Общие закономерности строения сенсорных систем

Отделы сенсорных систем

Каждая сенсорная система (анализатор, по Павлову) включает в себя несколько отделов.

В периферическом отделе сигнал из внешней или внутренней среды превращается в электрический процесс – нервный импульс. Это происходит при помощи специальных структур – рецепторных образований.

Импульсы с периферии по нервным волокнам поступают в головной и спинной мозг, а затем в кору больших полушарий, которая является центральным, или корковым, отделом любой сенсорной системы, в котором происходит окончательная обработка сигналов.

Пути, связывающие рецепторный и корковый отделы, относят к проводниковому отделу сенсорной системы (анализатора).

Раздражители и рецепторы

Раздражители

Раздражители, воздействующие на рецепторы, могут быть разных модальностей:

  • световые,
  • звуковые,
  • механические,
  • химические
  • и т.д.

Каждая модальность воспринимается своим видом рецепторов и передается по строго определенным нервным путям. В связи с этим говорят о наличии определенных сенсорных систем: зрительной, слуховой, вестибулярной, соматосенсорной, вкусовой, обонятельной.

Рецепторы

Рецепторами являются специализированные для восприятия определенного вида раздражения клетки или окончания нейрона.

Первичночувствующие рецепторы

Если раздражение воспринимается специализированным окончанием дендрита афферентного нейрона, такой рецептор называется первичночувствующим. Таковыми являются рецепторы кожи, реагирующие на механическую стимуляцию.

Вторичночувствующие рецепторы

Если же рецептор представлен специализированной клеткой, на которой афферентное нервное волокно образует синаптический контакт, такой рецептор носит название вторичночувствующего. Примером могут служить рецепторные клетки вкусовой, слуховой, вестибулярной сенсорной систем.

Экстерорецепторы

Если рецепторы воспринимают раздражение из внешней среды, они называются экстерорецепторами. Среди них различают дистантные (зрительные, слуховые) и контактные (вкусовые, тактильные) рецепторы.

Интерорецепторы

Интерорецепторы сигнализируют о состоянии внутренних органов, изменениях химического состава крови, тканевой жидкости, состава содержимого желудочно-кишечного тракта.

Проприорецепторы

Проприорецепторы передают информацию о состоянии опорно-двигательного аппарата. Таким образом, рецепторы обладают специфичностью – наиболее эффективно они возбуждаются стимулом определенной модальности.

Рецептивное поле

Каждое афферентное волокно образует контакты со многими рецепторами. Поверхность, с которой собирает информацию данное волокно, называется его рецептивным полем. Такие поля соседних волокон перекрываются, чем обеспечивается большая надежность рецепторной функции.

Проекционные и ассоциативные зоны коры

Тела афферентных нейронов, как правило, лежат в чувствительных спинно-мозговых или черепно-мозговых ганглиях. Исключение составляют зрительная и обонятельная системы, где чувствительные нейроны находятся непосредственно в сетчатке (ганглиозные клетки) или обонятельной луковице соответственно. Отростки этих нейронов входят в спинной или головной мозг, где происходит переключение на нейрон следующего порядка. Далее по сети нейронов сигнал распространяется в восходящем направлении. Для большинства сенсорных систем, кроме обонятельной, предпоследний нейрон лежит в специфических ядрах таламуса. Отсюда информация поступает в соответствующие проекционные и ассоциативные зоны коры, где в обработку сигнала включаются процессы памяти. Было замечено, что в первичные, проекционные зоны коры импульсы от рецепторов попадают кратчайшим путем, в то время как активация ассоциативных зон происходит несколько позже ввиду вовлечения в этот процесс полисинаптических нервных сетей (см. рис. 3.45).

Система связей между полями коры мозга человека
Рис. 3.45.

Рис. 3.45. Система связей между полями коры мозга человека (по Полякову):
I — первичные (центральные) поля;
II – вторичные (периферические) поля;
III — третичные (ассоциативные) поля (зоны перекрытия анализаторов).
Жирными линиями выделены: система проекционных (корково-подкорковых) связей коры; система проекционно-ассоциативных связей коры; система ассоциативных связей коры.
1 — рецептор;
2 – эффектор;
3 – нейрон чувствительного ганглия;
4 – двигательный нейрон;
5 –6 – переключательные нейроны спинного мозга и ствола;
7–10 – переключательные нейроны подкорковых образований;
11, 14 – афферентное волокно из подкорки;
13 – пирамида V слоя;
16 и 18 – пирамиды слоя III; 12, 15, 17 – звездчатые клетки коры.

Путь прохождении импульса

Проекции сенсорных систем в головном мозге носят топический характер, т.е. определенная область тела или группа рецепторов связана с локальной группой нейронов в ЦНС.

При прохождении импульса по описанному пути сохраняется модальность сигнала и происходит его частичная обработка. Этот путь носит название специфического. При прохождении по нему информация от рецепторов сортируется, часть ее тормозится («отфильтровывается»), и к высшим центрам доходит только наиболее важная часть сигнала.

Наряду с этим имеется масса неспецифических путей, при прохождении по которым модальность сигнала утрачивается. Афферентная импульсация, независимо от места возникновения, по коллатералям аксонов обязательно попадает в ретикулярную формацию ствола мозга и вызывает ее активацию.

Ретикулярная формация

Ретикулярная формация связана с неспецифическими таламическими ядрами, которые, в свою очередь, передают диффузные возбуждающие влияния на кору (рис. 3.19, Б). Благодаря этому нейроны коры переходят в возбужденное состояние, что способствует восприятию ими информации, приходящей по специфическим путям. Переход ретикулярной формации в возбужденное состояние сопровождается также развитием вегетативных реакций и двигательной активности.

Рис. 3.19. Ретикулярная формация ствола мозга
Рис. 3.19.

Рис. 3.19. Ретикулярная формация ствола мозга:
А – схема активирующих связей ретикулярной формации:
1 – кора большого мозга;
2 – мозжечок;
3 – афферентные коллатерали;
4 – продолговатый мозг;
5 – мост;
6 – средний мозг;
7 – восходящая активирующая ретикулярная система ствола мозга;
8 – гипоталамус;
9 – таламус;
Б – разветвления аксона отдельного крупного ретикулярного нейрона продолговатого мозга (сагиттальный срез мозга 2-дневной крысы):
1 – ядра таламуса;
2 – вентромедиальное ядро гипоталамуса;
3 – сосцевидное тело;
4 – средний мозг;
5 – мост;
6 – продолговатый мозг;
7 – ядро тонкого пучка;
8 – мозжечок;
9 – центральное серое вещество среднего мозга

Иисус Христос объявил: Я есмь Путь, и Истина, и Жизнь. Кто же Он на самом деле ?

Жив ли Христос? Воскрес ли Христос из мертвых? Исследователи изучают факты

РЕКЛАМА