Egyeztesse az érzékszervi rendszer és receptorainak nevét. Az érzékszervek általános fiziológiája

text_fields

text_fields

arrow_upward

Egy személy a test külső és belső környezetéről kap információt azáltal, hogy szenzoros rendszerek(Analizátorok). Az „analizátor” kifejezést I. Pavlov vezette be a fiziológiába 1909-ben, és érzékeny formációk rendszereit jelentette, amelyek érzékelik és elemzik a különféle külső és belső ingereket. A modern koncepciókkal összhangban érzékelő rendszerek   - ezek speciális alkatrészek idegrendszerideértve a perifériás receptorokat (szenzoros szervek vagy szenzoros szervek), az azoktól távozó idegrostokat (útvonalakat) és az egymásba csoportosított központi idegrendszeri sejteket (szenzoros központok). Az agy minden területe, amely tartalmazza szenzoros központ (mag) és az idegrostok váltása, formák szintszenzoros rendszer. A váltás után az idegi jel a szenzoros sejtek achsonja mentén a következő szintekre kerül, az agykéregig - a képernyő szerkezetére, ahol elsődleges vetítési zónák analizátor (Pavlov szerint az analizátor kérgi vége), amelyet a kéreg másodlagos szenzoros és asszociatív terei vesznek körül. Az agy minden részén, és különösen az agykéregben, a nukleáris képződmények mellett vannak idegsejtek, amelyeket nem csoportosítanak magokba, az úgynevezett diffúz idegelemekbe.

Recepció

text_fields

text_fields

arrow_upward

Az érzékszervekben a külső inger energiája idegjelekké alakul - vétel.Idegi jel (receptor potenciál)átalakul impulzus aktivitássá vagy akciópotenciálokneuronok (kódolás). Az utakon keresztül az akciópotenciálok érzékszervi magokhoz jutnak, amelyek sejtjein idegrostok váltódnak és idegjelek átalakulnak (Átkódolás). Az érzékszervi rendszerek minden szintjén, az ingerek kódolásával és elemzésével egyidejűleg, dekódolásjelek, azaz érintőkód olvasása. A dekódolás az érzékelőmagoknak az agy motoros és asszociatív részeivel való kapcsolatán alapszik. A szenzoros neuronok axonális idegi impulzusai a motoros rendszerek sejtjeiben gerjesztést (vagy gátlást) okoznak. Ezeknek a folyamatoknak az eredménye: mozgás- mozgás vagy mozgás megállítása - tétlenség.Az asszociatív funkciók aktiválásának végső megnyilvánulása a mozgás.

Az érzékszervi rendszerekben, különösen a látásban és a hallásban, az egyik fontos funkcionális szerep az úgynevezett doreláncszem(vagy szint). Ez egy anatómiai képződmények rendszere, amelyet kifejezetten az idegszerkezetek külső ingerének hatékony továbbítására alakítottak át. Például látásban - a szem optikai rendszere, hallásban - a külső és a középfülben, a bőrben - az idegrostokat körülvevő kapszulák. Az pre-receptor kapcsolat funkciói az amplifikáció, a szűrés, a fókuszálás és az inger orientációjának növelése.

Az érzékelő rendszerek fő funkciói

text_fields

text_fields

arrow_upward

Tehát az érzékelő rendszerek fő funkciói a következők:

1. jel vétel;
2. a receptorpotenciál átalakulása az idegpályák impulzusaktivitássá;
3. az ideges tevékenység átvitele az érzékszervi magokba;
4. az idegi aktivitás átalakulása szenzoros magokban minden szinten;
5. a jel tulajdonságainak elemzése;
6. a jel tulajdonságainak azonosítása;
7. jel osztályozása és felismerése (döntéshozatal).

A legtöbb funkciót az érzékszervi rendszerek egymást követő szintjein hajtják végre, összekapcsolva az stimulus elemzéssel, és az agykéreg primer vetítési zónáiban fejeződnek be. azonosítóés jel osztályozásamegköveteli az agy szekunder analitikus és asszociatív zónáinak részvételét, és kapcsolódik a jelre vonatkozó információk szintéziséhez. Az azonosítás és osztályozás eredménye jelfelismerésdöntéshozatal alapján és mindig a test bármilyen reakciójában (motoros, vegetatív) fejeződik ki. Jellemzői szerint kiértékeljük az ingerek elemzésének és szintézisének végső eredményét.

A GYAKORLATI RENDSZEREK SZERKEZETÉNEK ÁLTALÁNOS ELVEI

A SZERVEZET SZENZOROK RENDSZERÉNEK FEJLESZTÉSE

Az ingerlékenységi tulajdonság, amely minden élőlény számára közös, különleges fejlesztéskapcsolatban a test létfontosságú feladatával, amely a külvilágról és belső állapotáról információt kap az időben történő adaptív válaszadáshoz. Az evolúció ezen iránya szenzoros rendszerek kialakulásához vezetett (lat. sensus- érzés, érzés), az aktív ingerek kvalitatív és kvantitatív elemzésével, különböző életkörülmények között. A külvilág eseményeinek észlelésén múlik, attól függ az elképzelés, a hozzáállás és a tudatos viselkedés. A szenzoros információ, amelyet a test az érzékek segítségével kap, rendkívül fontos a belső szervek tevékenységének és viselkedésének a környezeti követelményekkel összhangban történő megszervezéséhez. Érzékszervi információ nélkül a test nem lett volna képes fejlődni.

Korunk egyik neurofiziológusa, X. Delgado azt írta, hogy ha egy gyermeket évek óta megfosztanak az érzékszervi stimulusoktól, „egy ilyen lény teljesen mentes lenne a mentális funkcióktól. Az agya üres és gondolatok nélkül; nem lenne memóriája, és nem lenne képes megérteni, mi történik a körül. Fizikailag érve intellektuálisan ugyanolyan primitív marad, mint születésnapján. ”*

A GYAKORLATI RENDSZEREK SZERKEZETÉNEK ÁLTALÁNOS ELVEI

Az emberi mentális tevékenység két mechanizmus működése: „... a külső világ ágensei és a test tevékenysége közötti ideiglenes kapcsolatok kialakulásának mechanizmusa, vagy a kondicionált reflexek mechanizmusa ... és az analizátorok mechanizmusa, azaz olyan eszközök, amelyek célja a külső külső komplexitásának elemzése. világot, bontja külön elemekre és pillanatokra "**.

A modern észlelési fiziológiában két, egymáshoz közel álló fogalmat használnak: az analizátort és az érzékszervi rendszert. Az „analizátor” kifejezést I. P. Pavlov vezette be a fiziológiába 1909-ben. Elemző - egyetlen funkcionális rendszerkezdve a receptorokkal és az agykéreg sejtjeivel véve, amelyeket kifejezetten a külső vagy belső környezetből származó ingerek észlelésére és elemzésére, az érzések kialakulására és az alany általános elképzelésére adaptáltak.

Az érzékelőrendszert elemzőkészüléknek nevezzük további anatómiai képződményekkel, amelyek biztosítják az inger energiájának átvitelét a receptorokba.

Az összes elemző és érzékelő rendszer három szorosan kapcsolódó osztályból áll: perifériás, vezető, központi.   Ezen fogalmak közötti különbség a perifériás osztályon van, a többi osztályhoz viszonyítva szinonimák.

Az elemző perifériás osztálya- a receptorok evolúciósan adaptálódtak egyfajta inger érzékeléséhez. Tehát a szem retina területén található receptorok képesek reagálni elhanyagolható mennyiségű fény sugárzásra. A belső fül receptorai több angström nagyságrendjével érzékelik a vibrációs elmozdulást.

Perifériás szenzoros rendszerez magában foglalja receptorok és a pre-receptor kapcsolat kombinációja - kiegészítő formációk, amelyek megkönnyítik az inger észlelését. A receptorok és pre-receptor struktúrák speciális szerveket - érzékszerveket - alkotnak.   Például a vizuális szenzoros rendszer perifériás része a szem. Ez magában foglalja prereceptor link   - optikai rendszer és receptorok   retinas - botok és kúpok.

A küszöbértékű ingerek megváltoztatják a receptormembrán elektromos tulajdonságait, és megjelennek egy bioelektromos (receptor) potenciál vagy idegimpulzus, amelyet az idegszálakon keresztül továbbítanak a központi idegrendszerbe.

Az ingerre vonatkozó információk elsősorban a központi idegrendszerre jutnak frekvencia (tapintási) kód.Az inger biológiai jelentőségétől, erősségétől és időtartamától függően a receptorok különféle módon formálják az ideg bioáramát, különböző frekvenciájú impulzusok formájában hordozva az információkat.

Elemző karmester osztály(szenzoros rendszer) bemutatva szenzoros ideg és számos subkortikális mag, amelyeken keresztül az információ átjut a receptoroktól az agykéregig.

A karosztály központi idegrendszerén belül különbséget kell tenni fajlagos   és nem specifikus   alkatrészek. A karmester-osztály konkrét része(specifikus útvonal) minden analizátorhoz egyedi. A frekvenciakód formájában kapott információ, amelyet az analizátor receptorai érzékelnek, ezen az úton oszlik meg. A karmester-részleg nem specifikus részeAz összes analizátorra jellemző (nem specifikus út) a retikuláris képződmény magrendszerével reprezentálja, amely bármely elemző készülék receptorainak érzékeli az információkat.

A mediátor, amelyben a külső és belső világ összes irritációja konvergál, a diencephalonban található talamusz. A talamusban mutálódó és a megfelelő érzelmi színű szenzoros jeleket továbbítják a szubkortikális és kortikális központba, hogy a test megfelelően alkalmazkodjon a változó környezethez. Különbséget kell tenni a talamus specifikus és nem specifikus magjai között.

Fajlagos thalamikus atomoka meghatározott analizátor útvonalainak összetevői. A szálaikkal eljutnak a kéreg elsődleges (specifikus) szenzoros területeiaz agyféltekén, és korlátozott számú sejtjén szinapszist képez. A specifikus magok stimulálása az egyes elektromos impulzusok   az agykéreg megfelelő területein az elsődleges válasz formájában jelentkező reakció gyorsan (1-6 ms után) következik be. Így egy idegimpulzus egy adott út mentén történő továbbterjesztése nélkül lehetetlen a speciális érzés kialakulása.

Nem specifikus Thalamic Nucleia retikuláris képződmény részei. Egy nem-specifikus analizátor útja halad át rajtuk. A nem specifikus talamuszmagok impulzusai egyidejűleg érkeznek az agykéreg különböző részeire. A válasz a kéreg szinte teljes felületén, diffúz módon, de később, csak 10-50 ms után fordul elő. A kortikális sejtekben rögzített potenciál hullámszerű.

A különféle analizátorok receptoraiból származó impulzusok, amelyek egy nem-specifikus út struktúráin haladnak keresztül, mind az agyféltekének kortikális sejtjeinek hosszú távú, mind rövid távú aktiválását biztosítják, ami megkönnyíti a kortikális idegsejtek tevékenységét, amikor impulzusokat kapnak konkrét magokból. Ezért az idegimpulzusok nem specifikus úton történő terjesztése szükséges a kéreg optimális ingerlékenységi szintjének fenntartásához, tónusamely nélkül az ember tudatos mentális tevékenysége lehetetlen.

Elemző központ(szenzoros rendszert) az agykéreg szenzoros régiója reprezentálja, ahol a növekvő szenzoros utak aferens rostok jönnek létre. Pavlov I. P. különbséget tett az elemzők központi osztályában nukleárisés perifériás zónák.

A modern fiziológiában az analizátorokat elkülönítik a nukleáris zónában elsődlegesés másodlagos szenzoros kéreg,és a perifériás zóna harmadlagos szenzoros kéreg(5.1 ábra). .

A receptorokból származó szenzoros kódot a vezető osztályon továbbítják ezen analizátor primer kéregéhez. Az elsődleges kéregben minden neuroncsoport információkat kap a helyi elv szerintazaz a perifériás receptorok szigorúan meghatározott csoportjából, ezért az elsődleges szenzoros kéreg felhívható vetítés.Itt az elsődleges szenzoros válasz merül fel - az agykéreg által végzett legmagasabb, legfinomabb elemzés eredménye. Ezen elemzés eredményeként érzések alakulnak ki, amelyek alapján lehetővé válik a külvilág egy adott objektumának felismerése.

érzés - az agykéregben a tárgyi világ tárgyainak egyedi tulajdonságai tükröződnek, amelyek a receptorokra gyakorolt \u200b\u200bközvetlen hatásuk eredményeként alakulnak ki. Az érzékelés az alapvető mentális folyamat, amely mindenfajta tudatos mentális tevékenység alapját képezi. Az érzékelés a megismerés kezdeti és megsemmisíthetetlen eleme.

A szenzációk sajátossága: módjaik.Az érzések minősége eltérő, nem hasonlíthatók össze egymással (tapintható, vizuális, hallásos, szaglás, ízléses, fájdalmas, izom-ízületi stb.). Például a szín-, vonal- és mozgásérzékelések szintén kialakulnak az elsődleges vizuális kéregben.

Így az egyes analizátorok elsődleges zónájában egyfajta érzékenység alakul ki.

Szerint élettani mechanizmusok   Az érzékelés egy holisztikus reflex, amely a közvetlen és a visszajelzést ötvözi az elemzők perifériás és központi részlegeinek munkájában.

Az érzések sokfélesége tükrözi a világ minőségi sokféleségét. A reflexió elmélete az érzéseket a valóság másolatának, a tárgyi világ szubjektív képének tekinti. Mivel az objektív világgal kapcsolatos emberi tudás forrása, az érzékelések egy elemként szerepelnek a megismerés, beleértve az érzékelést is, egy holisztikus folyamatában, amely a tárgyak és jelenségek, ötletek, fogalmak összetettebb, világosan ábrázoló tükröződése.

Másodlagos szenzoros kéreg analizátorokaz elsődleges kéreg körül helyezkedik el, és anatómiailag és funkcionálisan szorosan kapcsolódik hozzá. Ezért a szekunder kéreg nevezik projection asszociatív.Területe meghaladja az elsődleges szenzoros kéreg területét, és a funkciók az elsődleges kéregben elemzett információk egyesítése, szintetizálása. Ennek a szintézisnek az eredménye a monomodális (egyminőségi) képek érzéken alapuló képződése (látvány, hallás, szaglás stb.). Az érzékelés kezdeti szakaszai a analizátorok másodlagos kéregében történnek.

észlelés- a mentális folyamat, amely egy alany holisztikus szubjektív képének kialakításából áll, amely közvetlenül befolyásolja az analizátorok receptorait.

Az észlelés későbbi, összetettebb szakaszai a harmadlagos szenzoros kéreg által valósulnak meg.

Harmadlagos szenzoros kéreg(asszociatív) interanalitikus, mivel integrálja a különféle analizátorokból származó gerjesztést, és összehasonlítja a korábbi tapasztalatok alapján kialakított standarddal. Ennek az integrációnak az eredménye: komplex képek képződése,amelyek magukban foglalják a látást, a hallást, a szaglást és az egyéb elemeket, felismerést, ingereket, jelentőségük meghatározását. A felismerés képessége kondicionált reflexen keresztül fejlődik, és javul, mivel a kondicionált reflex aktivitása bonyolultabbá válik.

A harmadlagos kéregben is előfordul összehasonlításholisztikus képek, kapcsolatok kialakulása a térben és az időben (kevesebb - több; közelebb - tovább; korábban - később, stb.). Ennek a tevékenységnek az eredménye a holisztikus világnézet kialakulása.

Így a külső jelek elemzése a receptoron kezdődik, és a szintézissel párhuzamosan a központi idegrendszer különböző szintjein folytatódik. Ez ugyanúgy vonatkozik a feltétel nélküli és kondicionált reflex folyamatokra. Ez utóbbi esetében azonban az agykéreg részvétele elengedhetetlen, ahol az ingerek végleges, legpontosabb és legfinomabb elemzése és szintézise zajlik.

A szenzoros rendszerek ötletét I.P. fogalmazta meg. Pavlov az analizátorok doktrínájában 1909-ben, amikor magasabb ideges aktivitást tanulmányozott. analizátor- egy központi és perifériás képződmény, amely érzékeli és elemzi a test külső és belső környezetének változásait. A koncepció szenzoros rendszerkésőbb jelent meg, felváltotta az analizátor fogalmát, beleértve a különféle osztályainak közvetlen és visszacsatolásos szabályozási mechanizmusait. Ezzel együtt még létezik egy koncepció érzékszervperifériás formációként felismerve és részben elemezve a környezeti tényezőket. Az érzékszerv fő része receptorok, amelyek kiegészítő struktúrákkal vannak ellátva, amelyek optimális észlelést biztosítanak. Tehát a látószerv a szemgolyóból, a retinából, amely a vizuális receptorokat is magában foglalja, és számos kiegészítő szerkezetből áll: szemhéjak, izmok és tejüzem. A hallószerv a külső, középső és belső fülből áll, ahol a spirális (Corti) szerv és a haj (receptor) sejtek mellett számos kiegészítő szerkezet is létezik. Az ízlés szerve a nyelv. A különféle környezeti tényezők közvetlen befolyásolásával, a testben az analizátorok részvételével, érzésamelyek a tárgyi világ tárgyainak tulajdonságait tükrözik. Az érzések sajátossága az módozatazaz bármely elemző által biztosított szenzációk összessége. Mindegyik modalitáson belül, az érzékszervi benyomás típusától (minőségétől) függően, különböző tulajdonságok különböztethetők meg, vagy vegyérték.A módszerek például a látás, a hallás, az íz. A látás minőségi típusai (érzékenysége) különböző színekben, ízlés szerint - savanyú, édes, sós, keserű érzés.

Az analizátorok tevékenysége általában öt érzék - látás, hallás, íz, illat és érintés - megjelenésével jár, amelyek segítségével a test kapcsolódik a külső környezethez. Valójában azonban sokkal több. Például az érintés érzése tágabb értelemben, az érintésből fakadó tapintható érzéseken túl, magában foglalja a nyomás és a rezgés érzetét is. A hőmérséklet-érzés magában foglalja a melegség vagy a hideg érzéseit, de vannak olyan összetettebb érzések is, mint az éhség, szomjúság, szexuális szükséglet (libidó), a test különleges (motivációs) állapota miatt. A test térbeli helyzetének érzékelése a vestibuláris, a motoros analizátorok aktivitásával és a vizuális analizátorral való kölcsönhatásukhoz kapcsolódik. Az érzékszervi funkciókban különleges helyet foglal el a fájdalom. Ezen túlmenően, bár „homályosan”, észlelhetünk más változásokat is, nem csak a test külső, hanem a belső környezetében is, miközben érzelmileg színes érzelmek alakulnak ki. Tehát a koszorúér-görcs a betegség kezdeti stádiumában, amikor a fájdalom még nem jelentkezik, melankólia, despondens érzést okozhat. Tehát azok a szerkezetek, amelyek érzékelik az élőhely és a test belső környezetének irritációját, valójában sokkal nagyobbak, mint általában vélik.

Az analizátorok besorolása különféle jeleken alapulhat: a működési inger jellege, a felmerülő érzések jellege, a receptorok érzékenységi szintje, az alkalmazkodás sebessége és még sok más.

De a legjelentősebb az analizátorok besorolása, amelyek céljaik (szerepük) alapján készülnek. Ebben a tekintetben az analizátorok több típusát meg lehet különböztetni.

Külső analizátorokérzékelni és elemezni a környezet változásait. Ennek magában kell foglalnia vizuális, halló, szagló, ízléses, tapintható és hőmérséklet-elemző készülékeket, amelyek gerjesztését szubjektíven érzékelés formájában érzékelik.

Belső (zsigeri) analizátorok,a test belső környezetében bekövetkező változások észlelése és elemzése, a homeosztázis mutatói. Az egészséges ember fiziológiai normáján belüli belső környezet mutatóinak ingadozásait általában nem érzékelés formájában érzékelik szubjektíven. Tehát nem tudjuk szubjektíven meghatározni a vérnyomás értékét, különösen, ha ez normális, a záróelemek állapotát stb. A belső környezetből származó információ azonban fontos szerepet játszik a belső szervek működésének szabályozásában, biztosítva a test alkalmazkodását az élet különböző körülményeihez. Ezen analizátorok értékét a fiziológia kurzus (a belső szervek aktivitásának adaptív szabályozása) keretében tanulmányozzuk. Ugyanakkor a test belső környezetének néhány állandóságában bekövetkezett változás szubjektíven érzékelhető érzelmek (szomjúság, éhség, nemi vágy) formájában, amelyek a biológiai szükségletek alapján alakulnak ki. Ezeknek az igényeknek a kielégítésére viselkedésbeli válaszokat adunk. Például, ha szomjúság érzi magát az ozmo- vagy térfogat-receptorok gerjesztése miatt, olyan viselkedés alakul ki, amelynek célja a víz megtalálása és befogadása.

Testhelyzet-elemzőkérzékelni és elemezni a test helyzetének térben és a testrészekben bekövetkező változásait egymáshoz viszonyítva. Ide tartoznak a vestibularis és motoros (kinestéses) analizátorok. Mivel értékeljük testünk vagy részei helyzetét egymáshoz viszonyítva, ez az impulzus eléri a tudatunkat. Ezt bizonyítja különösen D. Makloski tapasztalata, akit maga állított fel. Az izomreceptorok primer afferens szálait a küszöbös elektromos ingerek irritálják. Ezen idegrostok impulzusfrekvenciájának növekedése a megfelelő végtag helyzetének megváltoztatásának szubjektív szubjektív érzéseit okozta, bár helyzete valójában nem változott.

Fájdalom elemzőkülön kell kiemelni a testre gyakorolt \u200b\u200bkülönleges jelentőségével összefüggésben - információkat tartalmaz a káros hatásokról. A fájdalom felléphet mind az extero-, mind az interoreceptorok irritációja esetén.

Az analizátorok szerkezeti és funkcionális felépítése

Az I.P. Pavlova (1909) szerint bármely elemzőnek három részlege van: perifériás, vezető és központi, illetve kortikális. Az analizátor perifériás részét receptorok képviselik. Célja a test külső és belső környezetében bekövetkező változások észlelése és elsődleges elemzése. A receptorokban az inger energiája idegimpulssá alakul, valamint a jel erősítése a metabolikus folyamatok belső energiája miatt. A receptort specifikusság (modalitás) jellemzi, azaz az a képesség, hogy érzékeljen egy bizonyos típusú ingert, amelyhez alkalmazkodtak az evolúció során (megfelelő ingerek), amelyen az elsődleges elemzés alapul. Így a vizuális analizátor receptorai adaptálódnak a fény érzékeléséhez, a halló receptorok pedig a hanghoz stb. A receptor felületének azt a részét, ahonnan a jel egy aferens szálat vesz, a recepciós mezőnek nevezzük. A recepciós mezőknek különböző számú receptor formációja lehet (2-től 30-ig vagy annál több), amelyek között van egy vezető receptor, és átfedésben vannak egymással. Ez utóbbi biztosítja a funkció nagyobb megbízhatóságát, és jelentős szerepet játszik a kompenzációs mechanizmusokban.

A receptorok nagyon változatosak.

Besorolásbanaz osztódásuk szempontjából központi receptorok, az érzékelt inger típusától függően. Az ilyen receptorok öt típusa létezik.

1. A mechanoreceptorok mechanikus deformációjuk során izgatottak, amelyek a bőrben, az erekben, belső szervek, izom-csontrendszer, halló- és vestibuláris rendszerek.

2. A kemoreceptorok érzékelik a test külső és belső környezetének kémiai változásait. Ide tartoznak az íz- és illatreceptorok, valamint a vér, nyirok, intercelluláris és cerebrospinális folyadékok összetételében bekövetkező változásokra reagáló receptorok (O 2 és CO 2 feszültség, ozmolaritás és pH változás, glükóz és egyéb anyagok). Ilyen receptorok vannak a nyelv és az orr nyálkahártyájában, carotis- és aortatestekben, a hypothalamusban és a medulla oblongata-ban.

3. A hőreceptorok érzékelik a hőmérsékleti változásokat. Természetes és hideg receptorokra osztódnak, és megtalálhatók a bőrben, nyálkahártyákban, erekben, belső szervekben, hipotalamuszban, középső, hosszúkás és gerincvelőben.

4. A retina fotoreceptorjai érzékelik a fény (elektromágneses) energiát.

5. Nociceptorok, amelyek gerjesztését fájdalom kíséri (fájdalom receptorok). Ezen receptorok irritáló hatásai mechanikai, termikus és kémiai (hisztamin, bradykinin, K +, H + stb.) Tényezők. A fájdalmas ingereket a szabad idegvégződések érzékelik, amelyek a bőrben, az izmokban, a belső szervekben, a dentinben és az erekben vannak.

Pszichofiziológiai szempontbóla receptorokat az érzékszervekkel összhangban fel kell osztani, és az érzéseket vizuális, hallási, íz-, szagló- és tapinthatóvá alakítják.

Hely szerint a testbena receptorokat extero- és interoreceptorokra osztjuk.

Az exterreceptorok közé tartoznak a bőr, a látható nyálkahártyák és az érzékszervek receptorai: látás, hallás, íz, szaga, tapintható, fájdalom és hőmérséklet. Az interreceptorok közé tartoznak a belső szervek (visceroreceptorok), az erek és a központi idegrendszer receptorai. Az interoreceptorok széles skálája az izom-csontrendszer (proprioreceptorok) és a vestibularis receptorok receptora. Ha ugyanazok a receptorok (például a CO 3 -ra érzékeny kemoreceptorok) lokalizálódnak mind a központi idegrendszerben (a medulla oblongata-ban), mind más helyeken (erekben), akkor az ilyen receptorokat megosztják központi és perifériás receptorokra.

Az alkalmazkodási sebesség szerinta receptorokat három csoportra osztják: gyorsan alkalmazkodó (fázis), lassan alkalmazkodó (tonizáló) és vegyes (fázis-tonik), adaptálódó közepes sebességgel. A gyorsan adaptálódó receptorok példái a rezgésreceptorok (Pacini testek) és a bőr érintése (Meissner testek). A lassan alkalmazkodó receptorok közé tartoznak a proprioreceptorok, a pulmonális nyújtási receptorok és a fájdalomreceptorok. A retina fotoreceptorok, a bőr hőreceptorok átlagos sebességgel alkalmazkodnak.

Szerkezeti és funkcionális szervezet szerintkülönbséget tenni a primer és a másodlagos receptorok között. Az elsődleges receptorok egy affektív neuron dendritjének érzékeny végei. A neuron teste a gerincvelő ganglionjában vagy a koponya idegeinek ganglionjában található. Az elsődleges receptorban az inger közvetlenül a szenzoros neuron végére hat. Az elsődleges receptorok filogenetikusan ősibb struktúrák, ide tartoznak a szaglás, tapintás, hőmérséklet, fájdalom receptorok és a proprioreceptorok.

A másodlagos receptorokban egy speciális sejt van, amely szinaptikusan kapcsolódik az érzékelő neuron dendritjének végéhez. Ez egy sejt, például fotoreceptor, epiteliális vagy neuroektodermális eredetű.

Ez a besorolás lehetővé teszi, hogy megértsük, hogyan történik a receptorok gerjesztése.

A receptorok gerjesztésének mechanizmusa.A membrán protein-lipid rétegében lévő receptor sejtre adott stimulus hatására a protein receptor molekulák térbeli konfigurációja megváltozik. Ez a membrán permeabilitásának megváltozásához vezet bizonyos ionok, leggyakrabban a nátrium-ionok esetében, de az utóbbi években a kálium szerepét is felfedezték ebben a folyamatban. Ionáramok fordulnak elő, a membrán töltése megváltozik, és létrejön a receptor potenciál (RP). És akkor a gerjesztés folyamata más receptorokon eltérően zajlik. Az elsődleges szenzoros receptorokban, amelyek egy érzékeny idegnek szabad (csupasz, tapintható, proprioceptív) csupasz végei, az RP a membrán szomszédos, legérzékenyebb szakaszaira hat, ahol az akciós potenciál (PD) jön létre, amely impulzusok formájában terjed az idegszál mentén. A külső inger energiájának átalakítása PD-ként az elsődleges receptorokban történhet közvetlenül a membránon vagy néhány segédszerkezet részvételével. Tehát például történik Pacini kis testében. A receptort itt az axon csupasz vége képviseli, amelyet egy kötőszöveti kapszula vesz körül. Amikor a Pacini testet megpréselik, regisztrálják az RP értéket, amelyet ezután átalakítanak az afferentus szál impulzusválaszává. A szekunder szenzoros receptorokban, amelyek speciális sejtek (vizuális, hallásbeli, ízületi, vestibularis), az RP közvetítő képződését és felszabadulását eredményezi a receptor sejt presinaptikus szakaszából a receptor-affektív szinapsis szinaptikus hasadékába. Ez a mediátor hatással van az érzékeny neuron posztszinaptikus membránjára, okozza annak depolarizációját és a posztszinaptikus potenciál kialakulását, amelyet generátorpotenciálnak (GP) hívnak. A GP, amely egy érzékeny neuron membránának extrasynapticum szakaszaira hat, meghatározza a PD kialakulását. A GP lehet de- vagy hiperpolarizáló, és ennek megfelelően gerjesztést okozhat vagy gátolhatja az afferentus rost impulzusválaszát.

A receptor és a generátor potenciálok tulajdonságai és jellemzői

A receptor és a generátor potenciál olyan bioelektromos folyamat, amelynek helyi vagy lokális válasz tulajdonságai vannak: redukcióval terjednek, azaz csillapítással; az érték az irritáció erősségétől függ, mivel betartják az "erő törvényét"; az érték az inger amplitúdójának időbeli növekedésének sebességétől függ; képes összefoglalni, ha gyorsan alkalmazzák egymás irritációit.

Tehát a receptorokban az stimulus energiája idegimpulssá alakul, azaz az információk elsődleges kódolása, az információk átalakítása érintőkódká.

A legtöbb receptor úgynevezett háttér-aktivitással rendelkezik, azaz izgalom jelentkezik bennük inger hiányában.

Elemző karmester osztálymagában foglalja a szár aferens (perifériás) és közbenső neuronjait, valamint a központi idegrendszer (CNS) szubkortikális struktúráit, amelyek a központi idegrendszer minden szintjén különböző rétegekben elhelyezkedő neuronok láncát képezik. A karosztály biztosítja az agykéreg receptorainak gerjesztését és az információk részleges feldolgozását. A gerjesztés a karmester osztályon kétféle módon történik:

1) egy specifikus vetítési út (közvetlen aferens útvonalak) a receptortól szigorúan meghatározott specifikus útvonalak mentén, a központi idegrendszer különböző szintjein történő váltással (a gerincvelő és a medulla oblongata szintjén, az optikai gumókban és az agykéreg megfelelő vetítési zónájában);

2) nem-specifikus módon, a retikuláris formáció részvételével. Az agytörzs szintjén a kollaterálisok eljutnak a retikuláris képződési sejtek specifikus útjától, amelybe a különféle érzelmi gerjesztések konvergálhatnak, biztosítva az analizátorok kölcsönhatását. Ebben az esetben az affektív gerjesztések elveszítik sajátos tulajdonságaikat (szenzoros modalitást), és megváltoztatják a kortikális neuronok ingerlékenységét. Az gerjesztést lassan hajtjuk végre számos szinapszison keresztül. A mellékhatások miatt az agy hipotalamusát és limbikus rendszerének más részeit, valamint a motoros központokat bevonják a gerjesztési folyamatba. Mindez biztosítja az érzékszervi reakciók vegetatív, motoros és érzelmi összetevőit.

Central,vagy kérgi, elemző osztály,i.P. szerint Pavlov két részből áll: a központi részből, azaz „Nukleusok”, amelyeket olyan specifikus neuronok képviselnek, amelyek a receptorok és a perifériás részek affektív impulzusát dolgozzák fel, azaz "Szétszórt elemek" - az agykéregben szétszórt neuronok. Az analizátorok kérgi végét „szenzoros zónáknak” is hívják, amelyek nem szigorúan korlátozott területek, átfedik egymást. Jelenleg, a citoarchitektonikus és a neurofiziológiai adatoknak megfelelően, megkülönböztetjük a kéreg vetületét (primer és szekunder) és asszociatív harmadlagos zónáit. A primer zónákban levő megfelelő receptorok gerjesztése a gyorsan vezető specifikus útvonalak mentén irányul, míg a szekunder és tercier (asszociatív) zónák aktiválása a poliszinaptikus nem specifikus utak mentén történik. Ezen túlmenően, kérgi zónák   számos asszociatív szál köti össze. A kéreg vastagsága mentén a neuronok egyenetlenül oszlanak el és általában hat réteget alkotnak. A kéreg fő afferens útjai a felső rétegek neuronjain végződnek (III - IV). Ezeket a rétegeket a látás-, hallás- és bőranalizátorok központi részlegeiben fejlik ki a legerőteljesebben. A kéreg (IV. Réteg) csillagsejtjeit befolyásoló impulzusokat a piramis idegsejtekbe (III réteg) továbbítják, ahonnan a feldolgozott jel elhagyja a kéreg más agyszerkezeteit.

A kéregben a bemeneti és a kimeneti elemek a csillagsejtekkel együtt az úgynevezett oszlopokat képezik - a kéreg függőleges irányban funkcionális egységeit. Az oszlop átmérője körülbelül 500 μm, és azt a növekvő afferens thalamocorticalis szál mellékterületeinek megoszlási övezete határozza meg. A szomszédos oszlopok összekapcsolásokkal rendelkeznek, amelyek sok oszlop részvételét szervezik egy adott reakció megvalósításához. Az egyik oszlop gerjesztése a szomszédos oszlopok gátlásához vezet.

Az érzékszervek kortikális vetületei egy aktuális szervezeti elvvel rendelkeznek. A kérgi vetület térfogata arányos a receptorok sűrűségével. Emiatt például a kérgi vetületben a retina központi fossa-ját nagyobb terület képviseli, mint a retina perifériája.

A különféle szenzoros rendszerek kérgi reprezentációjának meghatározásához a kiváltott potenciálok (VP) rögzítésének módszerét alkalmazzuk. A VP az agy által indukált elektromos aktivitás egy típusa. Az érzékszervi EP-ket a receptorképződések stimulálása során rögzítik, és olyan fontos funkció jellemzésére használják, mint az érzékelés.

Az analizátorok szervezésének általános alapelvei közül ki kell emelni a többszintűséget és a többcsatornát.

A többszintű képesség a központi idegrendszer különböző szintjein és rétegein történő specializálódásra képes bizonyos típusú információk feldolgozására. Ez lehetővé teszi a test számára, hogy gyorsabban reagáljon az egyszerű jelzésekre, amelyeket már elemeznek az egyes közbenső szinteken.

A meglévő többcsatornás elemző rendszerek párhuzamos idegcsatornák jelenlétében nyilvánulnak meg, azaz a következő réteg és szint sok ideg elemével kapcsolatos számos ideg elem jelenléte az egyes rétegekben és szintekben, amelyek viszont tovább továbbítják az idegi impulzusokat egy magasabb szintű elemekhez, ezáltal biztosítva a működési tényező elemzésének megbízhatóságát és pontosságát.

Ugyanakkor, a már meglévő hierarchikus elvaz érzékszervi rendszerek felépítése megteremti a feltételeket az érzékelési folyamatok finom szabályozására a magasabb szintről az alacsonyabbra gyakorolt \u200b\u200bhatások révén.

A központi osztály ezen szerkezeti jellemzői biztosítják a különféle analizátorok kölcsönhatását és a káros funkciók kompenzálásának folyamatát. A kortikális osztály szintjén az aferens gerjesztések legmagasabb szintű elemzését és szintézisét végzik el, amely teljes képet nyújt a környezetről.

Az analizátorok fő tulajdonságai a következők.

1. Nagy érzékenység a megfelelő ingerre.Az analizátor minden szakasza, és különösen a receptorok, nagymértékben gerjeszthető. Így a retina fotoreceptorokat csak néhány fénykvantum hatására gerjesztheti, a szagló receptorok tájékoztatják a testet a szagú anyagok egyetlen molekulájának megjelenéséről. Az analizátorok ezen tulajdonságának mérlegelésekor azonban inkább az „érzékenység”, mint az „ingerlékenység” kifejezést kell használni, mivel az emberekben az érzékelések megjelenése határozza meg.

Az érzékenység értékelését számos kritérium alapján végzik.

Érzékenységi küszöb(abszolút küszöbérték) - az irritáció minimális ereje, amely az analizátor ilyen gerjesztését okozza, amelyet szubjektíven érzékelés formájában érzékelnek.

Megkülönböztetési küszöb(differenciális küszöbérték) - az aktív inger erősségének minimális változása, amelyet szubjektíven érzékelnek az érzékelés intenzitásának változása formájában. Ezt a mintát E. Weber állapította meg a tenyérnyomásnak a vizsgálati alany általi meghatározásával végzett kísérlet során. Kiderült, hogy 100 g terhelés hatására 3 g terhelést kell hozzáadni, hogy érezzék a nyomás növekedését, 200 g terhelésnél 6 g, 400 g - 12 g, stb. Ezenkívül az irritáció (L) és az aktív inger erősségének (L) növekedésének aránya állandó (C):

Különböző analizátorok esetében ez az érték eltérő, ebben az esetben körülbelül az aktív stimulus erősségének 1/30-a. Hasonló mintát figyelünk meg az aktív stimulus erősségének csökkenésével.

Érzékenység intenzitásaugyanazzal az inger erősséggel eltérő lehet, mert attól függ, hogy az analizátor különböző struktúrái milyen ingerlékenységi szinttel rendelkeznek minden szintjén. Ezt a mintát Fechner G. tanulmányozta, aki kimutatta, hogy az érzés intenzitása közvetlenül arányos az irritáció erő logaritmusával. Ezt a helyzetet a következő képlet fejezi ki:

ahol E az érzések intenzitása,

K állandó

L az aktív inger erőssége,

L 0 az érzékelési küszöb (abszolút küszöbérték).

Weber és Fechner törvényei nem elég pontosak, főleg kis irritációs erővel. A pszichofizikai kutatási módszereket, noha bizonyos pontatlanságoktól szenvednek, széles körben alkalmazzák az analizátorok kutatásában a gyakorlati orvoslásban, például látásélesség, hallás, szag, tapintható érzékenység és íz meghatározására.

2. késés- az érzések viszonylag lassú kialakulása és eltűnése. Az érzés előfordulásának látens idejét a receptor gerjesztésének látens időszaka és a szinapszisok gerjesztésének az idegsejtből a másikba történő átmenetéhez szükséges idő, a retikuláris képződmény gerjesztésének ideje és az gerjesztés általánosítása az agykéregben határozza meg. Az inger kikapcsolását követő bizonyos ideig tartó érzékenység a központi idegrendszer utóhatásával magyarázható - főleg a gerjesztés keringésével. Tehát a vizuális érzés nem merül fel, és nem tűnik el azonnal. A látásérzés látens periódusa 0,1 s, az utóhatás -0,05 s. Gyorsan egymás után követve a fény stimulusok (villogás) folyamatos fény érzést adhatnak (a „villogó fúzió” jelensége). A külön-külön is érzékelhető villogások maximális frekvenciáját kritikus villódzási frekvenciának nevezzük, amely nagyobb, minél erősebb az inger fényereje és annál nagyobb a központi idegrendszeri ingerlékenység, és körülbelül 20 villódzás másodpercenként. Ezzel párhuzamosan, ha két helyhez kötött ingert vetítünk egymás után 20-200 ms-os intervallumokban a retina különféle részein, akkor a tárgy mozgásának érzékelése lép fel. Ezt a jelenséget "Phi-jelenségnek" hívják. Ilyen hatás akkor is megfigyelhető, ha az inger formája kissé eltér a másiktól. Ez a két jelenség: a „villogó fúzió” és a „Phi-jelenség” - képezik a film alapját. Az érzékelés tehetetlensége miatt az egyik képkocka vizuális szenzációja a másikig megjelenik, ezért alakul ki a folyamatos mozgás illúziója. Ez a hatás általában az állóképek gyors, egymás utáni megjelenítésével, a képernyőn 18–24 képkocka / másodperc sebességgel történik.

3. kapacitásszenzoros rendszer alkalmazkodnia hosszú hatású stimulus állandó ereje mellett ez elsősorban az abszolút értékének csökkentésében és a differenciális érzékenység növelésében áll. Ez a tulajdonság az elemzőkészülék minden részletében rejlik, de leginkább a receptorok szintjén nyilvánul meg, és nemcsak azok ingerlékenységének és impulzusának, hanem a funkcionális mobilitás mutatóinak megváltoztatásában is rejlik. a működő receptorok számának megváltoztatásában (P.G.Snyakin). Az adaptáció sebessége alapján az összes receptort gyorsan és lassan adaptív receptorokra osztják, néha megkülönböztetik egy olyan receptort, amely átlagos adaptációs sebességgel rendelkezik. Az analizátorok vezető- és kérgi szakaszaiban az alkalmazkodás az aktivált szálak és a szálak számának csökkenésében nyilvánul meg idegsejtek.

Az érzékszervi adaptációban fontos szerepet játszik az efferens szabályozás, amelyet csökkenő hatások hajtanak végre, amelyek megváltoztatják az érzékelő rendszer mögöttes szerkezeteinek aktivitását. Ennek következtében felmerül az érzékszervek „hangolásának” jelensége az ingerek optimális észlelésére a változó környezetben.

4. Az analizátorok kölcsönhatása.A analizátorok segítségével a test megtanulja a tárgyak tulajdonságait és a környezeti jelenségeket, valamint a testre gyakorolt \u200b\u200bhatásuk pozitív és negatív aspektusait. Ezért a külső elemzők, különösen a vizuális és a hallókészülék funkciójának diszfunkciói nagyban akadályozzák a külvilág ismeretét (a környező világ vakoknak vagy süketnek nagyon rossz). Ugyanakkor csak a központi idegrendszer elemző folyamatainak köszönhetően nem valós képet alkothat a környezet. Az elemzõk kölcsönhatásba lépõ képessége ábrás és holisztikus képet nyújt a külvilág tárgyairól. Például vizuális, szaglási, tapintható és ízanalízisekkel értékeljük a citromszelet minőségét. Ugyanakkor kialakul egy ötlet az egyéni tulajdonságokról - színről, textúráról, szagról, ízről és a tárgy egészének tulajdonságairól, azaz létrejön az érzékelt tárgy bizonyos holisztikus képe. Az analizátorok kölcsönhatása a jelenségek és tárgyak felmérésében szintén a káros funkciók kompenzációjának alapját képezi, ha az egyik elemző elveszik. Tehát vakban nő a hallóanalizátor érzékenysége. Ezek az emberek megkereshetik a nagy tárgyakat és körüljárhatnak, ha nincs idegen zaj. Ennek oka a hanghullámok visszatükröződése az elülső tárgyból. Az amerikai kutatók vakot figyeltek meg, aki pontosan meghatározta egy nagy kartonlap helyét. Amikor az alany fülét viasz borította, már nem tudta meghatározni a karton helyét.

Az érzékszervi kölcsönhatások az egyik rendszer gerjesztésének a domináns elv szerint bekövetkező hatása formájában egy másik rendszer ingerlékenységi állapotában jelentkezhetnek. Tehát a zenehallgatás fájdalomcsillapítást okozhat a fogászati \u200b\u200beljárások során (audio fájdalomcsillapítás). A zaj rontja a vizuális észlelést, az erős fény növeli a hangerő észlelését. Az érzékszervek kölcsönhatásának folyamata különféle szinteken manifesztálódhat. Különösen fontos szerepet játszik az agytörzs, az agykéreg retikuláris kialakulása. Számos kortikális neuron képes reagálni a különböző modalitású jelek komplex kombinációira (multiszenzoros konvergencia), ami nagyon fontos a környezet megértése és az új ingerek értékelése szempontjából.

Információ kódolása az analizátorokban

Fogalmak. kódolás- az információ konvertálása egy feltételes formába (kódba), amely kényelmes a kommunikációs csatornán történő továbbításhoz. Az elemző részlegeken végzett bármilyen transzformáció kódolású. A hallóelemzőben a membrán és más hangvezető elemek mechanikai rezgése az első szakaszban átalakul a receptor potenciáljává, ez utóbbi biztosítja a mediátor felszabadulását a szinaptikus hasadékba és a generátorpotenciál kialakulását, amelynek eredményeként idegi impulzus alakul ki az afferentus rostban. Az akciós potenciál eléri a következő neuront, amelynek szinapszisában az elektromos jel ismét kémiai konvertálódik, azaz a kód sokszor megváltozik. Meg kell jegyezni, hogy az analizátorok minden szintjén az inger eredeti formájában nem áll vissza. Ez a fiziológiai kódolás különbözik a legtöbb technikai kommunikációs rendszertől, ahol az üzenet általában visszaáll az eredeti formájába.

Az idegrendszer kódjai. aza számítógépes technológia bináris kódot használ, amikor mindig két karaktert használunk kombinációk létrehozására - 0 és 1, amelyek két állapot. Az információ kódolása a testben nem bináris kódokon alapszik, amelyek lehetővé teszik, hogy ugyanazon kódhosszon nagyobb számú kombináció legyen. Az idegrendszer univerzális kódja az idegszálak által áthaladó idegi impulzusok. Ezen túlmenően, az információ tartalmát nem az impulzusok amplitúdója határozza meg (betartják a "Minden, vagy semmi" törvényt), hanem az impulzusok gyakorisága (az egyes impulzusok közötti időintervallumok), csomagokba egyesítve, a csomagban lévő impulzusok száma, a csomagok közötti intervallumok. A jelet egy elemből a másikba továbbítják az analizátor minden osztályában, kémiai kód használatával, azaz különféle közvetítők. Az információnak a központi idegrendszerben történő tárolására a kódolást az idegsejtek szerkezeti változásaival (memória mechanizmusok) hajtják végre.

Az inger kódolt tulajdonságai.Az analizátorokban kódolva vannak az inger kvalitatív jellemzői (például fény, hang), az inger erőssége, időtartama és a tér. az inger hatás helye és lokalizációja a környezetben. Az analizátor minden osztálya részt vesz az inger minden tulajdonságának kódolásában.

Az analizátor perifériájánaz inger (faj) minőségének kódolását a receptorok specifikussága miatt hajtjuk végre, azaz egy bizonyos típusú inger érzékelésének képessége, amelyhez adaptálódik az evolúció folyamatában, azaz megfelelő ingerre. Tehát egy fénysugár csak a retina receptorokat gerjeszti, más receptorok (szag, íz, tapintható stb.) Általában nem reagálnak rá.

