Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

  • Сенсорная система – часть нервной системы, обеспечивающая анализ информации о внешней и внутренней среде организма.
  • Компоненты сенсорных систем
  • Периферический аппарат — детекторы стимула – рецептор.
  • Проводниковая часть – передача информации в мозг
  • Центральная часть – формирование ощущения и восприятия, анализ и синтез информации для разработки программы ответной реакции организма.
  1. Сенсорные рецепторы – специализированные образования для трансформации энергии различных раздражителей в специфическую активность нервной системы.
  2. Классификация рецепторов
  • в зависимости от типа регистрируемой энергии: хеморецепторы, фоторецепторы, механорецепторы и т.д.
  • мономодальные, полимодальные
  • в зависимости от источника энергии: экстероцепторы, интероцепторы
  • по структуре: первичночувствующие, вторичночувствующие
  • по скорости процесса адаптации: быстроадаптирующиеся; медленноадаптирующиеся, неадаптирующиеся.
  • Первичночувствующий рецептор – раздражитель действует непосредственно на окончание дендрита чувствительного (афферентного) нейрона
  • Преобразование сигнала в первичночувствующем рецепторе
  • Воздействие раздражителя Изменение свойств мембраны рецептора Возникновение ионных токов Местное изменение потенциала мембраны
    Рецепторный потенциал Потенциал действия
  • Вторичночувствующий рецептор – раздражитель действует на специализированную клетку, которая с помощью химического синапса передает информацию на окончание дендрита чувствительного (афферентного) нейрона.
  • P.S. Специализированная клетка характеризуется «не нервным» происхождением. Чаще всего – это специализированная эпителиальная клетка.
  1. Преобразование сигнала во вторичночувствующем рецепторе
  • Воздействие раздражителя
  • Изменение свойств мембраны рецептора
  • Возникновение ионных токов
  • Местное изменение потенциала мембраны
  • Рецепторный потенциал
  • Выделение медиатора в синаптическую щель химического синапса между рецепторной клеткой и окончанием дендрита чувствительного нейрона
  • Образование на постсинаптической мембране
  • генераторного потенциала
  • Потенциал действия
  • РП – рецепторный потенциал
  • РП – рецепторный потенциал

Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.
Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

  1. специализированная сенсорная клетка
  2. ПД – потенциал действия
  3. ГП – генераторный потенциал чувствительный
    нейрон
  4. ПД – потенциал действия чувствительный
    нейрон
  5. Первично-чувствующий рецептор
  6. Вторично-
    чувствующий рецептор
  7. Свойства рецепторного потенциала (РП) и генераторного потенциала (ГП)
  • Амплитуда зависит от силы раздражителя
  • Способны суммироваться
  • Распространяются электротонически с декрементом затухания

Основные элементы сенсорной системы

Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

Специфический сенсорный проводящий путь (общая характеристика)

  • Первичные афферентные нейроны (нейроны 1-го порядка) – их сома лежит в чувствительных ганглиях
  • Нейроны 2-го порядка – их сома лежит в спинном мозге или в стволе мозга. Получают информацию от первичных нейронов и отправляют ее в таламус)
  • Нейроны 3-го порядка — их сома лежит в сенсорных ядрах таламуса. Направляют информацию в кору больших полушарий.
  • Нейроны 4-го порядка – в области сенсорной коры.
  • P.S. Обонятельная сенсорная система является исключением и имеет иной специфический сенсорный путь

Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

Схема специфического
сенсорного проводящего пути

Неспецифический сенсорный проводящий путь

На уровне ствола мозга от специфического пути отходят коллатерали к клеткам ретикулярной формации (РФ). К РФ конвергируют (сходятся) все сенсорные потоки.

При этом теряется сенсорная специфичность (модальность). Осуществляется общее активирующее влияние РФ на кору больших полушарий.

Возможно, обеспечивается «преднастройка» коры больших полушарий к восприятию информации по специфическим путям.

Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

Корковые центры 5 основных ощущений

Первичная сенсорная зона коры (по И.П.Павлову – центральная часть коркового отдела анализатора) – специфические нейроны, перерабатывающие афферентную импульсацию от рецепторов.
Вторичная сенсорная зона – (по И.П.

Павлову – периферическая часть коркового отдела анализатора) – рассеянные элементы сенсорной коры, которые берут на себя функцию первичной зоны при ее повреждении.

Третичная зона – ассоциативные зоны коры – анализ поступившей информации, принятие решения.

Первичные и вторичные сенсорные зоны формируют ощущение.
Ощущение – отражение в сознании отдельных свойств предметов и явлений объективного мира, возникающих при непосредственном их влиянии на органы чувств.
Вторичные и третичные зоны участвуют в формировании восприятия – целостного образа предметов и явлений, действующих на органы чувств. Восприятие – осознанная идентификация.

