ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Все сенсорные системы (анализаторы) состоят из трех тесно связанных между собой отделов: периферического, проводникового, центрального.

Периферический отдел сенсорной системы включает в себя совокупность рецепторов и дорецепторного звена — вспомогательных образований, которые облегчают восприятие раздражителя.

Рецепторы, входящие в состав той или иной сенсорной системы, эволюционно приспособлены к воздействию раздражителя определенной природы (модальности), т.е. воспринимают специфичный для них вид энергии.

По модальности воспринимаемого раздражителя выделяют:

  • ? фоторецепторы, воспринимающие свет (энергию электромагнитных колебаний с определенной длиной волны);
  • ? хеморецепторы, воспринимающие действие химической энергии, к ним относятся: вкусовые, обонятельные, и рецепторы, воспринимающие состав крови;
  • ? терморецепторы, воспринимающие действие тепловой энергии, к ним относят тепловые и холодовые рецепторы;
  • ? механорецепторы, воспринимающие действие механической энергии; это очень многочисленная группа рецепторов, к ним относятся и тактильные рецепторы, воспринимающие прикосновение к поверхности тела, и барорецепторы, воспринимающие давление (например, давление крови на стенку сосуда), и рецепторы растяжения, расположенные в мышцах и сухожилиях, и слуховые и вестибулярные рецепторы внутреннего уха и т.п.

Важнейшей функциональной особенностью рецепторов наряду с их модальной специфичностью является высокая чувствительность к соответствующим раздражителям. Так, рецепторы, расположенные в сетчатке глаза, способны реагировать на ничтожно малую величину светового излучения. Рецепторы внутреннего уха воспринимают воздействие, оказываемое вибрационным смещением порядка нескольких ангстрем.

В зависимости от расположения рецепторов их можно разделить следующим образом:

  • ? экстерорецепторы — чувствительные к различным факторам внешней среды;
  • ? интерорецепторы — чувствительные к колебаниям параметров внутренней среды;
  • ? проприорецепторы (собственные рецепторы) — чувствительные к изменениям состояния мышц, связок и сухожилий.

Анализ свойств раздражителя начинается уже в рецепторах. Под действием раздражителя происходит изменение электрического потенциала мембраны рецептора, т.е. возникает рецепторный потенциал, длительность и амплитуда которого соответствует длительности и интенсивности раздражителя. Рецепторный потенциал преобразуется в серию потенциалов действия (нервных импульсов), которые по нервным волокнам передаются в ЦНС. Информация о характеристиках раздражителя распространяется при помощи частотного (сенсорного) кода: от особенностей раздражителя зависит число и частота импульсов, интервалы между ними и т.д. Так, чем интенсивнее раздражитель, тем выше частота нервных импульсов. В свою очередь от частоты нервных импульсов зависит интенсивность ощущений, возникающих в центральном отделе анализатора.

Рецепторы и вспомогательные дорецепторные структуры образуют специальные органы — органы чувств. Например, периферический отдел зрительной сенсорной системы — глаз. Он включает дорецептор- ное звено — оптическую систему и светочувствительные рецепторы сетчатки — палочки и колбочки.

Проводниковый отдел анализатора (сенсорной системы) представлен на периферии чувствительными (афферентными) нервами, а в ЦНС — проводящими путями и рядом подкорковых ядер на уровне продолговатого, среднего и промежуточного мозга, через которые информация передается от рецепторов в кору больших полушарий.

В пределах ЦНС в проводниковом отделе различают специфическую и неспецифическую части. Специфическая часть проводникового отдела (специфический путь) индивидуальна для каждого анализатора. По ней распространяется информация, воспринятая рецепторами данного анализатора. Специфические подкорковые ядра анализаторов обеспечивают дальнейший анализ раздражителей, необходимый для выполнения сложных врожденных актов (вестибулярные ядра продолговатого мозга — поддержание положения тела, верхние и нижние бугры четверохолмия среднего мозга — поворот головы к источнику света или звука и др.).

Часть промежуточного мозга — таламус (серый бугор) — является высшим подкорковым образованием, туда стекается информация обо всех раздражениях из внешнего и внутреннего мира. В таламусе сенсорные сигналы видоизменяются, получают соответствующую эмоциональную окраску и отсеиваются в зависимости от силы и значимости. Отсюда чувствительная информация направляется в большие полушария.

Специфические ядра таламуса являются компонентами специфических путей анализаторов. Импульсы от специфических ядер быстро (через 1—6 мс) достигают определенных клеток первичных сенсорных областей коры, вызывая их ответную реакцию. Таким образом, распространение нервных импульсов по специфическому пути приводит к возникновению специфических ощущений и лежит в основе способности к познанию мира.

Неспецифическая часть проводникового отдела (неспецифический путь) общая для всех анализаторов, представлена системой ядер ретикулярной формации, куда поступает информация, воспринятая рецепторами любого анализатора.

Неспецифические ядра таламуса являются частью ретикулярной формации. Импульсы от рецепторов всех анализаторов проходят через эти ядра и поступают одновременно в большинство участков коры больших полушарий, вызывая через 10—50 мс диффузную ответную реакцию. Такая активация носит как кратковременный, так и длительный характер и облегчает деятельность корковых нейронов при поступлении к ним импульсов от специфических ядер. Следовательно, распространение нервных импульсов по неспецифическому пути необходимо для поддержания оптимального уровня возбудимости коры, ее тонуса, без которого невозможна сознательная психическая деятельность человека.

При выраженной сенсорной депривации (см. параграф 3.8), вызванной, например, поражением большинства органов чувств, поддержание деятельного состояния коры становится невозможным, человек все время спит, разбудить его можно лишь воздействием на сохранные органы чувств. Так же действует на активность мозга и дефицит раздражителей во внешней среде: чтобы уснуть, человек устраняет источники шума, укрывается одеялом, закрывает глаза. Независимо от причины сенсорной деривации она негативно сказывается на способности к концентрации внимания, выполнению умственных задач, логическому мышлению. Полноценное психическое развитие ребенка в такой ситуации невозможно. Поэтому важно, чтобы ребенка окружала богатая сенсорной информацией среда. Это особенно значимо при воспитании детей с частичным или полным нарушением функций какой-либо сенсорной системы (зрительной, слуховой).

Центральные отделы анализаторов (сенсорных систем) представлены сенсорными областями коры больших полушарий. Эти отделы имеют наиболее сложное устройство. Так, И.П. Павлов различал в центральном отделе каждого анализатора ядерную и периферическую зоны. Ядерной зоной анализатора он назвал те области сенсорной коры, повреждение которых приводит к грубому нарушению данного вида чувствительности (например, поражение ядерной зоны слухового анализатора ведет к выраженному нарушению слуха или к полной глухоте).

Дальнейшее изучение сенсорных функций привело к выделению в сенсорных областях коры первичных, вторичных и третичных областей, отличающихся строением и функциями (рис. 4.1).

Карта полей коры больших полушарий головного мозга (латеральная поверхность)

Рис. 4.1. Карта полей коры больших полушарий головного мозга (латеральная поверхность)

Первичная сенсорная кора каждого анализатора является проекционной: каждая группа ее нейронов через специфический путь получает информацию по топическому принципу, т.е. от строго определенной группы периферических рецепторов (см. рис. 4.7). В первичных областях преобладают нейроны-детекторы («обнаруживающие» нейроны), избирательно реагирующие на какую-то определенную характеристику раздражителя (цвет, ориентацию, прикосновение, давление и др.). Нейроны-детекторы образуют ансамбли в виде вертикальных колонок разного уровня сложности. В результате взаимодействия объединенных в колонки нейронов формируются ощущения, на основе которых появляется возможность узнавания того или иного предмета внешнего мира.

Ощущения, формирующиеся в первичной коре разных анализаторов, различаются по качеству, они не сравнимы между собой. В первичной зоне каждого анализатора формируются ощущения одной модальности (осязательные, зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, болевые, мышечно-суставные и др.).

Многообразие ощущений отображает качественное многообразие мира. Будучи источником знаний человека об объективном мире, ощущения входят в качестве элемента в целостный процесс познания, включающий восприятие, которое является более сложным, нагляднообразным отражением предметов и явлений, представлений, понятий.

Вторичная сенсорная кора анализаторов располагается вокруг первичной коры и тесно связана с ней анатомически и функционально (см. рис. 4.1). Ее площадь превышает площадь первичной сенсорной коры, а функции заключаются в объединении, синтезе информации, подвергшейся анализу в первичной коре. Поэтому вторичную кору называют проекционно-ассоциативной. Здесь преобладают гностические нейроны (гнозис — познание), также образующие различные объединения. Они получают информацию об отдельных признаках раздражителей от ансамблей нейронов-детекторов и интегрируют, объединяют ее. Результатом такого синтеза является осуществление начальных этапов восприятия — формирование на основе ощущений целостных мономодальных (однокачественных) образов (зрительных, слуховых, обонятельных и т.п.).

Восприятие — психический процесс, заключающийся в формировании или узнавании целостного субъективного образа предмета, который непосредственно воздействует на рецепторы анализаторов.

Последующие, более сложные этапы восприятия реализуются третичной сенсорной корой.

Третичная сенсорная кора (ассоциативная) является межанализаторной, так как в ней интегрируется возбуждение, приходящее из вторичной коры разных анализаторов. Именно большая площадь третичных областей является отличительной особенностью коры больших полушарий человека (см. рис. 4.1). Здесь возбуждение от раздражителей разной модальности сличается с эталонами, сформированными на основе прошлого опыта. Результатом такой интеграции является формирование комплексных образов, которые включают в себя зрительные, слуховые, обонятельные и другие компоненты, а также опознание этих образов, определение их значимости. Способность узнавания вырабатывается через условный рефлекс и совершенствуется по мере усложнения условно-рефлекторной деятельности.

В третичной коре происходит также сравнение целостных образов, установление их взаимоотношений в пространстве и времени (меньше — больше; ближе — дальше; раньше — позже и т.п.).

Результатом такой деятельности является формирование целостного представления об окружающем мире. Так как восприятие формируется по условно-рефлекторному механизму, т.е. отражает наш индивидуальный опыт, наши представления об объективном мире носят субъективный характер.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >