Адаптация сенсорной системы

Сенсорная система обладает способностью приспосабливать свои свойства к условиям среды и потребностям организма. Сенсорная адаптация - общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности сенсорной системы. Субъективно адаптация проявляется в привыкании к действию постоянного раздражителя.

По скорости данного процесса все рецепторы делятся на быстро- и медленно адаптирующиеся. Первые после развития адаптации практически не посылают в мозг информации о длящемся раздражении. Вторые эту информацию передают в значительно ослабленном виде. Когда действие постоянного раздражителя прекращается, абсолютная чувствительность сенсорной системы восстанавливается.

Взаимодействие сенсорных систем

осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и корковом уровнях. Особенно широка интеграция сигналов в ретикулярной формации. В коре большого мозга происходит интеграция сигналов высшего порядка. В результате образования множественных связей с другими сенсорными и неспецифическими системами многие корковые нейроны приобретают способность отвечать на сложные комбинации сигналов разной модальности. Межсенсорное взаимодействие на корковом уровне создает условия для формирования «схемы мира» и непрерывной увязки, координации с ней собственной «схемы тела» организма.

Зрительная система

Зрение — многозвеньевой процесс, начинающийся с проекции изображения на сетчатку глаза. Затем происходит возбуждение фоторецепторов, передача и преобразование зрительной информации в нейронных слоях зрительной системы, а заканчивается зрительное восприятие принятием высшими корковыми отделами этой системы решения о зрительном образе.

Преломляющая сила здорового глаза составляет 59 диоптр, при рассматривании далеких и 70,5 при рассматривании близких предметов.

Аккомодацией называют приспособление глаза к ясному видению объектов, удаленных на разное расстояние. Старческая дальнозоркость - хрусталик с возрастом теряет эластичность, и при изменении натяжения цинновых связок его кривизна меняется мало. Близорукость – перед сетчаткой, дальнозоркость – за сетчаткой.

Структура и функции сетчатки. Сетчатка представляет собой внутреннюю светочувствительную оболочку глаза. Она имеет сложную многослойную структуру. Здесь расположены два вида вторично-чувствующих, различных по своему функциональному значению фоторецепторов (палочки и колбочки) и несколько видов нервных клеток. Рецепторный сигнал от палочек и колбочек передается через синапс первой нервной клетке сетчатки — биполярному нейрону. Сигналы от биполярных нейронов синаптически передаются ганглиозным клеткам сетчатки, которые посылают свои импульсные сигналы в подкорковые зрительные центры.

В сетчатке каждого глаза человека находится 6-7 млн колбочек и 110-125 млн палочек. Они распределены в сетчатке неравномерно. Центральная ямка сетчатки содержит только колбочки, а на дальней периферии имеются только палочки. Колбочковый аппарат обеспечивают дневное и цветовое зрение; палочковый аппарат ответствен за сумеречное зрение.

Фоторецепторная клетка состоит из чувствительного к действию света наружного сегмента, содержащего зрительный пигмент, внутреннего сегмента, соединительной ножки, ядерной части с крупным ядром и пресинаптического окончания. В палочках сетчатки человека содержится пигмент родопсин с максимумом спектра поглощения 500 нанометров (нм).

В наружных сегментах трех типов колбочек (сине-, зелено- и красночувствительных) содержится 3 типа зрительных пигментов, максимумы спектров поглощения которых находятся в синей (420 нм), зеленой (531 нм) и

красной (558 нм) частях спектра.

Из сетчатки зрительная информация по волокнам зрительного нерва устремляется в мозг. Зрительные нервы от каждого глаза встречаются у основания мозга, где формируется их частичный перекрест (хиазма). Здесь часть волокон каждого зрительного нерва переходит на противоположную от своего глаза сторону. Частичный перекрест волокон обеспечивает каждое полушарие большого мозга информацией от обоих глаз. Проекции эти

организованы так, что в затылочную долю правого полушария поступают сигналы от правых половин каждой сетчатки, а в левое полушарие – от левых половин сетчаток.

После зрительного перекреста зрительные нервы называют зрительными трактами. Они проецируются в ряд мозговых структур, но основное число волокон приходит в таламический подкорковый зрительный центр - наружное коленчатое тело (НКТ). Отсюда сигналы поступают в первичную проекционную область зрительной зоны коры.

Цветовое зрение. Теории цветоощущения. теория Гельмгольца, согласно которой цветовое восприятие обеспечивается тремя типами колбочек с различной цветовой чувствительностью. Одни из них чувствительны к красному цвету, другие - к зеленому, третьи - к синему. Согласно другой теории, предложенной Э. Герингом, в колбочках есть вещества, чувствительные к бело-черному, красно-зеленому и желто-синему излучениям. Дальтонизм. Встречается и полная цветовая слепота - ахромазия,

Остротой зрения называется максимальная способность глаза различать отдельные детали объектов.

Бинокулярное слитие сигналов от двух сетчаток в единый нервный образ происходит в первичной зрительной коре.

Слуховая система - одна из важнейших дистантных сенсорных систем человека в связи с возникновением у него речи как средства межличностного общения.

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 через ряд последовательных отделов, которых особенно много в слуховой системе.

Стремечку передаются колебания барабанной перепонки уменьшенной амплитуды, но увеличенной силы. Во внутреннем ухе находится улитка, содержащая слуховые рецепторы. Внутри среднего канала улитки на основной мембране расположен звуковоспринимающий аппарат — спиральный (кортиев) орган, содержащий рецепторные волосковые клетки (вторично-чувствующие механорецепторы). Эти клетки трансформируют механические колебания в электрические потенциалы.

Анализ частоты звука (высота тона). Для каждого нейрона существует оптимальная, или характеристическая, частота звука, на которую порог реакции нейрона минимален, а в обе стороны по диапазону частот от этого оптимума порог резко возрастает. При надпороговых звуках характеристическая частота дает и наибольшую частоту разрядов нейрона. Таким образом, каждый нейрон настроен на выделение из всей совокупности звуков лишь определенного, достаточно узкого участка частотного диапазона. Сила звука кодируется частотой импульсации и числом возбужденных нейронов. Увеличение числа возбужденных нейронов при действии все более громких звуков обусловлено тем, что нейроны слуховой системы отличаются друг от друга по порогам реакций. При слабом стимуле в реакцию вовлекается лишь небольшое число наиболее чувствительных нейронов, а при усилении звука в реакцию вовлекается все большее число дополнительных нейронов с более высокими порогами реакций. Человек воспринимает звуковые колебания с частотой 16 — 20 000 Гц. При низких и средних частотах человек способен заметить различия в 1 — 2 Гц.

звука. В области частот 1000 — 4000 Гц слух человека максимально чувствителен. Единицей громкости звука является бел. Максимальный уровень громкости звука, вызывающий болевое ощущение, равен 130 — 140 дБ. Если на ухо долго действует тот или иной звук, то чувствительность к нему падает. Степень этого снижения чувствительности (адаптация) зависит от длительности, силы звука и его частоты.

Человек и животные обладают пространственным слухом, т. е. способностью определять положение источника звука в пространстве. Это свойство основано на наличии бинаурального слуха.