Az inger erőssége kódolható azáltal, hogy megváltoztatja az impulzusok frekvenciáját a generált receptorokban, amikor az inger erőssége megváltozik, amelyet az impulzusok száma per időegység határoz meg. Ezt nevezzük frekvenciakódolásnak. Ebben az esetben az inger erősségének növekedésével a receptorokban fellépő impulzusok száma általában növekszik, és fordítva. Ha az inger erőssége megváltozik, az izgatott receptorok száma is megváltozik, emellett az inger erősségének kódolása különböző késleltetési periódusokkal és reakcióidőkkel is elvégezhető. Az erős irritáló hatás csökkenti a látens időszakot, növeli az impulzusok számát és meghosszabbítja a reakcióidőt. A helyet annak a területnek a mérete kódolja, amelyen a receptorok gerjesztik, ez a térbeli kódolás (például könnyen meghatározhatjuk, hogy a ceruza éles vagy tompa véggel érinti-e a bőr felületét). Néhány receptor könnyebben gerjesztődik, ha az inger bizonyos szögben hat rájuk (Pacini testek, retina receptorok), ami egy becslés az ingernek a receptorra kifejtett hatására. Az inger működésének lokalizációját az a tény kódolja, hogy a test különböző részeinek receptorai impulzusokat küldnek az agykéreg bizonyos területeire.

Az inger receptorra gyakorolt \u200b\u200bhatásának időtartamát az a kódolás jellemzi, hogy az inger fellépésének kezdetén izgatódni kezd, és az inger kikapcsolása után azonnal leáll az izgalomtól (ideiglenes kódolás). Meg kell jegyezni, hogy az inger sok időben való működésének idejét nem kódolja elég pontosan, mivel ezek gyorsan adaptálódnak, és az ingerlés folyamatosan működő erő hatására megszűnik. Ezt a pontatlanságot részben kompenzálja az on-, off- és on-off-receptorok jelenléte, amelyek be- és kikapcsoláskor gerjesztik, valamint az inger be- és kikapcsolásakor. Hosszú hatású inger esetén, amikor a receptorok adaptációja megtörténik, bizonyos mennyiségű információ elveszik az ingerről (erőssége és időtartama), ugyanakkor növekszik az érzékenység, vagyis a receptor érzékenyíti az inger változását. Az inger erősítése új stimulusként hat az adaptált receptorra, ami tükröződik a receptorból származó impulzusok gyakoriságának változásában is.

Az analizátor vezető részében a kódolást csak „kapcsolóállomásokon” hajtják végre, azaz amikor egy jelet továbbítanak egyik neuronról a másikra, ahol a kód megváltozik. Az információt nem az idegrostok kódolják, hanem olyan vezetékek szerepét játsszák, amelyek a receptorokban kódolt információkat továbbítják és az idegrendszer központjában dolgozzák fel.

Az egyes idegrostokban az impulzusok között eltérő intervallumok lehetnek, az impulzusok különböző számú csomagokká alakulhatnak, és az egyes csomagok között különböző intervallumok is lehetnek. Mindez tükrözi a receptorokban kódolt információ természetét. Ebben az esetben a gerjesztett idegrostok száma az ideg törzsében is megváltozhat, amelyet az gerjesztett receptorok vagy idegsejtek számának változása határoz meg az előző jelátmenetnél az egyik neuronról a másikra. A kapcsolóállomásokon, például egy vizuális domborúban, az információ egyrészt a bemeneti és kimeneti pulzáció mennyiségének megváltoztatásával, másrészt a térbeli kódolás miatt kódolódik, azaz bizonyos neuronok bizonyos receptorokkal való kapcsolatának köszönhetően. Mindkét esetben minél erősebb az inger, annál nagyobb az idegsejtek száma.

A központi idegrendszer egymást fedő szakaszaiban megfigyelhető az idegsejtek kisülésének gyakoriságának csökkenése és a hosszú távú impulzusok rövid impulzusszakadá történő átalakulása. Vannak olyan neuronok, amelyek nem csak az inger megjelenésekor, hanem a kikapcsoláskor is izgatottak, amelyek szintén kapcsolódnak a receptorok aktivitásához és maguk a neuronok kölcsönhatásához. A detektoroknak nevezett neuronok szelektíven reagálnak az inger egyik vagy másik paraméterére, például egy űrben mozgó ingerre, vagy a látómező bizonyos részén található fényes vagy sötét csíkra. Azon idegsejtek száma, amelyek csak részben tükrözik az inger tulajdonságait, növekszik az analizátor minden egyes következő szintjén. Ugyanakkor az analizátor minden egyes következő szintjén vannak olyan neuronok, amelyek megismételték az előző szakaszban szereplő neuronok tulajdonságait, ami megteremti az alapot a analizátorok működésének megbízhatóságához. Az érzékszervi magokban gátló folyamatok fordulnak elő, amelyek kiszűrik és megkülönböztetik az érzékszervi információkat. Ezek a folyamatok érzékszervi információ-ellenőrzést biztosítanak. Ez csökkenti a zajt és megváltoztatja a neuronok spontán és indukált aktivitásának arányát. Ez a mechanizmus a gátlástípusok (oldalirányú, visszatérő) következtében valósul meg a növekvő és csökkenő befolyások során.

Az analizátor kérgi végéna frekvencia-térbeli kódolás zajlik, amelynek neurofiziológiai alapja a specializált neuronok együtteseinek térbeli eloszlása \u200b\u200bés azok kapcsolódása bizonyos típusú receptorokhoz. Az impulzusok a cortex bizonyos zónáiban lévő receptorokból származnak, különböző időközönként. Az idegimpulzusok formájában kapott információkat az idegsejtek szerkezeti és biokémiai változásaiba (memória mechanizmusok) kódolják. Az agykéregben a kapott információk nagyobb elemzését és szintézisét végzik.

Az elemzés abban áll, hogy a felmerülő érzések segítségével megkülönböztetjük az aktív ingereket (minőségileg - fény, hang stb.) És meghatározzuk az erőt, az időt és a helyet, azaz az a hely, amelyen az inger működik, valamint a lokalizációja (hang, fény, szag forrása).

A szintézis egy ismert tárgy, jelenség felismerésében vagy a kép, az elsőként talált tárgy, jelenség kialakításában valósul meg.

Vannak olyan esetek, amikor a vak életkorától a látás csak serdülőkorban jelent meg. Tehát egy olyan lány, aki csak 16 éves korában látást kapott, látása segítségével nem ismerte fel tárgyait, amelyeket korábban már sokszor használt. De amint a kezébe vette az elemet, boldogan felhívta. Így a vizuális elemző részvételével gyakorlatilag újra meg kellett vizsgálnia a körülötte lévő világot, megerősítve más elemzőktől, különösen a tapinthatótól származó információkat. Ugyanakkor a tapintható érzések döntőek voltak. Ezt bizonyítja például a Straton hosszú ideje szerzett tapasztalata. Ismeretes, hogy a kép a szem retina-ján csökken és fordított. Az újszülött éppen így látja a világot. A korai ontogenezisben azonban a gyermek mindent megérinti a kezével, összehasonlítja és összehasonlítja a látásérzéseket a tapinthatókéval. Fokozatosan a tapintható és a látásérzékek kölcsönhatása a tárgyak elrendezésének felfogásához vezet, amely a valóságban van, bár a retina képe fordított marad. A Straton olyan lencsével szemüveget tett, amely a retinán lévő képet a valóságnak megfelelő helyzetbe hozta. A megfigyelt világ fejjel lefelé fordult. Nyolc napon belül a tapintható és a látásérzékelések összehasonlításával ismét minden szokásos módon érzékelte az összes dolgot és tárgyat. Amikor a kísérletező levette lencséjét, a világ újra „megfordult”, a normál észlelés 4 nap után visszatért.

Ha egy tárgyra vagy jelenségre vonatkozó információ először lép be az analizátor kortikális osztályába, akkor egy új elem, jelenség képe alakul ki több analizátor kölcsönhatása következtében. Ugyanakkor összehasonlítják a beérkező információkat a többi hasonló tárgy vagy jelenség memória nyomaival. Az idegimpulzusok formájában kapott információkat hosszú távú memória mechanizmusok segítségével kódolják.

Tehát az érzékszervi üzenet továbbításának folyamatát többszörös átkódolás kíséri, és magasabb elemzéssel és szintézissel fejeződik be, amely az analizátorok kortikális osztályában zajlik. Ezt követően már megtörtént a test reagálási programjának kiválasztása vagy kidolgozása.

szenzoros receptor vizuális analizátor

Az érzékelő rendszerek általános terve

Az érzékelő rendszerek típusai

Az [Mf20] magas fejlettségű állatokban megkülönböztetik őket a specializált receptorok jelenléte alapján látás, hallás, vestibularis, szaglás, íz, tapintható és proprioceptív szenzoros rendszerek, amelyek mindegyike magában foglalja a központi idegrendszer fő részlegeinek speciális struktúráit.

A különféle osztályok képviselői, az állatok rendje egy vagy kettő fő szenzoros rendszerek amelyek révén az alapinformációkat a külső környezetből nyerik be [B21].

Azonban mint evolúciós   fejlesztés során a fő szerepet a vizuális és hallórendszerek kapják. Ezeket az analizátorokat nevezzük progresszív érzékelő rendszerek .

Fő szerepük megjelenik a kialakításukban. A vizuális és hallórendszereknek:

1. a receptor készülék legkülönbözőbb szerkezete,

2. agyi struktúrák nagy száma impulzust kap a látás és a hallás bemenetéből,

3. a legtöbb kéregmezőt az akusztikus és optikai információk feldolgozása foglalja el,

4. Ezeknek a rendszereknek a felépítése visszajelzések felhasználásával fejlesztette az egyes struktúrák működésének ellenőrzését.

5. Ezen szenzoros rendszerek működésének eredményeit a lehető legnagyobb mértékben elismerik.

fejlesztés második jelzőrendszer   az emberekben az elülső és a parietális-időbeli lebenyek neocorticalis képződéseinek erőteljes fejlődésével vált lehetővé, amelyek már feldolgozott vizuális, hallási és propriocepciós információkat kapnak.

A környezeti emberi viselkedésnek a második jelzőrendszerrel történő kezelése meghatározza a progresszív szenzoros rendszerek maximális fejlődését.

A progresszív szenzoros rendszerek kifejlesztésével elnyomják az ősibb szenzoros rendszerek aktivitását: szaglás, ízlés és vestibuláris.

Az érzékelő rendszerek felépítésének általános sémája

Pavlov I. P. megkülönböztetett 3 elemző szakasz :

1. kerületi   (receptorok csoportja) ,

2. karmester   (gerjesztés vezetésének módjai),

3. központi   (az ingert elemző kéreg neuronok)

Az analizátor receptorokkal kezdődik, és neuronokkal fejeződik be, amelyeket az agykéreg motoros régióiban lévő neuronok kapcsolnak össze.

Ne keverje össze az elemzőket a reflexívekkel. Az analizátoroknak nincs effektor része.

A fő általános alapelvek   magasabb gerincesek és emberek építő szenzoros rendszerei:

1. többrétegű

2. multipathing

3. különbségtétel   az érzékszervi elemek

3.1. vízszintesen

3.2. függőleges

4. rendelkezésre állás szenzoros tölcsérek

4.1. kúpos

4.2. bővülő

többrétegűszenzoros rendszer - az idegsejtek több rétegének jelenléte az agykéreg motoros régióinak receptorai és neuronjai között.

Élettani jelentés   rétegzés: ez a tulajdonság lehetővé teszi a test számára, hogy gyorsan reagáljon az egyszerű jelekre, amelyeket már az érzékelő rendszer első szintjein elemeznek.

Feltételeket teremtünk az idegi rétegek tulajdonságainak szelektív szabályozására az agy más részeiből származó emelkedő hatásokkal is.

multipathing   szenzoros rendszer - a következő réteg sok sejtjével összefüggő sokaság (tízezrektől millióig) idegsejtek jelenléte az egyes rétegekben, sok párhuzamos csatornák   információ feldolgozása és továbbítása.

Élettani jelentés   többcsatornás - az érzékelő rendszer megbízhatóságát, pontosságát és a jelelemzés részletességét biztosítja.

Érzékszervi tölcsérek.   Különböző számú elem a szomszédos rétegekben „szenzoros tölcséreket” alkot. Tehát az emberi retinaban 130 millió fotoreceptor található, a retina ganglionsejtek rétegében pedig az idegsejtek százszor kisebbek - kúpos tölcsér ».

A vizuális rendszer következő szintjein: « bővülő tölcsér»:   A kéreg látóterének primer vetületében az idegsejtek száma több ezer alkalommal nagyobb, mint a retina ganglionsejtjei.

A hallásban és számos más szenzoros rendszerben egy „táguló tölcsér” jut a receptoroktól az agykéregig.

Élettani jelentés   A „szűkítő tölcsér” célja az információ redundanciájának csökkentése, a „kiterjesztés” pedig a jel különféle jeleinek frakcionált és összetett elemzése;

különbségtételszenzoros rendszer függőleges   - az érzékszervi rendszerek különböző rétegeinek morfológiai és funkcionális különbsége [B22].

Pokrovsky szerint az érzékszervi vertikális differenciálódás olyan osztályok kialakításában áll, amelyek mindegyike több idegi rétegből áll. Így az osztály nagyobb morfofunkcionális formáció, mint az idegsejtek rétege. Mindegyik osztály (például illathagymák, hallórendszer kochleáris magjai vagy fogazott testek) egy meghatározott funkciót lát el.

különbségtétel   szenzoros rendszer vízszintesen   - a receptorok, idegsejtek morfológiai és fiziológiai tulajdonságainak különbsége, valamint az egyes rétegeken belüli kapcsolatok.

Tehát a vizuális analizátorban két párhuzamos idegcsatorna található, amelyek a fotoreceptoroktól az agykéregig futnak, és eltérően dolgozzák fel a retina központjától és perifériájától származó információkat.

Az érzékszervi rendszer fő funkciói (műveletei):

1. észlelés;

2. megkülönböztetés;

3. átvitel és átalakulás;

4. kódolás;

5. a jelek felderítése;

6. mintafelismerés.

A jelek detektálását és primer megkülönböztetését a receptorok, a jelek detektálását és felismerését az agykéreg neuronjai biztosítják. A jelek továbbítását, átalakítását és kódolását a szenzoros rendszerek összes rétegének neuronjai végzik.

A környező tárgyak és jelenségek nekünk nem mindig tűnnek ilyennek
mi azok valójában. Nem mindig látjuk és halljuk
   mi folyik valójában?
  P. Lindsay, D. Norman

A test egyik élettani funkciója a környező valóság felfogása. A környező világgal kapcsolatos információk megszerzése és feldolgozása szükséges feltétele a test homeosztatikus állandóinak fenntartásához és a viselkedés kialakításához. A testre ható ingerek közül csak azokat rögzítik és érzékelik, amelyekre speciális formációk vannak. Az ilyen irritálókat nevezik szenzoros ingerek, és a feldolgozásukra tervezett összetett struktúrák - szenzoros rendszerek. Az érzékelő jelei eltérnek a modalitástól, azaz mindegyikre jellemző energiaforma.

  Az érzékelés objektív és szubjektív oldala

Szenzoros inger hatására a receptorsejtekben elektromos potenciálok merülnek fel, amelyeket a központi idegrendszerbe vezetnek, ahol feldolgozásra kerülnek, amely egy neuron integrációs aktivitásán alapul. A fizikai-kémiai folyamatok rendezett sorrendje, amely a testben egy szenzoros inger hatására zajlik, az érzékszervek működésének objektív oldalát képviseli, amelyet fizika, kémia, élettan módszerekkel lehet megvizsgálni.

A központi idegrendszerben kialakuló fizikai-kémiai folyamatok szubjektív érzés kialakulásához vezetnek. Például a 400 nm hullámhosszú elektromágneses hullámok azt a érzést okozzák, hogy "kék színt látok". Az érzést általában a korábbi tapasztalatok alapján értelmezik, ami a "látom az eget" felfogáshoz vezet. Az érzés és az észlelés megjelenése az érzékszervek szubjektív oldalát tükrözi. A szubjektív érzések és felfogások kialakulásának alapelveit és mintáit a pszichológia, a pszichofizika, a pszichofiziológia módszerével vizsgáljuk.

Az érzékelés nem egyszerűen a környezet érzékelő rendszerek általi fényképezése. A kétjegyű képek jól szemléltetik ezt a tényt - ugyanaz a kép különféleképpen érzékelhető (1A. Ábra). Az érzékelés objektív oldala alapvetően hasonló a különböző emberekben. A szubjektív oldal mindig egyéni, és az alany személyiségének jellemzői, tapasztalata, motivációja stb. Határozza meg. Az olvasók aligha érzékelik a környező világot ugyanúgy, mint Pablo Picasso. (1B. Ábra).

  Az érzékelő rendszerek sajátosságai

Bármilyen érzékszervi jel, függetlenül annak modalitásától, a receptoron át egy aktív potenciál sorozatává (mintázatává) alakul. A test csak azért különbözteti meg az ingertípusokat, mert az érzékszerveknek megvan a tulajdonsága a specifikussá, azaz csak egyfajta ingerre reagálnak.

Johannes Muller „specifikus szenzoros energiák” törvénye szerint az érzés természetét nem egy inger, hanem egy irritált érzékszerv határozza meg. Például a szem fotoreceptorának mechanikus stimulálásakor a fény érzése érzékelhető, nyomás nem.

Az érzékszervi rendszerek sajátossága nem abszolút, azonban minden érzékszervi rendszerben létezik egy bizonyos típusú stimulus (megfelelő inger), amelynek érzékenysége többszöröse az egyéb érzékszervi stimulusokkal szemben (nem megfelelő inger). Minél inkább különböznek az érzékszervi gerjesztési küszöbértékek a megfelelő és nem megfelelő ingerek számára, annál nagyobb a specifikussága.

Az inger megfelelőségét egyrészt a receptor sejtek tulajdonságai, másrészt az érzékszerv makroszerkezete határozza meg. Például, a fotoreceptor membránt úgy tervezték, hogy érzékelje a fényjeleket, mivel rendelkezik egy speciális rodopszin fehérjével, amely fény hatásának hatására lebomlik. Másrészről, a vestibularis készülék és a hallószerv receptorai számára megfelelő stimulus egy és ugyanaz - az endolimfum áramlása, amely a hajsejtek csúcsait elhajolja. A belső fül felépítése azonban olyan, hogy az endolimpát a hang rezgések hatására mozgásba hozzák, és az endolimfia vestibuláris eszközében a fej helyzetének megváltoztatásával elmozdulunk.

  Az érzékelő rendszer felépítése

Az érzékelő rendszer a következő elemeket tartalmazza (2. ábra):
  • kiegészítő eszköz
  • szenzoros receptor
  • szenzoros utak
  • az agykéreg vetítési zónája.

A segédberendezés olyan oktatás, amelynek funkciója az aktuális inger energia primer átalakítása. Például a vestibuláris rendszer segédberendezése átalakítja a test szöggyorsulásait a hajsejtek kinociklusainak mechanikus elmozdulássá. A kiegészítő eszköz nem jellemző az összes érzékelőrendszerre.

A szenzoros receptor az aktív stimulus energiáját az idegrendszer meghatározott energiájává alakítja, azaz az idegimpulzusok rendezett sorozatába. Az elsődleges receptorban ez az átalakulás az érzékeny neuron végén, a szekunder receptorban pedig a receptor sejtben történik. Az érzékeny neuron (elsődleges afferent) axonja idegi impulzusokat vezet a központi idegrendszerbe.

A központi idegrendszerben a gerjesztés a neuronok lánca (az úgynevezett szenzoros út) mentén átjut az agykéregbe. Az érzékeny (szenzoros) neuron axonja szinaptikus kapcsolatot hoz létre több másodlagos szenzoros neuronnal. Az utóbbi axonjai a magasabb szintű magokban elhelyezkedő idegsejtekhez vezetnek. Az érzékszervi utak mentén feldolgozódik az információ, amely egy neuron integrációs aktivitásán alapul. A szenzoros információk végleges feldolgozása az agykéregben történik.

  Az érzékszervi út felépítésének alapelvei

A többcsatornás információ elve.   Az érzékszervi út minden egyes neuronja kapcsolatot létesít több, magasabb szintű neuronnal (divergencia). Ezért az egyik receptor idegi impulzusai a kéregbe több neuronláncon (párhuzamos csatornákon) keresztül vezetnek a kéregbe (3. ábra). A párhuzamos többcsatornás információszolgáltatás nagyfokú megbízhatóságot biztosít az érzékelő rendszerek számára, még az egyes idegsejtek veszteségei esetén is (betegség vagy sérülés eredményeként), valamint az információfeldolgozás nagy sebessége a központi idegrendszerben.

A kivetítések kettősségének elve. Az egyes szenzoros rendszerekből származó idegimpulzusok két alapvetően eltérő módon továbbítódnak a kéregbe - specifikus (monomodális) és nem specifikus (multimodális).

A specifikus útvonalak csak egy érzékszervi receptorok idegi impulzusát vezetik, mivel csak egy szenzoros modalitás (monomodális konvergencia) neuronjai konvergálnak egy ilyen út minden neuronján. Ennek megfelelően minden szenzoros rendszernek megvan a saját útja. Az összes specifikus érzékszervi út áthalad a talamusz magjain, és lokális vetületeket képez az agykéregben, végül a kéreg primer vetület zónáiban. A specifikus szenzoros utak biztosítják a szenzoros információk kezdeti feldolgozását és átjutását az agykéregbe.

Egy nem-specifikus út neuronjain a különféle szenzoros modalitású (multimodális konvergencia) neuronok konvergálnak. Ezért a nem specifikus szenzoros úton az információ a test összes szenzoros rendszeréből beépül. Az információ továbbításának nem specifikus módja áthalad a retikuláris képződményen, és kiterjedt diffúz vetületeket képez a kéreg kivetítő és asszociatív zónáiban.

A nem specifikus útvonalak biztosítják a szenzoros információk multibiológiai feldolgozását és fenntartják az agykéreg optimális gerjesztési szintjét.

A szomatotopikus szervezet elve   csak a specifikus szenzoros útvonalakat jellemzi. Ezen elv szerint a szomszédos receptorok gerjesztése a szubkortikális magok és a kéreg szomszédos területeire jut. Ie bármely érzékeny szerv (retina, bőr) érzékelő felülete úgy néz ki, mintha az agykéregre vetülne.

A lefelé történő ellenőrzés elve. Az érzékszervi utak gerjesztését egy irányban hajtják végre - az agykéreg receptoraiból. A szenzoros útvonalakat alkotó idegsejtek azonban lefelé irányítják a központi idegrendszer központi idegrendszerét. Az ilyen kommunikáció különösen lehetővé teszi a jelek továbbítását az érzékelő rendszerekben. Feltételezzük, hogy ez a mechanizmus alapját képezheti a szelektív figyelem jelensége.

  Az érzések főbb jellemzői

Az érzékszervi inger fellépéséből származó szubjektív érzésnek számos jellemzője van, azaz lehetővé teszi az aktív stimulus számos paraméterének meghatározását:
  • minőség (modalitás),
  • intenzitás
  • időbeli jellemzők (az inger fellépésének kezdete és vége, az inger erősségének dinamikája),
  • térbeli lokalizáció.

Minőségi kódolás   A stimuláció a központi idegrendszerben az érzékszervi rendszerek specifikuma és a szomatotopikus vetítés elvén alapul. Az idegimpulzusok bármilyen sorrendje, amely a vizuális szenzoros rendszer útvonalaiban és kortikális vetítési zónáiban merül fel, látásérzéseket okoz.

Intenzitáskódolás   - lásd az „Elemi fiziológiai folyamatok” előadás 5. fejezetét.

Időzített kódolás lehetetlen elválasztani az intenzitáskódolástól. Ha az aktuális inger erőssége idővel megváltozik, a receptorban képződött akciós potenciál gyakorisága is megváltozik. Az állandó erősségű stimulus hosszantartó hatása esetén az akciópotenciálok gyakorisága fokozatosan csökken (részletesebben lásd az „Elemi élettani folyamatok” előadást, 5. előadás), ezért az idegimpulzusok generálása még az ingerlés megszűnése előtt is leállhat.

Térbeli lokalizáció kódolása. A test pontosan meghatározhatja számos inger lokalizációját az űrben. Az ingerek térbeli lokalizációjának meghatározásának mechanizmusa az érzékszervi utak szomatotopikus szervezésének elvén alapul.

  Érzékenység intenzitása az inger erőssége (pszichofizika)

Az abszolút küszöb a legkevésbé intenzív inger, amely bizonyos érzést okozhat. Az abszolút küszöbérték attól függ
  • az aktuális inger jellemzői (például a különböző frekvenciájú hangok abszolút küszöbértéke eltérő lesz);
  • a mérés körülményei;
  • a test funkcionális állapota: a figyelem összpontosítása, a fáradtság mértéke stb.

Diferenciális küszöb - az a minimális érték, amelyen belül az inger eltérnie kell a másiktól, hogy ezt a különbséget az ember érezze.

Weber törvénye

1834-ben Weber megmutatta, hogy a két tárgy súlyának megkülönböztetése érdekében különbségüknek nagyobbnak kell lennie, ha mindkét tárgy nehéz, és kisebb, ha mindkét tárgy könnyű. Weber törvénye szerint differenciális küszöbérték ( D j) közvetlenül arányos a jelenlegi inger erősségével ( j) .

ahol Dj - az érzékenység fokozásához szükséges inger erősségének minimális növekedése (küszöbérték) , j - az ösztönzés ereje.

Grafikailag ezt a mintát az 1. ábrán mutatjuk be. 4A. Weber törvénye érvényes a közepes és nagy stimulációs intenzitásokra is; alacsony ingerintenzitások mellett egy korrekciós állandót kell bevezetni a képletbe és.

Ábra. 4. Weber törvényének (A) és Fechner törvényének (B) grafikus ábrázolása.

Fechner törvény

Fechner törvénye kvantitatív kapcsolatot hoz létre a jelenlegi inger erőssége és az érzés intenzitása között. Fechner törvénye szerint az érzés arányos az aktuális inger erősségének logaritmusával.

ahol Y az érzés intenzitása, k   - arányossági együttható, j   - a jelenlegi inger erőssége, j0 - az abszolút küszöbértéknek megfelelő inger erő

Fechner törvénye Weber törvényéből származik. Az érzés intenzitásának egységére egy "alig érzékelhető érzést" fogadtak el. Egy inger hatására, amelynek értéke megegyezik az érzékelés abszolút küszöbértékével, minimális érzés keletkezik. Annak érdekében, hogy érezhető legyen az érzés finom növekedése, az inger erősségét bizonyos mértékben meg kell növelni. A további nehezen észrevehető amplifikációs érzés érezhetővé tétele érdekében az inger erősségének nagymértékben meg kell növekednie (Weber törvénye szerint). Ennek a folyamatnak a grafikus ábrázolása logaritmikus görbét eredményez (4B. Ábra).

Stevens törvény

Fechner törvénye azon a feltevésen alapul, hogy a gyenge és az erős stimulus küszöbértékének növekedése által okozott szenzáció erőssége azonos, ami nem teljesen igaz. Ezért az érzés intenzitásának az inger erősségétől való függését helyesebben írja le Stevens által javasolt formula. A Stevens-formulát olyan kísérletek alapján javasolták, amelyek során az alanyt arra kérték, hogy szubjektív módon értékelje a különféle erősségű ingerek által okozott érzés intenzitását pontokban. Stevens törvénye szerint az érzés intenzitását exponenciális függvény jellemzi.

,

ahol egy   - egy empirikus kitevő, amely lehet 1-nél nagyobb vagy kevesebb, a fennmaradó megnevezések megegyeznek az előző képlettel.