Этапы деятельности сенсорной системы

Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

Общие свойства сенсорных систем

  1. Высокая чувствительность к адекватному раздражителю
  2. Многоуровневость
  3. Многоканальность
  4. Наличие «сенсорных воронок»
  5. Иннерционность
  6. Способность к адаптации
  7. Наличие обратных связей – свойство функциональной мобильности
  8. Взаимодействие сенсорных систем
  • 1. Высокая чувствительность к адекватному раздражителю
  • Адекватный раздражитель – раздражитель, к регистрации которого рецептор приспособлен эволюционно (свет – для фоторецепторов; деформация – для механорецепторов и т.д.
  • Пороговый стимул – самый слабый раздражитель, различаемый сенсорным рецептором.
  • Абсолютный порог ощущения – минимальная сила адекватного раздражителя, достаточная для возникновения ощущения.
  • Дифференциальный порог ощущения – минимальное изменение параметров

Физиология слуховой сенсорной системы

  • Вариант 1
  • Физиология
    слуховой сенсорной системы
  • План:

1.    
Отделы слуховой сенсорной системы и ее
роль в познании окружающего мира.

2.    
Механизм восприятия звука.

3.    
Основные показатели слуховой сенсорной
системы, ее возрастные особенности.

4.    
Значение слуховой сенсорной системы для
спортивной деятельности.

Физиология слуховой
сенсорной системы

Слуховая
сенсорная система (слуховой анализатор) — второй по значению дистантный
анализатор человека. Слух играет важнейшую роль именно у человека в связи с
возникновением членораздельной речи.

Акустические (звуковые) сигналы
представляют собой колебания воздуха с разной частотой и силой. Они возбуждают
слуховые рецепторы, находящиеся в улитке внутреннего уха.

Рецепторы активируют
первые слуховые нейроны, после чего сенсорная информация передается в слуховую
область коры большого мозга (височный отдел) через ряд последовательных
структур.

Слуховая
сенсорная система служит для восприятия и анализа звуковых колебаний внешней
среды. Она приобретает у человека осо­бо важное значение в связи с развитием
речевого общения между людьми. Деятельность слуховой сенсорной системы имеет
также значение для оценки временных интервалов — темпа и ритма дви­жений.

  1. 5.    
    Отделы слуховой сенсорной системы и ее роль
    в познании окружающего мира
  2. Слуховая сенсорная система состоит из следующих разделов:
  3. 1)     
    периферический отдел, который
    представляет собой сложный специализированный орган, состоящий из наружного,
    среднего и внутреннего уха;
  4. Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.    Рисунок 1.

2)  проводниковый отдел — первый нейрон проводнико­вого отдела,
находящийся в спиральном узле улитки, получает воз­буждение от рецепторов
внутреннего уха, отсюда информация по­ступает по его волокнам, т. е.

по
слуховому нерву (входящему в 8 пар черепно-мозговых нервов) ко второму нейрону
в продолговатом мозге и после перекреста часть волокон идет к третьему нейрону
в заднем двухолмии среднего мозга, а часть к ядрам промежуточного мозга —
внутреннему коленчатому телу;

  •  Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.  Рисунок 2.
  • Схема слуховых
    проводящих путей  и центров:
  • 1 — улитка; 2 — слуховые ядра в продолговатом мозгу;
    3,4,5 – подкорковые слуховые центры; 6 — проводящие пути в головном мозгу; 7 —
    кора височной доли головного мозга

3) корковый отдел
— представлен четвертым нейроном, который находится в первичном (проекционном)
слуховом поле в височной области коры больших полушарий и обеспечивает возник­новение
ощущения, а более сложная обработка звуковой информа­ции происходит в
расположенном рядом вторичном слуховом поле, отвечающем за формирование
восприятия и опознание информа­ции. Полученные сведения поступают в третичное
поле нижнете­менной зоны, где интегрируются с другими формами информации.

  1. Слуховая кора
  2. Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.Рисунок 3.
  3. 6.    
    Механизм восприятия звука
  4. Ухо  представляет собой сложный специализированный орган,
    состоящий из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо является звукоулавливающим аппаратом. Звуковые
колебания улавливаются ушными раковинами и передаются по наружному слуховому проходу
к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего.

Улавливание
звука и весь процесс слушания двумя ушами, так называемый биниуральный слух,
имеют значение для определения направления звука. Звуковые колебания, идущие
сбоку, доходят до ближайшего уха на несколько десятичных долей секунды (0,0006
с) раньше, чем до другого.

Этой предельно малой разницы во времени прихода
звука к обоим ушам достаточно, чтобы определить его направление.

Среднее ухо
представляет собой воздушную полость, которая через евстахиеву трубу
соединяется с полостью носоглотки.

Колебания от барабанной перепонки через
среднее ухо передают 3 слуховые косточки, соединенные друг с другом, —
молоточек, наковальня и стремечко, а последнее через перепонку овального окна
передает эти колебания жидкости, находящейся во внутреннем ухе — перилимфе.

Благодаря слуховым косточкам амплитуда колебаний уменьшается, а сила их
увеличивается, что позволяет приводить в движение столб жидкости во внутреннем
ухе. В среднем ухе имеется особый механизм адаптации к изменениям интенсивности
звука.

При сильных звуках специальные мышцы увеличивают натяжение барабанной
перепонки и уменьшают подвижность стремечка. Тем самым снижается амплитуда
колебаний, и внутреннее ухо предохраняется от повреждений.

Внутреннее ухо
с расположенной в нем улиткой находится в пирамидке височной кости. Улитка у
человека образует 2,5 спиральных витка. Улитковый канал разделен двумя
перегородками (основной мембраной и вестибулярной мембраной) на 3 узких хода:
верхний (вестибулярная лестница), средний (перепончатый канал) и нижний
(барабанная лестница).

На вершине улитки имеется отверстие, соединяющее верхний
и нижний каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки и далее к
круглому окну. Полость их заполнена жидкостью — перилимфой, а полость среднего
перепончатого канала заполнена жидкостью иного состава — эндолимфой.

Читайте также:  Классификация тканей. Виды тканей.

В среднем
канале расположен звуковоспринимающий аппарат — кортиев орган, в котором
находятся рецепторы звуковых колебаний — волосковые клетки.

Механизм восприятия
звука.

Физиологический механизм восприятия звука основан на двух
процессах, происходящих в улитке: 1) разделение звуков различной частоты по
месту их наибольшего воздействия на основную мембрану улитки и 2)
преобразование рецепторными клетками механических колебаний в нервное
возбуждение.

Звуковые колебания, поступающие во внутреннее ухо через овальное
окно, передаются перилимфе, а колебания этой жидкости приводят к смещениям
основной мембраны. От высоты звука зависит высота столба колеблющейся жидкости
и, соответственно, место наибольшего смещения основной мембраны.

Таким образом,
при различных по высоте звуках возбуждаются разные волосковые клетки и разные
нервные волокна. Увеличение силы звука приводит к увеличению числа возбужденных
волосковых клеток и нервных волокон, что позволяет различать интенсивность
звуковых колебаний.

Преобразование колебаний в процесс возбуждения осуществляется специальными
рецепторами — волосковыми клетками. Волоски этих клеток погружены в покровную
мембрану. Механические колебания при действии звука приводят к смещению
покровной мембраны относительно рецепторных клеток и изгибанию волосков. В
рецепторных клетках механическое смещение волосков вызывает процесс
возбуждений.

Проводимость звука.
Различают воздушную и костную проводимость. В обычных условиях у человека
преобладает воздушная проводимость: звуковые волны улавливаются наружным ухом,
и воздушные колебания передаются через наружный слуховой проход в среднее и
внутреннее ухо.

В случае костной проводимости звуковые колебания передаются
через кости черепа непосредственно улитке. Этот механизм передачи звуковых
колебаний имеет значение при погружениях человека под воду.

Человек обычно воспринимает звуки с частотой от 15 до 20 000 Гц (в диапазоне
10-11 октав). У детей верхний предел достигает 22 000 Гц, с возрастом он
понижается. Наиболее высокая чувствительность обнаружена в области частот от
1000 до 3000 Гц.

Эта область соответствует наиболее часто встречающимся
частотам человеческой речи и музыки.

  • 7.    
    Основные показатели слуховой сенсорной системы,
  • ее возрастные особенности
  • Слуховая
    сенсорная система начинает функционировать  уже с момента рождения, но
    окончательное структурно-функциональное созревание  ее, как и зрительной
    системы, происходит к 12 — 13 годам.

У новорожденных при
действии достаточно громких звуков  наблюдаются  безусловные
реакции,
 которые проявляются во вздрагивании, закрывании глаз,
изменении частоты пульса и дыхания, задержке сосательных движений
 (если
во время кормления ребенка грудью включить громкую музыку, у хорошо слышащего
малыша изменяется ритм сосания). Они осуществляются в основном ядрами нижних
бугров четверохолмия (подкорковые  отделы головного мозга),
поскольку  не закончено функциональное  созревание слуховых центров 
в коре головного мозга.

Наружное
ухо. 
  Наружный слуховой проход у детей раннего возраста
короче и уже, чем у взрослых, имеет  щелевидную  форму, образован
только хрящевой тканью. По мере роста ребенка просвет приобретает 
овальную форму, окостенение его происходит к 12 — 13 годам.

Барабанная
перепонка у новорожденных толще, чем у взрослых, расположена почти
горизонтально (у взрослых она образует с горизонтальной плоскостью угол 45 — 55
°, у детей первых месяцев жизни — 10 — 20°).

С возрастом ее размеры
увеличиваются незначительно, а положение приближается к положению взрослых к 12
— 13 годам.

Среднее
ухо.

 У новорожденных стенки барабанной полости тонкие, особенно
верхняя, отделяющая барабанную полость от полости черепа, В раннем
возрасте в стенке имеются отверстия
, в этих участках слизистая оболочка
барабанной полости прилегает непосредственно к мозговой оболочке. Это
представляет опасность перехода инфекции при воспалительных процессах в
барабанной полости на мозговые оболочки,
 что вызывает их воспаление.

