Сенсорные системы Лекция 1. Общая характеристика структуры и функций сенсорных

к.б.н., доц. В.П. Логвин

периферического отдела.
Разновидности рецепторов, их классификация, механизм возбуждения, функции.
Свойства

рецепторов.
Проводниковый отдел анализаторов. Специфический и неспецифический путь передачи информации.
Корковый отдел СС. Сенсорные зоны коры БП. Функции первичных, вторичных и третичных полей.

от всех систем организма, была названа И.П. Павловым анализаторами.
Сенс’орные системы

— это «информационные входы» организма для восприятия им характеристик окружающей и внутренней среды организма.
Сенсорные системы – это специализированные к восприятию органы, входящие в состав нервной системы, и нервные центры.
Системы, формирующие определенные ощущения мы называем органами чувств.
У человека есть 5 органов чувств, обеспечивающих зрение, слух, осязание, вкус и обоняние.
От 70 до 90% информации о внешнем мире человек получает через зрительную сенсорную систему,
14% − с помощью слуха,
около 6% − через осязание (включающее тактильную и температурную чувствительность),
10% распределяются между обонянием и вкусом.

преобразованиям и подготовке сигналов к их лучшему взаимодействию с рецепторами.

сенсорных системах:
зрительной (глазное яблоко),
слуховой (ушная раковина, барабанная перепонка, слуховые косточки

среднего уха, улитка),
вестибулярной (полукружные каналы, преддверие, отолитов аппарат)

энергию в форму, «понятную» нервной системе – нервный импульс .

У большинства рецепторных клеток есть подвижные волоски или реснички, которые представляют собой как бы периферические подвижные антенны.
В составе волосков выделяют 9 пар периферических фибрилл, которые сокращаются, используя АТФ, благодаря чему осуществляется непрерывный поиск адекватного стимула и обеспечиваются условия взаимодействия с ним.
Центральные 2 фибриллы выполняют опорную функцию.

рецепторные клетки позвоночных.
А — обонятельный; Б — вкусовой; В

— фоторецептор;
Г— вестибулярный и слуховой рецепторы

Вкусовая почка

различают
зрительные,
слуховые,
обонятельные,
вкусовые,
осязательные рецепторы,
терморецепторы,
проприорецепторы,
вестибулорецепторы (рецепторы

положения тела и его частей в пространстве).

К экстерорецепторам относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые и осязательные рецепторы.

К интерорецепторам относятся вестибулорецепторы и проприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата), а также рецепторы, сигнализирующие о состоянии внутренних органов.

дистантные, получающие информацию на расстоянии от источника раздражения (зрительные, слуховые

и обонятельные),
и контактные – возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с раздражителем (вкусовые и тактильные).

адаптирующиеся (фазные),
медленно адаптирующиеся (тонические)
и смешанные (фазнотонические), адаптирующиеся со

средней скоростью.
Примером быстро адаптирующихся рецепторов являются рецепторы вибрации (тельца Пачини) и прикосновения (тельца Мейснера) в коже, генерирующее всего 1-2 импульса (on-ответ) в момент начала действия деформации и 1-2 ПД (оff-ответ) в момент выключения раздражения.
К медленно адаптирующимся рецепторам относятся проприорецепторы, рецепторы растяжения легких, болевые рецепторы.
Со средней скоростью адаптируются фоторецепторы сетчатки, терморецепторы кожи.

одной физической природы и поэтому относятся к мономодальным.
Их можно

возбудить и некоторыми неадекватными раздражителями, например фоторецепторы — сильным давлением на глазное яблоко, а вкусовые рецепторы — прикосновением языка к контактам гальванической батареи, но получить качественно различаемые ощущения в таких случаях невозможно.
Наряду с мономодальными существуют полимодальные рецепторы, адекватными стимулами которых могут служить раздражители разной природы.
К такому типу рецепторов принадлежат некоторые болевые рецепторы, или ноцицепторы (лат. nocens — вредный), которые можно возбудить механическими, термическими и химическими стимулами. Полимодальность имеется у терморецепторов, реагирующих на повышение концентрации калия во внеклеточном пространстве так же, как на повышение температуры.

(первичночувствующие), которые являются специализированными окончаниями чувствительного нейрона,
и вторичные (вторичночувствующие)

- клетки эпителиального происхождения, способные к образованию рецепторного потенциала в ответ на действие адекватного стимула.

ответ на раздражение адекватным стимулом, если величина их рецепторного потенциала

достигнет пороговой величины.

К ним относятся обонятельные рецепторы, большинство механорецепторов кожи, терморецепторы, болевые рецепторы (ноцицепторы), проприоцепторы и большинство интерорецепторов внутренних органов.
Тело нейрона расположено в спинномозговом ганглии или в ганглии черепных нервов.
В первичном рецепторе раздражитель действует непосредственно на окончания сенсорного нейрона.

от величины которого зависит количество выделяемого этими клетками медиатора.
Медиатор

действует на нервные окончания чувствительных нейронов, генерирующих ПД в зависимости от количества медиатора, выделившегося из вторичных рецепторов.
Вторичные рецепторы представлены вкусовыми, слуховыми и вестибулярными рецепторами, хемочувствительными клетками синокаротидного клубочка.

Механизм возбуждения рецепторов

специфическую энергию раздражителя (физическую или химическую) в нервные импульсы. Этот

процесс называют кодированием информации.

Форма кодирования - двоичный код (да - нет).

Она наиболее устойчивой к искажению сигнала при передаче.

Функции рецепторов

подвижные волоски, и за счет энергии АТФ постоянно движутся, благодаря

наличию в них миозиноподобного сократительного белка, что обеспечивает активный поиск стимула.
Благодаря специфичности рецепторов определяется, какой именно раздражитель действует, его начало и конец.
Сила раздражителя кодируется по интервалам между импульсами и общему их числу (паттерну).
Другие параметры (направление и скорость перемещения, качественные характеристики раздражителя и др.) определяются в нервных центрах ЦНС.

Функции рецепторов

Выраженность этого свойства у разных рецепторов обусловлена их структурными особенностями.

На основании этого все рецепторы разделены на две группы: первичные (первичночувствующие) и вторичные (вторичночувствующие)
Рецепторы обладают важной способностью адаптироваться, т.е. приспосабливаться к действующему раздражителю.
Это происходит за счет повышения или снижения порога их возбуждения.
Если информации, поступающей от рецептора в ЦНС, недостаточно, порог его возбуждения понижается, а если она перегружает нервную систему, порог возбуждения повышается , что и происходит, например, при адаптации к свету и темноте.

качестве внешнего фактора в механизме адаптации могут выступать свойства вспомогательных

структур.
Например, основной причиной быстрой адаптации телец Пачини являются свойства впомогательных структур (капсулы рецептора), которые не пропускают к нервному окончанию статической составляющей раздражающего действия. Динамическая же составляющая стимула хорошо проходит через элементы капсулы, хотя и уменьшается по амплитуде.
Внутренние факторы механизма адаптации связаны с изменениями физико-химических процессов в самом рецепторе.
Мембраны ионных каналов быстро адаптирующихся и медленно адаптирующихся волокон имеют различия в их натриевых и калиевых системах.
В явлениях адаптации важную роль могут играть также эфферентные влияния от расположенных выше нервных центров.

ЦНС.
1 нейрон всегда расположен в спинномозговых или черепно-мозговых узлах (ганглиях),

кроме фоторецепторов, расположенных на сетчатке.
2-е нейроны, в зависимости от сенсорной системы, могут быть в спинном, продолговатом или среднем мозге. Они выполняют функции вставочных нейронов в ЦНС.
3-и нейроны находятся в специфических ядрах промежуточного мозга (таламуса).
Там каждый рецептор, кроме обонятельных, имеет свое место (проекцию). Информация с обонятельных луковиц поступает прямо в кору, не заходя в таламус.
Из специфических ядер таламуса информация передается в соответствующие проекционные зоны коры, где происходит ее декодирование и полный анализ.

сигнала, есть еще и параллельный, неспецифический.
По коллатералям 2-х нейронов

из продолговатого и среднего мозга импульсы поступают к ретикулярной формации, затем к неспецифическим ядрам таламуса и оттуда − диффузно в кору, активируя ее, и ускоряя обработку специфической сенсорной информации.
В неспецифическом канале модальность исчезает.
Он позволяет активировать кору раздражениями любых рецепторов, если она находится в заторможенном состоянии (сон, барбитураты, наркотики и др.).

декодирование, полный анализ и синтез поступающей информации.
Для каждой сенсорные

системы в коре существуют свои места сбора информации - проекционные зоны.
Их размер соответствует важности и объему получаемой информации, а раздельное расположение позволяет "не путать" информацию от разных систем.

зоны анализаторов) каждый рецептор имеет свое отражение.
В них осуществляется

полный анализ отдельных раздражений.
Например, в ядерной зоне зрительного анализатора определяется начало и конец светового раздражителя, его сила, направление и скорость перемещения, форма, цвет предмета.

Во вторичных полях (периферических зонах анализаторов), расположенных рядом с первичными, полученная информация осмысливается.
При нарушениях вторичных полей человек видит предметы, но не понимает их смысла, отсюда непонимание их опасности или пользы, линии поведения и т.д.

на границе затылочной, височной и заднемоторной коры.
Ассоциативные зоны коры

не имеют непосредственных связей с периферией, находятся между проекционными зонами и имеют многочисленные ассоциативные связи с проекционными и с другими ассоциативными зонами.
В них осуществляется
осмысление поступающей в мозг информации,
высший анализ и синтез всех афферентных сигналов с учетом следов бывших раздражений,
выработка программы ответных реакций, движений, в т.ч. и голосового аппарата,
формирование представлений и понятий.

Работа этих отделов необходима не только для успешного синтеза и дифференцировки воспринимаемых человеком раздражителей, но и для перехода к уровню их символизации- для оперирования значениями слов и использования их для отвлеченного мышления.

– теменная доля;
синяя – затылочная доля
1 — прецентральная извилина;

2 — верхняя лобная извилина;
3 — средняя лобная извилина;
4 — постцентральная извилина;
5 — верхняя теменная долька;
6 — нижняя теменная долька;
7 — затылочные извилины;
8 — внутритеменная борозда;
9 — постцентральная борозда;
10 — центральная борозда;
11 — прецентральная борозда;
12 — нижняя лобная борозда;
13 — верхняя лобная борозда.