رشقات قصيرة من البقول. هناك خلايا عصبية متحمسة ليس فقط عندما يظهر المنبه ، ولكن أيضًا عند إيقافه ، والذي يرتبط أيضًا مع نشاط المستقبلات وتفاعل الخلايا العصبية نفسها. تستجيب الخلايا العصبية ، التي تسمى "الكاشفات" ، بشكل انتقائي لمعلمة واحدة أو أخرى من المحفزات ، على سبيل المثال ، لتحفيز يتحرك في الفضاء ، أو إلى شريط ساطع أو مظلم يقع في جزء معين من مجال الرؤية. ويزداد عدد هذه الخلايا العصبية ، التي تعكس جزئياً فقط خصائص المنبه ، في كل مستوى لاحق من المحلل. ولكن في نفس الوقت ، في كل مستوى لاحق من محلل ، هناك خلايا عصبية تكرر خصائص الخلايا العصبية في القسم السابق ، مما يخلق الأساس لموثوقية وظيفة المحللون. في النواة الحسية ، تحدث العمليات المثبطة التي تقوم بتصفية وتمييز المعلومات الحسية. هذه العمليات توفر التحكم في المعلومات الحسية. هذا يقلل من الضوضاء ويغير نسبة النشاط العفوي والمستحث من الخلايا العصبية. تتحقق هذه الآلية بسبب أنواع تثبيط (الجانبي ، العودة) في عملية التأثيرات التصاعدية والتنازلية.

في النهاية القشرية للمحلليحدث تشفير التردد المكاني ، الذي يستند أساسه الفسيولوجي العصبي إلى التوزيع المكاني لمجموعات الخلايا العصبية المتخصصة وعلاقاتها بأنواع معينة من المستقبلات. النبضات تأتي من مستقبلات في مناطق معينة من القشرة على فترات زمنية مختلفة. يتم ترميز المعلومات الواردة في شكل نبضات الأعصاب إلى تغييرات هيكلية وكيميائية حيوية في الخلايا العصبية (آليات الذاكرة). في القشرة الدماغية ، يتم إجراء تحليل وتوليف أعلى للمعلومات الواردة.

يتمثل التحليل في حقيقة أنه بمساعدة الأحاسيس الناشئة ، نميز بين المنبهات الفعالة (نوعيًا - الضوء ، الصوت ، إلخ) وتحديد القوة والوقت والمكان ، أي المساحة التي يعمل عليها التحفيز ، وكذلك توطينه (مصدر الصوت والضوء والشم).

يتحقق التوليف في التعرف على كائن معروف ، ظاهرة أو في تكوين الصورة ، أول كائن واجه ، ظاهرة.

هناك حالات عندما ، في المكفوفين من الولادة ، ظهرت الرؤية فقط في سن المراهقة. لذلك ، لم تتمكن الفتاة التي اكتسبت البصر من العمر 16 عامًا ، من رؤيتها ، من التعرف على الأشياء التي استخدمتها مرات عديدة من قبل. ولكن بمجرد أن أخذت العنصر في يديها ، سمعت ذلك بسعادة. وبالتالي ، كان عليها أن تعيد النظر حول العالم من حولها بمشاركة المحلل البصري ، مما يعزز المعلومات من المحللون الآخرون ، ولا سيما من جهاز اللمس. في الوقت نفسه ، كانت الأحاسيس اللمسية حاسمة. يتضح هذا ، على سبيل المثال ، وتجربة Straton طويلة الأمد. من المعروف أن الصورة على شبكية العين يتم تصغيرها ومقلوبتها. يرى المولود الجديد العالم هكذا. ومع ذلك ، في بداية التكاثر المبكر ، يلمس الطفل كل شيء بيديه ، ويقارن ويقارن بين الأحاسيس البصرية والأحاسيس اللمسية. تدريجيا ، يؤدي تفاعل الأحاسيس المرئية والبصرية إلى إدراك ترتيب الأشياء ، وهو في الواقع ، على الرغم من أن الصورة على شبكية العين تظل مقلوبة. وضعت ستراتون على النظارات مع العدسات التي حولت الصورة على شبكية العين إلى موقف يتوافق مع الواقع. تحول العالم لاحظ رأسا على عقب. ومع ذلك ، في غضون 8 أيام ، من خلال مقارنة المشاعر اللمسية والبصرية ، بدأ مرة أخرى في إدراك كل الأشياء والأشياء كالمعتاد. عندما خلع المجرب نظارات عدساته ، "انقلب العالم" مرة أخرى ، عاد الإدراك الطبيعي بعد 4 أيام.

إذا دخلت معلومات حول كائن أو ظاهرة إلى قشرة المحلل للمرة الأولى ، يتم تكوين صورة لكائن جديد ، وهي ظاهرة ، بسبب تفاعل العديد من المحللين. ولكن في الوقت نفسه ، هناك مقارنة بين المعلومات الواردة وتتبعات لذاكرة كائنات أو ظواهر أخرى مماثلة. يتم تشفير المعلومات الواردة في شكل نبضات الأعصاب باستخدام آليات الذاكرة طويلة الأجل.

لذا ، فإن عملية إرسال رسالة حسية مصحوبة بترميز متعدد وتنتهي بتحليل وتوليف أعلى ، والذي يحدث في القسم القشري للمحللين. بعد ذلك ، يتم بالفعل اختيار أو تطوير برنامج استجابة للجسم.

مستقبلات الحسية البصرية محلل

الخطة العامة لأنظمة الاستشعار

أنواع أنظمة الاستشعار

في [Mf20] حيوانات متطورة للغاية ، وفقًا لوجود مستقبلات متخصصة ، فهي تتميز بصري ، سمعي ، دهليزي ، حاسة الشم ، الذوق ، اللمس والانعكاس الأنظمة الحسية ، يتضمن كل منها هياكل متخصصة للإدارات الرئيسية للجهاز العصبي المركزي.

ممثلين من مختلف الطبقات ، وأوامر من الحيوانات لديها واحد أو اثنين النظم الحسية الرئيسية من خلالها يتم الحصول على المعلومات الأساسية من البيئة الخارجية [B21].

ومع ذلك تطوري   التنمية ، يتم تعيين الدور الرئيسي للأنظمة البصرية والسمعية. وتسمى هذه المحللات أنظمة الاستشعار التدريجي .

ينعكس دورهم الرئيسي في تصميمهم. الأنظمة البصرية والسمعية لها:

1. هيكل متباينة أكثر من جهاز مستقبلات ،

2. هناك عدد كبير من هياكل الدماغ تتلقى دفعة من المدخلات البصرية والسمعية ،

3. يحتل أكبر عدد من الحقول القشرية معالجة المعلومات الصوتية والضوئية ،

4. في هيكل هذه الأنظمة ، تم تطوير إدارة سير عمل هياكلها الفردية باستخدام التغذية المرتدة.

5. يتم التعرف على نتائج عمل هذه الأجهزة الحسية إلى أقصى حد.

تنمية نظام الإشارات الثاني   في البشر أصبح ذلك ممكنا بسبب التطور القوي للتشكيلات القشرية الحديثة للفص الجبهي والجداري الصدغي ، والتي تتلقى بالفعل المعلومات المرئية والسمعية وقوية التحسس.

تحدد إدارة السلوك البشري في البيئة باستخدام نظام الإشارات الثاني أقصى تطور للأنظمة الحسية التقدمية.

مع تطور النظم الحسية التقدمية ، هناك قمع لنشاط الأنظمة الحسية القديمة: الشمية والذوق والدهليزي.

المخطط العام لهيكل أنظمة الاستشعار

آي باف بافلوف 3 أقسام محلل :

1. محيطي   (مجموعة من المستقبلات) ,

2. موصل   (طرق إجراء الإثارة) ،

3. مركزي   (الخلايا العصبية القشرية التي تحلل الحافز)

يبدأ المحلل بالمستقبلات وينتهي بخلايا عصبية مرتبطة بالخلايا العصبية في المناطق الحركية للقشرة الدماغية.

لا تخلط بين المحللين مع الأقواس المنعكسة. المحللون ليس لديهم جزء المستجيب.

الرئيسية المبادئ العامة بناء النظم الحسية للفقاريات العليا والبشر هي:

1. متعدد الطبقات

2. multipathing

3. التفاضل   عناصر الجهاز الحسي

3.1. أفقيا

3.2. عمودي

4. توافر قمع الحسية

4.1. مدبب

4.2. توسيع

متعدد الطبقاتالجهاز الحسي - وجود عدة طبقات من الخلايا العصبية بين المستقبلات والخلايا العصبية في المناطق الحركية للقشرة الدماغية.

المعنى الفسيولوجى   متعدد الطبقات: تتيح هذه الخاصية للجسم الاستجابة السريعة للإشارات البسيطة التي يتم تحليلها بالفعل في المستويات الأولى من النظام الحسي.

يتم أيضًا إنشاء شروط للتنظيم الانتقائي لخصائص الطبقات العصبية من خلال تصاعد التأثيرات من أجزاء أخرى من الدماغ.

multipathing   النظام الحسي - وجود في كل طبقة من عدد وافر (من عشرات الآلاف إلى الملايين) من الخلايا العصبية المرتبطة العديد من خلايا الطبقة التالية ، وجود العديد قنوات متوازية   معالجة ونقل المعلومات.

المعنى الفسيولوجى   متعدد القنوات - يوفر لنظام الاستشعار الموثوقية والدقة وتفاصيل تحليل الإشارات.

قمع الحسية.   هناك عدد مختلف من العناصر في الطبقات المجاورة تشكل "مسارات حسية". لذلك ، في شبكية العين البشرية هناك 130 مليون مستقبلة للضوء ، وفي طبقة خلايا العقدة الشبكية ، الخلايا العصبية أصغر 100 مرة - " قمع مستدق ».

في المستويات التالية من النظام البصري ، « قمع التوسع»:   عدد الخلايا العصبية في منطقة الإسقاط الأولية في المنطقة المرئية للقشرة الدماغية أكبر بآلاف المرات من خلايا العقدة في شبكية العين.

في السمع وفي عدد من الأنظمة الحسية الأخرى ، ينتقل "قمع التمدد" من المستقبلات إلى القشرة الدماغية.

المعنى الفسيولوجى   "قمع ضيق" هو \u200b\u200bتقليل التكرار في المعلومات ، و "التوسيع" هو توفير تحليل كسري ومعقد للعلامات المختلفة للإشارة ؛

التفاضلالنظام الحسي عمودي   - الفرق المورفولوجي والوظيفي لمختلف طبقات الجهاز الحسي [B22].

وفقًا لبوكروفسكي ، فإن التمايز الرأسي للنظام الحسي يتكون في تشكيل أقسام ، كل منها يتكون من عدة طبقات عصبية. وبالتالي ، فإن القسم هو تشكيل أكبر من شكل طبقة من الخلايا العصبية. كل قسم (على سبيل المثال ، المصابيح الشمية أو نواة القوقعة في الجهاز السمعي أو الهيئات الكرنكية) تؤدي وظيفة محددة.

التفاضل   النظام الحسي أفقيا   - الاختلاف في الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية للمستقبلات والخلايا العصبية والروابط بين بعضها البعض داخل كل طبقة.

لذلك ، يوجد في المحلل البصري قناتان عصبيتان متوازيتان تعملان من المستقبلات الضوئية إلى القشرة الدماغية وتعالج المعلومات الواردة من المركز ومن محيط شبكية العين بشكل مختلف.

المهام الرئيسية (العمليات) للنظام الحسي:

1. الكشف

2. التمييز ؛

3. انتقال والتحول.

4. الترميز.

5. خصائص الكشف.

6. نمط الاعتراف.

يتم توفير الكشف والتمييز الأساسي للإشارات بواسطة المستقبلات ، والكشف عن الإشارات والتعرف عليها بواسطة الخلايا العصبية في القشرة الدماغية. نقل والتحويل والترميز الإشارات كلها طبقات الخلايا العصبية الحسية من النظم.

الأشياء المحيطة والظواهر لا يبدو لنا دائمًا هكذا
ما هم حقا. نحن لا نرى دائما ونسمع
   ما يجري حقا.
  P. Lindsay ، D. Norman

واحدة من الوظائف الفسيولوجية للجسم هو تصور الواقع المحيط. يعد الحصول على المعلومات حول العالم المحيط ومعالجتها شرطًا ضروريًا للمحافظة على ثوابت التوازن للجسم وتشكيل السلوك. من بين المحفزات التي تعمل على الجسم ، فقط تلك التي توجد بها تكوينات متخصصة يتم التقاطها وتصورها. وتسمى هذه المهيجات المنبهات الحسية، وهياكل معقدة مصممة للمعالجة الخاصة بهم - النظم الحسية. تختلف إشارات المستشعر في الطريقة ، أي شكل الطاقة التي تميز كل واحد منهم.

  الجانب الموضوعي والذاتي للإدراك

تحت تأثير التحفيز الحسي ، تنشأ الإمكانات الكهربائية في خلايا المستقبلات ، والتي يتم تنفيذها في الجهاز العصبي المركزي ، حيث تتم معالجتها ، والتي تستند إلى النشاط التكاملي للخلايا العصبية. يمثل التسلسل المنظم للعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في الجسم تحت تأثير الحافز الحسي الجانب الموضوعي لعمل الأجهزة الحسية ، والتي يمكن دراستها بطرق الفيزياء والكيمياء وعلم وظائف الأعضاء.

العمليات الفيزيائية والكيميائية النامية في الجهاز العصبي المركزي تؤدي إلى ظهور الأحاسيس الذاتية. على سبيل المثال ، تتسبب الموجات الكهرومغناطيسية ذات الطول الموجي 400 نانو في إحساس "أرى لونًا أزرق". عادة ما يتم تفسير الإحساس استنادًا إلى التجربة السابقة ، مما يؤدي إلى تصور "أرى السماء". يعكس ظهور الإحساس والإدراك الجانب الذاتي للأنظمة الحسية. تتم دراسة مبادئ وأنماط ظهور الأحاسيس والتصورات الذاتية عن طريق أساليب علم النفس ، والفيزياء النفسية ، والفيزيولوجيا النفسية.

الإدراك ليس عرضًا فوتوغرافيًا بسيطًا للمحيط بواسطة الأنظمة الحسية. الصور المكونة من رقمين هي مثال جيد على هذه الحقيقة - يمكن اعتبار الصورة نفسها بشكل مختلف (الشكل 1A). الجانب الموضوعي للإدراك متشابه بشكل أساسي في مختلف الناس. الجانب الشخصي دائمًا فردي ويحدد بخصائص شخصية الموضوع وخبرته ودوافعه وما إلى ذلك. بالكاد ينظر أي من القراء إلى العالم المحيط بالطريقة نفسها التي تصورها بابلو بيكاسو (الشكل 1 ب).

  خصوصية أنظمة الاستشعار

يتم تحويل أي إشارة حسية ، بغض النظر عن طريقة عملها ، في المستقبلات إلى تسلسل معين (نمط) من إمكانات العمل. يميز الكائن الحي أنواع المحفزات فقط بسبب حقيقة أن الأجهزة الحسية تمتلك خاصية الخصوصية ، أي تتفاعل فقط مع نوع معين من التهيج.

وفقًا لقانون "الطاقات الحسية المحددة" من قبل يوهانس مولر ، يتم تحديد طبيعة الإحساس ليس عن طريق التحفيز ، ولكن عن طريق عضو حسي متهيج. على سبيل المثال ، مع التحفيز الميكانيكي لمستقبلات العين الضوئية ، سيكون هناك إحساس بالضوء ، ولكن ليس الضغط.

غير أن خصوصية الأنظمة الحسية ليست مطلقة ، ولكن لكل نظام حسي يوجد نوع معين من المحفزات (محفزات كافية) ، والحساسية التي تكون أعلى بعدة مرات من المحفزات الحسية الأخرى (المحفزات غير المناسبة). كلما زادت عتبات إثارة الجهاز الحسي للمحفزات الكافية وغير الكافية ، ارتفعت خصوصياته.

يتم تحديد كفاية المنبه ، أولاً ، من خلال خصائص خلايا المستقبلات ، وثانياً ، من خلال البنية الكلية للجهاز الحسي. على سبيل المثال، المستقبلات الضوئية المقصود غشاء للاستشعار عن الإشارات الضوئية، لأنه يحتوي على بروتين خاص رودوبسين disintegratable في إطار العمل من الضوء. من ناحية أخرى ، فإن الحافز الكافي لمستقبلات الجهاز الدهليزي وجهاز السمع هو نفس الشيء - تدفق الباطن الذي يحرف أهداب خلايا الشعر. ومع ذلك ، فإن هيكل الأذن الداخلية هو أن يتم وضع البلمبة في الحركة من خلال عمل الاهتزازات الصوتية ، وفي الجهاز الدهليزي للبطانة الباطنية عندما يتم تغيير موضع الرأس.

  هيكل نظام الاستشعار

يتضمن نظام المستشعر العناصر التالية (الشكل 2):
  • الجهاز المساعد
  • مستقبلات الحسية
  • المسارات الحسية
  • منطقة الإسقاط للقشرة الدماغية.

الجهاز المساعد هو تعليم وظيفته هي التحويل الأساسي لطاقة التحفيز الحالي. على سبيل المثال ، يقوم الجهاز المساعد للنظام الدهليزي بتحويل التسارع الزاوي للجسم إلى إزاحة ميكانيكية للخلايا الحركية لخلايا الشعر. الجهاز الإضافي ليس نموذجيًا لجميع أنظمة الاستشعار.

تقوم المستقبلة الحسية بتحويل طاقة الحافز النشط إلى طاقة معينة في الجهاز العصبي ، أي في تسلسل أمر من النبضات العصبية. في المستقبلات الأولية ، يحدث هذا التحول في نهايات العصبون الحساس ، في المستقبل الثانوي يحدث في خلية المستقبلات. محور عصبي من الخلايا العصبية الحساسة (afferent الأساسي) ينفذ نبضات العصب إلى الجهاز العصبي المركزي.

في الجهاز العصبي المركزي ، ينتقل الإثارة على طول سلسلة من الخلايا العصبية (ما يسمى المسار الحسي) إلى القشرة الدماغية. يشكل محور عصبون الخلايا العصبية الحساسة (الحسية) ملامسة متشابكة مع العديد من الخلايا العصبية الحسية الثانوية. محاور الأخيرة تتبع الخلايا العصبية الموجودة في نوى المستويات العليا. على طول المسارات الحسية ، تتم معالجة المعلومات ، والتي تستند إلى النشاط التكاملي للخلايا العصبية. المعالجة النهائية للمعلومات الحسية تحدث في القشرة الدماغية.

  مبادئ تنظيم المسار الحسي

مبدأ المعلومات متعددة القنوات. تشكل كل خلية عصبية من المسار الحسي اتصالات مع العديد من الخلايا العصبية ذات المستويات الأعلى (التباعد). لذلك ، يتم إجراء نبضات العصب من مستقبلات واحدة إلى القشرة من خلال عدة سلاسل من الخلايا العصبية (القنوات الموازية) (الشكل 3). يوفر توفير معلومات متعددة القنوات موازية موثوقية عالية لأنظمة الاستشعار حتى في ظروف فقدان الخلايا العصبية الفردية (نتيجة للمرض أو الإصابة) ، وكذلك سرعة عالية في معالجة المعلومات في الجهاز العصبي المركزي.

مبدأ ازدواجية التوقعات. تنتقل النبضات العصبية من كل نظام حسي إلى القشرة بطريقتين مختلفتين اختلافًا جذريًا - محددة (أحادية الشكل) وغير محددة (متعددة الوسائط).

تقوم مسارات محددة بإجراء نبضات عصبية من مستقبلات نظام حسي واحد فقط ، لأن الخلايا العصبية لطريقة حسية واحدة فقط (التقارب الأحادي) تتقارب في كل خلية عصبية من هذا المسار. وفقا لذلك، كل نظام الاستشعار لديه مسار محدد. تمر جميع المسارات الحسية المحددة عبر نواة المهاد وتشكل إسقاطات محلية في القشرة الدماغية ، وتنتهي في مناطق الإسقاط الأولية للقشرة. توفر المسارات الحسية المحددة المعالجة الأولية للمعلومات الحسية وانتقالها إلى القشرة الدماغية.

على الخلايا العصبية في مسار غير محدد ، تتقارب الخلايا العصبية ذات الطرائق الحسية المختلفة (التقارب المتعدد الوسائط). لذلك ، في المسار الحسي غير المحدد ، يتم دمج المعلومات من جميع الأنظمة الحسية للجسم. تمر طريقة غير محددة لنقل المعلومات كجزء من التكوين الشبكي وتشكيل توقعات منتشرة واسعة النطاق في الإسقاط والمناطق الترابطية للقشرة.

توفر المسارات غير المحددة المعالجة متعددة المضادات الحيوية للمعلومات الحسية وتحافظ على المستوى الأمثل من الإثارة في القشرة الدماغية.

مبدأ التنظيم الجسدي   يميز فقط المسارات الحسية المحددة. وفقًا لهذا المبدأ ، يدخل الإثارة من المستقبلات المجاورة إلى المناطق المجاورة للنواة القشرية والقشرة. أي سطح الإدراك لأي عضو حساس (شبكية العين ، الجلد) كما لو تم إسقاطه على القشرة الدماغية.

مبدأ التحكم النزولي. يتم تنفيذ الإثارة في المسارات الحسية في اتجاه واحد - من المستقبلات في القشرة الدماغية. ومع ذلك ، فإن الخلايا العصبية التي تشكل الممرات الحسية هي تحت السيطرة الهبوطية للجهاز العصبي المركزي. تسمح هذه الاتصالات ، على وجه الخصوص ، بحظر إرسال الإشارات في أنظمة الاستشعار. من المفترض أن هذه الآلية قد تكمن وراء ظاهرة الاهتمام الانتقائي.

  الخصائص الرئيسية للأحاسيس

للإحساس الذاتي الناتج عن عمل الحافز الحسي عدد من الخصائص ، مثل يسمح لك بتحديد عدد من معلمات التحفيز النشط:
  • الجودة (الطريقة) ،
  • شدة
  • الخصائص الزمنية (لحظة بداية ونهاية عمل الحافز ، ديناميات قوة الحافز) ،
  • التوطين المكاني.

ترميز الجودة   ويستند التحفيز في الجهاز العصبي المركزي إلى مبدأ خصوصية النظم الحسية ومبدأ الإسقاط الجسدي. أي سلسلة من النبضات العصبية الناشئة في مسارات ومناطق الإسقاط القشرية للنظام الحسي البصري سوف تسبب الأحاسيس البصرية.

ترميز الكثافة   - راجع قسم دورة المحاضرة "العمليات الفسيولوجية الأولية" ، المحاضرة 5.

توقيت الترميز   من المستحيل الانفصال عن شدة الترميز. مع حدوث تغيير في وقت قوة الحافز الحالي ، سيتغير أيضًا تواتر إمكانات الحركة المتكونة في المستقبلات. مع العمل المطول لحافز القوة الثابتة ، فإن تواتر إمكانات الحركة يتناقص تدريجياً (لمزيد من التفاصيل ، انظر قسم دورة المحاضرة "العمليات الفسيولوجية الأولية" ، المحاضرة 5.) ، وبالتالي ، يمكن أن يتوقف توليد النبضات العصبية حتى قبل إنهاء المنبه.

التعريب المكاني للترميز. يمكن للجسم تحديد بدقة توطين العديد من المحفزات في الفضاء. تعتمد آلية تحديد التوطين المكاني للمنبهات على مبدأ التنظيم الجسدي للمسارات الحسية.

  حساسية كثافة على قوة الحافز (الفيزياء النفسية)

العتبة المطلقة هي أقل الحوافز كثافة التي يمكن أن تسبب ضجة كبيرة. قيمة العتبة المطلقة تعتمد على
  • خصائص المنبه الحالي (على سبيل المثال ، العتبة المطلقة للأصوات ذات الترددات المختلفة ستكون مختلفة) ؛
  • الظروف التي يتم فيها القياس ؛
  • الحالة الوظيفية للجسم: تركيز الانتباه ، درجة التعب ، إلخ.

العتبة التفاضلية - الحد الأدنى للقيمة التي يجب أن يختلف بها أحد المحفزات عن الآخر بحيث يشعر هذا الاختلاف بشخص ما.

قانون ويبر

في عام 1834 ، أظهر Weber أنه لتمييز وزن عنصرين ، يجب أن يكون الفرق بينهما أكبر إذا كان كلاهما ثقيلًا وأقل إذا كان كلاهما خفيفًا. وفقًا لقانون ويبر ، قيمة العتبة التفاضلية ( دي ي) يتناسب طرديا مع قوة التحفيز الحالي ( ي) .

حيث Dي - الحد الأدنى للزيادة في قوة الحافز اللازم للتسبب في زيادة الإحساس (العتبة التفاضلية) , ي - قوة الحافز.

بيانيا ، يتم تقديم هذا النمط في الشكل. 4A. قانون ويبر صالح لكثافة التحفيز المتوسطة والكبيرة. في شدة التحفيز المنخفضة ، يجب إدخال ثابت تصحيح في الصيغة و.

التين. 4. التمثيل البياني لقانون ويبر (أ) وقانون فيشنر (ب).

قانون فنشر

يحدد قانون فيشنر علاقة كميّة بين قوة الحافز الحالي وشدة الإحساس. وفقًا لقانون فينشر ، الإحساس يتناسب مع لوغاريتم قوة الحافز الحالي.

حيث Y هي شدة الإحساس ، ك   - معامل التناسب ، ي   - قوة التحفيز الحالي ، ي0 - قوة التحفيز المقابلة للعتبة المطلقة

قانون فيشنر مشتق من قانون ويبر. بالنسبة لوحدة شدة الإحساس ، تم اعتماد "إحساس بالكاد محسوس". تحت تأثير الحافز ، الذي تساوي قيمته العتبة المطلقة للإحساس ، ينشأ إحساس ضئيل. من أجل الشعور بزيادة طفيفة في الإحساس ، يجب زيادة قوة التحفيز بمقدار معين. من أجل الشعور بإحساس تضخيم إضافي بالكاد ، يجب أن تكون الزيادة في قوة التحفيز كبيرة (وفقًا لقانون ويبر). ينتج تمثيل رسومي لهذه العملية منحنى لوغاريتمي (الشكل 4B).

قانون ستيفنز

يعتمد قانون فيشنر على افتراض أن قوة الإحساس الناتجة عن زيادة الحد الأدنى في الحافز الضعيف والقوي متساوية ، وهذا ليس صحيحًا تمامًا. لذلك ، يتم وصف الاعتماد على شدة الإحساس على قوة التحفيز بشكل صحيح في الصيغة التي اقترحها ستيفنز. تم اقتراح معادلة ستيفنز على أساس التجارب التي طُلب من خلالها الموضوع تقييم ذاتي في نقاط شدة الإحساس الناجم عن المحفزات ذات القوة المختلفة. وفقًا لقانون ستيفنز ، يتم وصف شدة الإحساس بوظيفة الأس.

,

حيث ل   - الأس التجريبي ، الذي يمكن أن يكون أكثر أو أقل من 1 ، التسميات المتبقية كما في الصيغة السابقة.