Барабанная полость
и слуховая труба у новорожденных могут быть заполнены околоплодной
жидкостью
, что затрудняет колебания слуховых косточек. Поэтому в первые дни
жизни  дети могут плохо слышать и реагируют в основном на  громкие
звуки. Постепенно жидкость рассасывается, барабанная полость и слуховая
труба заполняются воздухом,
 слуховая чувствительность повышается.

Слуховая труба у
новорожденных и детей первых месяцев жизни      короче
и шире,
 чем у взрослых, расположена почти горизонтально, поэтому
инфекция из верхних дыхательных путей при их воспалении быстрее
проникает в среднее ухо, вызывая воспаление слизистой оболочки трубы и
барабанной полости.
 Слуховая труба более интенсивно растет на 
втором году жизни,  постепенно суживается ее просвет.

Слуховые косточки
имеют размеры, близкие к размерам взрослого человека.

В конце 1-го,
начале 2-го
 второго месяца жизни у ребенка вырабатываются условные
рефлексы на звуковые раздражители. 
 Многократное подкрепление
какого-либо звукового сигнала (колокольчика, погремушки) кормлением вызывает
сосательные движения в ответ на этот раздражитель.

 В 2
— 3 месяца
  ребенок начинает дифференцировать разнородные
звуки.
 Он реагирует на звук движением глаз, поворотом головы в сторону
источника звука (если этих реакций не наблюдается, необходимо срочно обратиться
к специалисту).

В 3 — 4
месяца
 ребенок дифференцирует    однородные
звуки, отличающиеся высотой тона. 
Дети этого возраста прислушиваются к
звукам родного и чужого голоса (аукают,  радуются), ищут источник звука
глазами при  перемещении его в разные стороны.

К 6 месяцам
слуховая сенсорная система морфологически довольно хорошо развита, но
созревание  слуховых центров  в коре головного мозга продолжается до
12 -13 лет.

К концу 1-го года
ребенок различает элементы речи, интонации голоса

 В течение
2-го и 3-го   годов жизни
  в связи с формированием
речи  происходит дальнейшее развитие слуховой функции, заканчивается
формирование речевого слуха,
 т. е ребенок на слух различает звуковой
состав  речи.  Восприятие звуков речи   тесно связано с
развитием произносительной стороны речи. 

Функциональное
развитие слуховой сенсорной системы    ускоряется при
занятиях музыкой, пением, танцами
. На прогулках с детьми родителям и
педагогам нужно  приучать детей прислушиваться к пению птиц, шорохам леса
и другим звукам.

Слуховая
чувствительность у детей к высокочастотным звукам  выше, чем у взрослых,
они воспринимают звуки с частотой до 32000 Гц.

Максимальная
слуховая чувствительность 
 отмечается в возрасте 15 — 20
лет, 
затем онапостепенно снижается.

 После
30 лет хуже воспринимаются   высокие звуки, с
возрастом это выражено в большей степени (до 40 лет  наибольшая
чувствительность отмечается в области звуков с частотой    3000
Гц, в возрасте от 40 до 60 лет — 2000 Гц,  после 60 лет — 1000  Гц).

Кроме
того, у пожилых людей нарушается восприятие прерывистой речи или речи,
перекрываемой   помехами. Чтобы разобрать такую речь в возрасте 25 —
30  лет сила  звука должна быть равна  40 — 45 дБ, а в 60 — 70
лет  ее нужно увеличить до  65 дБ. Мужчины теряют слух раньше, 
чем женщины.

8.                
Значение слуховой сенсорной системы

для спортивной
деятельности

Слуховая сенсорная система имеет
особое значение для усвоения музыкального ритма и темпа, в оценке временных
интервалов.

Выполнение движений под музыку позволяет усовершенствовать чувство
ритма на основе взаимодействия проприоцептивных и слуховых сигналов, быстрее
формировать и доводить до автоматизма двигательные навыки, повышает
эмоциональность и зрелищность движений.

Анализ отдельных характеристик движений
(темпа, продолжительности отдельных фаз) принадлежит слуховой сенсорной
системе. Оценка деятельности отдельных фаз движений базируется на разнице микро
интервалов времени между звуковыми сигналами, которые поступают от рецепторов
слуховой сенсорной системы.

Функция
слуховой сенсорной системы дает возможность для оценки продолжительности и
частоты отдельных движений. Эта информация важна в коллективных видах спорта, в
которых успех зависит от согласованных одновременных действий.

Список
литературы и Интернет ресурсов

Литература

1.     Агаджанян,
Н.А. Нормальная физиология: Учебник / Н.А. Агаджанян, В.М. Смирнов. — М.: МИА,
2012. — 576 c.

2.     Гайворонский,
И.В. Анатомия и физиология человека: Учебник / И.В. Гайворонский. — М.:
Академия, 2019. — 208 c

3.     Капилевич,
Л.В. Физиология человека. спорт.: Учебное пособие для прикладного бакалавриата
/ Л.В. Капилевич. — Люберцы: Юрайт, 2016. — 141 c.

4.     Ковалева,
А. В. Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем: учебник
для академического бакалавриата / А. В. Ковалева. — Москва : Издательство
Юрайт, 2019. — 183 с

Читайте также:  Слуховые вызванные потенциалы ствола мозга. Соматосенсорные вызванные потенциалы.

5.     Сай,
Ю.В. Анатомия и физиология человека. Словарь терминов и понятий: Учебное
пособие / Ю.В. Сай, Н.М. Кузнецова. — СПб.: Лань, 2019. — 116 c.

Интернет
ресурсы

1.    
Википедия, сетевое издание, Статья: «Слуховая сенсорная
система» https://ru.wikipedia.org/wiki/Слуховая_сенсорная_система
(дата
обращения 16.12.2019)

Общая сенсорная физиология

ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Общая сенсорная физиология; 3.2. Зрение; 3.3. Слух; 3.4. Вестибулярная система; 3.5. Обоняние; 3.6. Вкус; 3.7. Соматосенсорная чувствительность; 3.8. Висцеральная чувствительность.

  • Общая сенсорная физиология
  • Сенсорной системой (по Павлову – анализатором) называют часть нервной системы, состоящую из воспринимающих элементов – сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней или внутренней среды, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые перерабатывают эту информацию.
  • Анализатор имеет: периферический отдел (совокупность рецепторов); проводниковый отдел (афферентные нейроны и проводниковые пути); центральный отдел (участок коры больших полушарий).

Переработка сенсорной информации может сопровождаться, но может и не сопровождаться осознанием стимула. Если осознание происходит, то говорят об ощущении. Понимание ощущения приводит к восприятию.

Общая сенсорная физиология – это общие принципы, лежащие в основе работы сенсорных систем и их результата – субъективного восприятия. Эти 2 аспекта обусловили разные стратегические подходы к исследованию сенсорных функций.

  1. В случае анализа физических и химических параметров работы сенсорных систем говорят о методах объективной сенсорной физиологии.
  2. Когда для описания сенсорных функций используются результаты, полученные психологическими методами исследования субъективного восприятия человека, говорят о субъективной сенсорной физиологии.
  3. Параметры объективной сенсорной физиологии: явления в окружающей среде, сенсорные стимулы, возбуждение сенсорных нервов, интеграционные процессы в сенсорных системах.

Параметры субъективной сенсорной физиологии: сенсорные впечатления, ощущения; восприятие. С помощью этих параметров осуществляется переход от физиологических процессов к психическим процессам.

Общие принципы строения сенсорных систем:

1) многослойность, т.е. наличие нескольких слоев нервных клеток, 1-й из которых связан с рецепторами, а последний – с нейронами моторных областей КБП.

Это дает возможность специализировать нейронные слои на переработке разных видов сенсорной информации (позволяет организму быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на первых уровнях), а также избирательно регулировать свойства нейронных слоев влиянием из других отделов мозга.

2) многоканальность, т.е. наличие в каждом слое множества нервных клеток, связанных с множеством клеток следующего слоя. Параллельные каналы передачи и обработки информации обеспечивают точность, детальность анализа сигналов и большую надежность.

3) «сенсорные воронки» – разное число элементов в соседних слоях. «Суживающаяся воронка» — уменьшение элементов последующего слоя, а «расширяющаяся воронка» – увеличение. Физиологический смысл 1-й – в уменьшении избыточности информации, а 2-й – в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала.

  • 4) дифференциация по вертикали и горизонтали.
  • По вертикали – образование отделов, состоящих из нескольких нейронных слоев и осуществляющих определенную функцию.
  • По горизонтали – различные свойства рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев.
  • Основные функции сенсорной системы (или операции с сигналами):
  • 1) ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ;
  • 2) РАЗЛИЧЕНИЕ;
  • 3) ПЕРЕДАЧА И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ;
  • 4) КОДИРОВАНИЕ;
  • 5) ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ;
  • 6) ОПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ.

Обнаружение сигналовначинается в рецепторе. Рецептор является преобразователем внешних стимулов в информационную систему кодируемых нервных импульсов (смотрите тему Возбудимые ткани, п. 1.9 – рецепторный и генераторный потенциалы).

Различение сигналов — способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей. Характеризует то минимальное различие между стимулами, которое сенсорная система может заметить (дифференциальный, или разностный, порог). Различение начинается в рецепторах, но в нем участвуют нейроны всей сенсорной системы.

Различение силы раздражителей.

Закон Вебера: порог различия интенсивности раздражителя практически всегда выше ранее действовавшего раздражения на определенную долю. Так, усиление давления на кожу руки ощущается, если увеличить груз на 3 %. К 100 Г добавить 3 Г, к 200 Г — 6 Г, к 600 Г — 18 Г. Эта зависимость силы раздражения от ощущения выражается формулой:

Видео курс физиологии сенсорной системы. Посмотреть видео курс физиологии сенсорной системы.

d I / I = const,

где I — сила раздражения, dI – ощущаемый прирост (порог различия), const –постоянная величина. Аналогичные соотношения характерны для зрения, слуха, и других органов чувств человека.

Однако спонтанная активность сенсорной системы существенно влияет на абсолютный порог особенно при весьма малых и очень сильных воздействиях. Соответственно, справедливость закона ВЕБЕРА имеет ограничения.

ФЕХНЕР обнаружил, что интенсивность ощущения растет не линейно (как у ВЕБЕРА), а логарифмически: Е = а log I + b, где Е – величина ощущения, I – сила раздражения, а и b –константы.

Эта формула описывает ПСИХОФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН ФЕХНЕРА более известный как ЗАКОН ВЕБЕРА-ФЕХНЕРА — ощущение раздражения увеличивается пропорционально логарифму раздражения.

Пространственное различение.

Основано на распределении возбуждения в слое рецепторов и в нейронных слоях. Если 2 раздражителя возбудили 2 соседних рецептора, то различение этих раздражителей невозможно, они будут восприняты как единое целое. Необходимо, чтобы между двумя возбужденными рецепторами находился хотя бы 1 невозбужденный рецептор.

Временное различение раздражений.

Необходимо, чтобы вызванные ими нервные процессы не сливались во времени и чтобы сигнал, вызванный вторым стимулом, не попадал в рефрактерный период от предыдущего раздражения.

Общая физиология сенсорных систем Медведева Наталия Александровна Кафедра физиологии человека и животных биологического ф-та МГУ им М.В. Ломоносова, Москва. — презентация

1

2 Общая физиология сенсорных систем Медведева Наталия Александровна Кафедра физиологии человека и животных биологического ф-та МГУ им М.В. Ломоносова, Москва 2010 год

  • 3 Основные положения Набор сенсорных рецепторов, которые могут воспринимать различные формы энергии лимитирует воздействие окружающей среды на организм человека и животных Основная функция сенсорных рецепторов: восприятие специфического сигнала и трансформация его в биологический сигнал.
  • 4 Локализация рецепторов Клеточная мембрана или цитоплазматические белки рецепторы Специализированные клетки или структуры трансформирующие различные стимулы в биологический сигнал Центральные рецепторы Периферические рецепторы
  • 5 Сенсорная передача — это процесс в результате которого: При воздействии специфического сигнала Специфический рецептор Специф. афферентный нейрон ЦНС Эфферентная реакция Соматическая р-цияВисцеральный ответ

6 Принципы классификации Рецептор представляет собой либо свободное нервное окончание, либо является специализированной рецепторной клеткой.

Рецепторы возбуждаются стимулами одной модальности, но, при действии высокой степени интенсивности воздействия, могут отвечать и не на специфический сигнал.

Основная классификация рецепторов основывается на виде модальности возбуждающего сигнала.

  1. 7 Классификация сенсорных рецепторов
  2. 8 Виды механорецепторов в коже
  3. 9 Типы сенсорных рецепторов Pacinian corpuscle

10 Основные положения (2) Для проведения и анализа сенсорного сигнала необходим эволюционно выработанный анатамический субстрат: наличие цепочки афферентных нейронов, адресующих данный афферентный сигнал в определенную область центральной нервной системы. Уровень ЦНС на котором замыкается афферентная дуга анализатора определяет тип ответной реакции : безусловный илисознательный. Высший уровень анализа афферентного сигнала, отвечающий на вопрос : что такое? – определяется обучением и опытом.

  • 11 Адекватный стимул Сенсорный рецептор Первичный афферентный нейрон синапс Нейрон 2-го порядка Градуальный рецепторный потенциал порог Генерация активного потенциала (ПД) Частота кодирования ПД понижается в первичном афферентном нейроне synaptic integration action potentials cause transmitter release & generate graded potentials (EPSPs) in 2nd order neurone Уменьшение частоты ПД При передаче нейроне 2-го порядка Активация рецептора, передача сигнала и его трансформация Величина и продолжительность стимула Воздействие стимула и генерация рецепторного потенциала EPSPs
  • 12 Механизм генерации рецепторного и активного потенциалов Изменение ионной проницаемости для ионов Na или содержания вторичных посредников с последующим увеличением концентрации ионов Ca Деполяризация или гиперполяризация (сетчатка)
  • 13 Зависимость величины рецепторного потенциала от силы стимула Основное свойство – градуальность (не отвечает закону все или ничего)
  • 14 Специфический стимул Сенсорный рецептор активируется стимулом определенной модальности Изменение ионной проницаемости обычно ионов Na или вторичных посредников и ионов Са Может наблюдаться либо деполяризация, либо гиперполяризация Генерация ПД в афферентном нерве ЦНС
  • 15 Принципы передачи сигнала в сенсорном рецепторе Величина стимула, который воздействует на тот или иной рецептор кодируется: a) частотой или видом пачки импульсов активного потенциала, возникающего по законувсе или ничего в окончаниях афферентного нейрона или б) модуляцией освобождения медиатора из рецепторной клетки, что приводит к генерации последовательных потенциалов действия в афферентном нейрона
Читайте также:  Лимфатические узлы и сосуды таза. Топография, строение, расположение лимфатических узлов и сосудов таза

16 Кодирование стимула Сенсорные рецепторы различаются по скорости адаптации к специфическому стимулу. Медленно адаптирующиеся рецепторы длительное время воспроизводят одну и ту же величину генерируемого ПД на продолжающееся воздействие. (Тонические рецепторы).

Быстро адаптирующиеся рецепторы перестают генерировать ПД, несмотря на продолжающиеся воздействие (Фазические рецепторы). Адаптационная способность сенсорного рецептора является свойством данного рецептора, определяемого его структурой или морфологией окружающей ткани.

17 Тонические и фазические рецепторы Amplitude Sensitive — Slowly adapting R p R= response, p = position, t = time Stimulus p t Velocity Sensitive — Rapidly adapting R dp/dt R d 2 p/dt 2 Acceleration Sensitive — Rapidly adapting

18 Два типа сенсорных нейронов(афферентов) I.Первичные афференты(Ia): реагируют на быстрые изменения ( скорость растяжения) – Функция: реакция на растяжение II. Вторичные афференты (II): медленные окончания – определяют финальную длину мышцы – Функция: определение мышечного тонуса, участие в поддержании позы

19 Реакция первичных и вторичных афферентов (типа 1a и II)

20 Кодирование сенсорного сигнала по продолжительности и интенсивности amplitude 40mv duration 4ms amplitude 65mv duration 7ms — note decay of receptor potential small amount transmitter released large amount transmitter released exceeds threshold & generates action potentials conducted down sensory axon generates higher frequency of action potentials for longer period more action potentials conducted down sensory axon recording arrangement from sensory unit

21 Периферическая организация восприятия сенсорного сигнала называется сенсорной единицей.Единичный афферентный нейрон со всеми его рецепторными окончаниями называется сенсорной единицей. называется рецепторным полем данного нейрона.

Область тела, на которой располагаются все рецепторные окончания или рецепторы, активация которых приводит к стимуляции сенсорной единицы или других нейронов в афферентном пути, называется рецепторным полем данного нейрона.

Размер рецепторного поля варьируется в зависимости от плотности рецепторов. Высокая рецепторная плотность увеличивает активность небольшого рецепторного поля, что ведет к увеличению активности или дискриминационной способности сенсорного сигнала.

Перекрытие рецепторных полей ( рецепторы одной модальности) приводит к взаимодействию между сенсорными входами и возрастанию сенсорного распознавания.

22

23 Размер рецепторного поля и скорость адаптации рецепторов кожи

24 Основные положения Уровень ЦНС на котором замыкается афферентная дуга анализатора определяет тип ответной реакции : безусловный илисознательный. Высший уровень анализа афферентного сигнала, отвечающий на вопрос : что такое? – определяется обучением и опытом.

25 Центральная организация анализа сенсорного сигнала Специфический сенсорный путь проводит информацию от одного типа сенсорных рецепторов к определенной (специфической) части коры головного мозга с помощью простого типа стимулов.

Неспецифический сенсорный путь проводит информацию более, чем от одного типа сенсорной единицы к афферентным нейронам ретикулярной формации ствола мозга или таламуса – структурам, которые являются частью неспецифического афферентного пути.

Процессы конвергенции и дивергенции сенсорного входа определяют интенсивность и направленность сенсорного пути в пределах прохождения сигнала в ЦНС.

Уровень структур ЦНС, на которых происходит замыкание афферентной части рефлекторной дуги определяют сознательную или безусловнорефлекторную реакцию на приложенный стимул.

26 Типы афферентных волокон

27 Виды аксонов от различных рецепторов

28 Inhibitory interneurones give rise to lateral inhibition — refines input Axon projections to third-order sensory neurones Second-order sensory neurones with convergent excitatory inputs Axonal branches give rise to divergent outputs — diffuses input Axons of primary sensory neurones Sensory units with overlapping receptive fields. Field size and receptor density equates to sensory discrimination. Integration of sensory input Stimulus Прохождение сенсорного сигнала transduction

  1. 29 Афферентный пул
  2. 30 Участие соматосенсорной коры в восприятии сенсорного сигнала
  3. 31

32 Сенсорные пути Обонятельный сенсорный вход от рецепторов носа проецируется непосредственно в кору головного мозга. Вестибулярная информация идет в мозжечок с параллельным путем в соответствующую зону коры через таламус. Все остальные сенсорные входы идут через таламус, а затем в соответствующую часто коры головного мозга.

33 Основные принципы передачи сенсорного сигнала В ЦНС поступает информация об изменении внутренней и наружной среды через специфические интеро-и- экстерорецепторы.(Классификация). Каждый тип рецепторов является специфическим для восприятия воздействия только одного типа энергии, на чем основывается классификация рецепторов.(Модальность — Классификация).

Сенсорный рецептор трансформирует и кодирует небиологический сигнал в биологический, которым является распространяющийся активный потенциал. (Принцип трансформации). Сенсорный нейрон осуществляет кодировку сигнала соответственно силе небиологического воздействия.

(Кодировка интенсивности и продолжительности стимула) Организация нейронального пути определяет специфичность воздействия (Организация).

  • 34 Mauris Cornelis Escher
  • 35 Стандартизованные измерения, которые определяют характер обработки сенсорного сигнала в течение жизни.
  • 36
  • 37 Низкий профиль сенсорной реакции у детей, страдающих аутизмом
  • 38 У детей с аутизмом восприятие слуховых сигналов выражено в значительно меньшей степени, чем зрительных
  • 39

Лекция 21. Физиология сенсорных систем

  • Анализаторы
    (сенсорные системы) предназначены для
    обеспечения организма информацией об
    изменениях, происходящих в среде обитания
    и во внутренней среде организма.
  • Анализатор
    совокупность
    периферических, проводниковых и
    центральных нервных образований,
    воспринимающих и анализирующих сигналы
    об изменениях внешней и внутренней сред
    организма.
  • Орган
    чувств —
    периферическое
    образование, воспринимающее и частично
    анализирующее изменения действующих
    факторов окружающей среды.
  • Рецепторы
    (сенсорные) – группы специализированных
    клеток, локализованных в органе чувств
    или внутренней среде организма, способных
    воспринимать, трансформировать и
    передавать в ЦНС информацию о действующих
    факторах среды.
  • Сенсорная
    система

    – система периферических (рецептор,
    орган чувств), коммуникативных
    (проводниковый отдел) и центральных
    нервных образований, обеспечивающих
    получение организмом информации о
    событиях во внутренней и внешней среде
    и управление активностью воспринимающих
    структур.

Афферентное звено
сенсорных систем (рецепторы и проводящие
пути) всегда превалирует над эфферентным.
В любом смешанном нерве организма
количество чувствительных волокон
превышает количество двигательных,
например, в блуждающем нерве порция
афферентных волокон составляет 92%.

По направленности
функциональной ответственности
анализаторы делят на внешние и внутренние.

1.
Внешние
анализаторы

воспринимают и анализируют изменения
внешней среды. К ним относятся зрительный,
слуховой, обонятельный, вкусовой,
тактильный и температурный анализаторы,
деятельность которых воспринимается
субъективно в виде ощущений.

2.
Внутренние
(висцеральные) анализаторы

воспринимают и анализируют изменения
внутренней среды организма. Колебания
показателей внутренней среды в пределах
физиологического диапазона обычно не
воспринимаются человеком в виде ощущений
(рН крови, содержание в ней СО2 артериальное давление и т.д.).

Отделы
анализаторов.

Согласно представлению, выдвинутому
еще И.П.Павловым, все анализаторы имеет
три функционально-анатомических отдела.

Периферический
отдел анализатора
представлен
рецептирующими клетками. Для рецепторов
характерна специфичность, модальность,
или способность воспринимать определенный
вид энергии действующего адекватного
раздражителя (закон специфической
энергии Мюллера).

Проводниковый отдел анализатора включает
афферентные (периферические) и
промежуточные нейроны (включая их
отростки) стволовых и подкорковых
структур ЦНС. Проводящие пути обеспечивают
бездекрементное проведение сигналов
в кору больших полушарий мозга с
промежуточным анализом и уплотнением
информации при передаче нервных импульсов
в синапсах.

Центральный,
или корковый, отдел анализатора,

согласно И.П.Павлову, состоит из двух
областей: центральной («ядра», первичной),
представленной специфическими нейронами,
перерабатывающими поступающую импульсацию
от проводниковой части анализатора, и
периферической, вторичной, где популяции
нейронов получают афферентные входы
от периферических отделов разнообразных
анализаторов.

  1. Корковые
    проекции анализаторов называют также
    «сенсорными зонами».
  2. Для
    анализаторов характерна высокая
    чувствительность к действию модально
    специфического раздражителя, определяемая
    не только свойствами рецепторов, но и
    функционированием коркового звена.
  3. Установлены
    некоторые законы функционирования
    анализаторов.
  4. Закон
    Вебера
  5. Порог
    различения ПР=ΔI/I=const
  6. описывает
    зависимость порога возникновения
    субъективного ощущения прироста
    интенсивности стимула от силы стимула.
  7. В
    логарифмической форме эта зависимость
    выражается законом Фехнера
  8. Интенсивность
    ощущения Еощ.=Кlg
    (ΔI/I)

Любопытно,
что закономерности, описываемые законом
Вебера – Фехнера были известны людям
еще в Античную эпоху. Астрономы, в
частности, Гиппарх, когда создавали
шкалу звездных величин в зависимости
от их яркости, воспользовались визуальными
наблюдениями, т.е.

свойствами своего
зрительного анализатора.

Современная
классификация звезд по их светимости
подтверждает то, что фактически Гиппарх
первым установил логарифмический
характер зависимости порога различения
ощущений при работе зрительного
анализатора, не сознавая этого.

При
анализе активности афферентного звена
многих анализаторов выявляется примерно
та же закономерность. Ее удобнее описывать
степенной функцией Стивенса

F=
K(S-S0)n

При
значениях n=1
функция Стивенса является обычной
функцией прямо пропорциональной
зависимости, но при n

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector