ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Содержание

2. Анализатор (сенсорная система) – часть нервной системы, включающая 1. Рецепторный аппарат (периферический отдел), 2. Нервные клетки
3. Функции сенсорных систем Обнаружение сигналов Различение сигналов Кодирование информации Передача и преобразование сигналов Осознание образов
4. Структура отражения Явления внешнего мира Сенсорные стимулы Сенсорные рецепторы Афферентные нервные волокна Сенсорные центры Допсихическое отражение
11. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (РАЗМЕРНОСТИ) ОЩУЩЕНИЯ Пространство (местоположение, пространственная протяженность); Время (определение начала и продолжительности ощущения); Модальность (зрение,
14. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ 1. Многослойность . 2. Многоканальность . специфический канал ассоциативный канал неспецифический канал.
15. Многослойность Наличие нескольких слоев нервных клеток, начиная с рецепторов и заканчивая корковыми нейронами. Между собой слои
16. специфический канал неспецифический канал ассоциативный канал 1 – чувствительные нейроны одной сенсорной системы, 2 – чувствительный
17. Специфический канал Осуществляет передачу сигналов определенной модальности и оценивает физические или химические параметры раздражителя. Импульсация распространяется
18. В строении специфических путей можно выделить следующие особенности: Каналы имеют малое количество переключений, т.е. специфический путь
19. Рецептивное поле – это совокупность рецепторов, импульсы от которых поступают к данному нейрону. Проекционное поле –
20. Специфический канал Соматотопическая организация корковой зоны SI человека Изображения на поперечном срезе мозга и их обозначения
21. Корковые поля по Бродману
22. Ассоциативный канал Нейроны этого канала имеют высокую степень конвергенции, Функция - обеспечивает интегрированную межсенсорную афферентацию в
23. Ассоциативные зоны обеспечивают процессы межсенсорной интеграции и играют большую роль в формировании полисенсорного образа и оценке
24. Неспецифический канал Формируется в результате дивергенции специфических нервных волокон на различных уровнях ЦНС (нейроны стволовой и
25. Значение неспецифической системы мозга: Поддерживает общий уровень возбудимости мозговых структур, участвует в их активации, т.е. быстрой
26. Сенсорная система не просто пассивный канал связей. Она включает и аппарат управления. Каждый уровень системы работает
27. 3. Многоуровневость рецепторный; спинальный; стволовой; таламический; кортикальный. В каждой СС выделяют следующие обязательные уровни переключений и
28. 4. Принцип парного строения Любая сенсорная система построена по принципу двухсторонней симметрии. Однако этот принцип достаточно
29. Основной механизм парной деятельности сенсорных систем – механизм функциональной асимметрии при действии различным образом локализованных в
30. Левое полушарие дискретное, обрабатывает информацию по принципу индукции – от частного к общему. Правое полушарие –
31. СЕНСОРНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ
32. Клеточная и сенсорная рецепция Клеточная рецепция - процесс восприятия и преобразования химического сигнала в сложную последовательность
33. Классификации рецепторов Психофизиологическая классификация Рецепторы разделяются 1. по модальности ощущений, возникающих при их раздражении - слуховые,
34. Первичные и вторичные рецепторы 1 – тело чувствительного нейрона; 2 – периферический отросток чувствительного нейрона (дендрит);
35. Первичночувствующие рецепторы – это нервные окончания концевые участки дендрита чувствительного нейрона
36. Вторичночувствующие рецепторы Состоят из 2-х синаптически связанных элементов: клетки эпителиального либо нервного происхождения (волосковые клетки улитки)
37. СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ РЕЦЕПТОРОВ
38. Свойства рецепторов 1. Модальная специфичность рецепторов - это способность рецепторов одного типа при взаимодействии с вышележащими
39. 2. Высокая чувствительность к адекватному раздражителю - это способность рецепторов возбуждаться при действии слабых по интенсивности
40. 3. Высокая специализация рецепторов одной модальности – Способность рецепторов реагировать не на весь диапазон адекватных стимулов,
41. 4. Способность к адаптации Адаптация сенсорных рецепторов – это процесс уменьшения или прекращения их активности по
42. Адаптация тонических ( А ), промежуточных ( Б ) и фазных рецепторов ( В ) к
43. Функции рецепторов Обнаружение; Кодирование; Различение.
44. ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ - это трансформация (преобразование) физической и химической энергии раздражителя в импульсную активность (ПД). Этапы:
45. Закономерности преобразования энергии внешнего раздражителя в серию нервных импульсов: чем выше сила действующего раздражителя, тем больше
46. КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗДРАЖИТЕЛЯ Кодирование – это процесс преобразования какой-либо информации в условный код – упорядоченный набор
47. Временное кодирование Временное кодирование – информация кодируется в виде определенной пачки ПД. Информационное значение имеет серия
48. Пространственное кодирование Пространственное кодирование – информация кодируется количеством и определенной топографией нервных волокон, приносящих возбуждение в
49. КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЕНСОРНЫХ ОЩУЩЕНИЙ
50. Кодировании модальности и качества 1. Кодирование меченными линиями (пространственный принцип); 2. Кодирование определенным паттерном возбуждения
51. Кодирование интенсивности Более сильное раздражение вызывает более сильное ощущение. Осуществляется 2 способами: Частотой импульсов в отдельных
52. Кодирование места, формы и размеров Происходит по пространственному принципу. Данный способ кодирования хорошо выражен в зрительной
53. РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ
54. Различение интенсивности Различение интенсивности стимулов происходит в соответствии с законом Вебера-Фехнера. Рецепторы могут различить по интенсивности
55. Вебер: Минимальное различимое изменение интенсивности стимуляции (∆φ) составляет постоянную долю (с) ее исходной интенсивности (φ): ∆φ=с∙φ
56. Фехнер предложил использовать дифференциальные пороги для измерения субъективных ощущений и построения шкалы интенсивности ощущений (ψ). Психофизический
57. Различение пространственных параметров Пространственное различение стимулов возможно в том случае, если между возбужденными при их действии
58. Различение временных параметров Для временного различения раздражителей важно, чтобы они не сливались во времени, т.е. второй
59. Функции сенсорных систем Обнаружение сигналов Различение сигналов Кодирование информации Передача и преобразование сигналов Осознание образов
60. 4. Передача и преобразование сигналов
61. Преобразования сигналов могут быть разделены на: Пространственные (усиление сигнала) – изменение соотношения разных частей сигнала за
62. Пространственные (усиление сигнала) преобразования сигналов
63. «Сенсорный гомункулюс» В зрительной и соматосенсорных системах на корковом уровне значительно искажаются геометрические пропорции представительства отдельных
65. 1981- теория колончатой организации коры (в 60-х годах прошлого века V.Mountcastle) Сенсорная кора построена из функциональных
66. Рецептивные поля интернейронов Рецептивным полем нейрона называют множество рецепторов, функционально связанных с этим нейроном. Рецептивное поле
67. Перекрытие рецептивных полей. Взаимодействие рецепторов в рецептивном поле. За счет конвергенции и дивергенции сенсорная информация передается
68. Подавление информации о менее существенных сигналах происходит за счет возвратного и латерального торможения. Например, на сетчатку
69. В ходе преобразования сигналов происходит: Ограничение избыточности информации и выделение существенных признаков сигнала. Подавление информации о
70. Детектирование сигналов Это избирательное выделение сенсорным нейроном признака раздражителя, имеющего поведенческое значение. Такой анализ осуществляют нейроны-детекторы,
72. Зрительные корковые нейроны с простым рецептивным полем активируются при воздействии на фоторецепторы световым стимулом в виде
73. Для активации нейронов со сложным рецептивным полем необходимы не только оформленный и пространственно-ориентированный стимул, но и
74. Иллюзия Мюллера-Лайера также объясняется организацией сложных рецептивных полей корковых нейронов, возбуждение которых определяется углом между двумя
75. 5. Опознание образов
76. Это конечная и наиболее сложная функция сенсорной системы. Она заключается в отнесении образа к определенному классу
77. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ Взаимодействие сенсорных систем осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и корковом уровнях. Особенно широка
79. Скачать презентацию

Слайд 2

Анализатор (сенсорная система) – часть нервной системы, включающая
1. Рецепторный аппарат (периферический

отдел),
2. Нервные клетки различных уровней ЦНС вплоть до нейронов определенных участков коры больших полушарий, сгруппированные вместе (подкорковый и корковый отделы анализатора) и
3. Связывающие их нервные волокна (проводниковый отдел).

Слайд 3

Функции сенсорных систем
Обнаружение сигналов
Различение сигналов
Кодирование информации
Передача и преобразование сигналов
Осознание образов

Слайд 4

Структура отражения
Явления внешнего мира
Сенсорные стимулы
Сенсорные рецепторы
Афферентные нервные волокна
Сенсорные центры

Допсихическое отражение (паттерн потенциалов действий)

Сенсорное впечатление

Сенсорное ощущение

Восприятие

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (РАЗМЕРНОСТИ) ОЩУЩЕНИЯ
Пространство (местоположение, пространственная протяженность);
Время (определение начала и продолжительности

ощущения);
Модальность (зрение, слух, обоняние, вкус, осязание) и качество (цвет, тон)
Интенсивность (яркость, громкость)

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ
1. Многослойность .
2. Многоканальность .
специфический

канал
ассоциативный канал
неспецифический канал.
3. Многоуровневость .
4. Принцип парного строения.

Слайд 15

Многослойность
Наличие нескольких слоев нервных клеток, начиная с рецепторов и заканчивая корковыми

нейронами. Между собой слои связаны проводящими путями, образованными аксонами их нейронов. Каждый слой имеет специализацию в обработке отдельных видов информации. Т.е. существует дифференциация анализаторов по горизонтали.

Слайд 16

специфический канал
неспецифический канал
ассоциативный канал
1 – чувствительные нейроны одной сенсорной системы,
2 –

чувствительный нейрон другой сенсорной системы,
3 – нейрон ЦНС,
4 – корковый нейрон,
5 – таламус,
6 – ретикулярная формация,
7 – проекционная зона коры,
8 – ассоциативная зона коры,
9 – специфический проводящий путь,
10 - неспецифический проводящий путь.

Многоканальность

Слайд 17

Специфический канал
Осуществляет передачу сигналов определенной модальности и оценивает физические или химические

параметры раздражителя.
Импульсация распространяется от соответствующих рецепторов через специфические стволовые и таламические центры до определенных зон коры больших полушарий, которые называются проекционными зонами (корковый конец анализатора по Павлову).
Выделяют:
первичные проекционные зоны
вторичные, которые окружают первичные.

Слайд 18

В строении специфических путей можно выделить следующие особенности:
Каналы имеют малое

количество переключений, т.е. специфический путь представлен в основном олигосинаптическими быстропроводящими путями.
Существует сложное взаимодействие нейронов между соседними каналами и их взаимное перекрытие. В основе такого взаимодействия лежат конвергентные и дивергентные связи.
Формируется расширяющаяся сенсорная воронка: количество элементов на каждом последующем уровне становится больше, чем на предыдущем (исключение - сетчатка).

Слайд 19

Рецептивное поле – это совокупность рецепторов, импульсы от которых поступают к

данному нейрону.
Проекционное поле – совокупность нейронов последующих уровней, с которыми взаимодействует данная клетка.
Локальная проекция какой-либо части рецептивного поля на центральные структуры – проекция «точка в точку».
Т.е. определенная группа рецепторов связана с конкретными нейронами на различных уровнях ЦНС, расположенными строго упорядоченно в пространстве.
Поэтому специфические сенсорные подкорковые и проекционные корковые зоны имеют так называемую топическую организацию.

Слайд 20

Специфический канал
Соматотопическая организация
корковой зоны SI человека
Изображения на поперечном срезе

мозга и их обозначения демонстрируют пространственное представительство поверхности тела в коре (гомункулюс)

Слайд 21

Корковые поля по Бродману

Слайд 22

Ассоциативный канал
Нейроны этого канала имеют высокую степень конвергенции,
Функция - обеспечивает

интегрированную межсенсорную афферентацию в результате взаимодействия специфических каналов различных сенсорных систем.
Ассоциативный канал формируется в ассоциативных ядрах таламуса, нейроны которого получают импульсацию от специфических каналов всех сенсорных систем.
Распространение импульсации по этому каналу более медленное в связи с большим количеством переключений. Конечные пути этого канала – таламо-кортикальные – проецируются в ассоциативные зоны коры – лобные и париетальные.
Ассоциативные области коры являются зонами перекрытия анализаторов. Получая импульсацию сложного полимодального характера, нейроны имеют сверхсложные рецептивные поля.

Слайд 23

Ассоциативные зоны обеспечивают процессы межсенсорной интеграции и играют большую роль в

формировании полисенсорного образа и оценке биологической значимости раздражителей
Повреждение ассоциативных зон приводит к нарушению формирования сложных, комплексных образов.
В процессе филогенеза увеличивается удельный вес ассоциативных зон коры (к которым относят и вторичные зоны). Кролик – вся кора занята проекционными зонами, кошки – проекционные и ассоциативные, приматы – 15% площади занята первичными проекционными, а все остальное – ассоциативные поля

Слайд 24

Неспецифический канал
Формируется в результате дивергенции специфических нервных волокон на различных уровнях

ЦНС (нейроны стволовой и мезенцефалической РФ, неспецифиеские ядра таламуса, ГПТ и др. звенья лимбической системы). От неспецифических структур возбуждение как правило распространяется на кору больших полушарий диффузно.
Нейроны неспецифической системы являются полимодальными. Здесь сенсорные импульсы теряют свою модальную специфику (отсюда система получила название неспецифической).

Слайд 25

Значение неспецифической системы мозга:
Поддерживает общий уровень возбудимости мозговых структур, участвует в

их активации, т.е. быстрой реорганизации активности, обеспечивая состояние бодрствования.
Принимает участие в создании специфического мотивационного и эмоционального статуса организма и запуске поведения.
При помощи своих нисходящих механизмов осуществляет регуляцию (модуляцию) передачи сенсорного сигнала в специфических ядрах, что способствует реализации конкретного поведения в соответствии с действующим сенсорным стимулом.

Слайд 26

Сенсорная система не просто пассивный канал связей.
Она включает и аппарат

управления. Каждый уровень системы работает на основе двух входов:
вход информации, т.е. восходящий путь
вход управления – нисходящий путь
В регуляции участвуют:
Неспецифические системы мозга
Ассоциативные системы мозга
Нисходящий контроль вышележащих уровней на нижележащие.

Слайд 27

3. Многоуровневость
рецепторный;
спинальный;
стволовой;
таламический;
кортикальный.
В каждой

СС выделяют следующие обязательные уровни переключений и обработки сигнала:

Слайд 28

4. Принцип парного строения
Любая сенсорная система построена по принципу двухсторонней

симметрии. Однако этот принцип достаточно относителен, т.к. от рецепторов одной стороны импульсация распространяется в обе половины мозга, хотя и преобладают связи с контралатеральной половиной мозга.
Главный биологический фактор, формирующий парность в работе сенсорных систем – потребность в оценке пространственных признаков окружающей среды и пространственной ориентировке.

Слайд 29

Основной механизм парной деятельности сенсорных систем – механизм функциональной асимметрии при

действии различным образом локализованных в пространстве раздражителей, т.е. формирование доминантного очага возбуждения в контралатеральном полушарии. Механизм функциональной асимметрии характерен лишь для деятельности специфической части сенсорной системы.
Между симметричными половинами мозга существуют горизонтальные комиссуральные связи, которые объединяют эти половины для выполнения целостной деятельности, т.к. принципы работы правого и левого полушарий неоднозначны.

Слайд 30

Левое полушарие дискретное, обрабатывает информацию по принципу индукции – от частного

к общему.
Правое полушарие – по принципу дедукции, воспринимает действительность целиком.

Слайд 31

СЕНСОРНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ

Слайд 32

Клеточная и сенсорная рецепция
Клеточная рецепция - процесс восприятия и преобразования химического

сигнала в сложную последовательность внутриклеточных химических процессов.
Сенсорная рецепция - процесс восприятия и преобразования энергии раздражителей внешней и внутренней среды организма в энергию нервных импульсов, передаваемую по чувствительным нервам в ЦНС.
Сенсорные рецепторы – это высокоспециализированные образования, способные принимать раздражения из внутренней и внешней среды организма и трансформировать (преобразовывать) их энергию в специфическую активность нервной системы.

Слайд 33

Классификации рецепторов
Психофизиологическая классификация
Рецепторы разделяются
1. по модальности ощущений, возникающих при их раздражении

- слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, тактильные, температурные, болевые, вестибулярные (рецепторы равновесия).
2. по морфологическим и функциональным признакам :
первичные (первичночувствующие)
вторичные (вторичночувствующие)

Слайд 34

Первичные и вторичные рецепторы
1 – тело чувствительного нейрона;
2 – периферический

отросток чувствительного нейрона (дендрит);
3 – центральный отросток чувствительного нейрона (аксон);
4 – глиальная капсула;
5 – рецептирующая клетка;
6 – синапс между рецептирующей клеткой и чувствительным нейроном.

Слайд 35

Первичночувствующие рецепторы – это нервные окончания концевые участки дендрита чувствительного нейрона

Слайд 36

Вторичночувствующие рецепторы
Состоят из 2-х синаптически связанных элементов:
клетки эпителиального либо нервного происхождения

(волосковые клетки улитки)
нервного происхождения (в сетчатке глаза колбочки и палочки)
Между раздражителем и чувствительным нейроном существует посредник – специализированная клетка. В этом случае сенсорный нейрон возбуждается опосредованно или вторично, а не под действием раздражителя.
К вторичночувствующим относят:
- слуховые
- вестибулярные
- вкусовые
- зрительные
- хеморецепторы (в каротидном синусе).

Слайд 37

СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ РЕЦЕПТОРОВ

Слайд 38

Свойства рецепторов
1. Модальная специфичность рецепторов - это способность рецепторов одного типа

при взаимодействии с вышележащими специфическими структурами формировать при действии раздражителя определенный вид (модальность) ощущений.

Слайд 39

2. Высокая чувствительность к адекватному раздражителю - это способность рецепторов возбуждаться

при действии слабых по интенсивности адекватных раздражителей.
Мерой абсолютной чувствительности рецепторов является абсолютный порог раздражения – минимальная энергия стимула, вызывающего возбуждение рецептора.

Слайд 40

3. Высокая специализация рецепторов одной модальности –
Способность рецепторов реагировать не

на весь диапазон адекватных стимулов, а только на определенные их параметры.

Слайд 41

4. Способность к адаптации
Адаптация сенсорных рецепторов – это процесс уменьшения или

прекращения их активности по мере действия раздражителя постоянной интенсивности.
При адаптации снижается абсолютной порог чувствительности рецепторов, но повышается дифференциальный порог.
По способности к адаптации все рецепторы делятся на:
- быстроадаптирующиеся
- медленноадаптирующиеся
- практически неадаптирующиеся (проприорецепторы, вестибулорецепторы)

Слайд 42

Адаптация тонических ( А ), промежуточных ( Б ) и
фазных

рецепторов ( В )
к длительно действующему раздражителю постоянной силы

Медленноадаптирующиеся и неадтирующиеся рецепторы имеют тоническую импульсацию и называются тоническими.
Быстоадаптирующиеся рецепторы работают в фазовом режиме и называются фазными (тельце Пачини).

Слайд 43

Функции рецепторов
Обнаружение;
Кодирование;
Различение.

Слайд 44

ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ
- это трансформация (преобразование) физической и химической энергии раздражителя в

импульсную активность (ПД).
Этапы:
Действие раздражителя Генерация рецепторного потенциала Распространение рецепторного потенциала

Слайд 45

Закономерности преобразования энергии внешнего раздражителя в серию нервных импульсов:
чем выше сила

действующего раздражителя, тем больше амплитуда РП;
чем больше амплитуда РП, тем больше частота нервных импульсов.

Слайд 46

КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗДРАЖИТЕЛЯ
Кодирование – это процесс преобразования какой-либо информации в условный

код – упорядоченный набор символов.
В анализаторах информация о раздражителе кодируется и передается в виде электрических сигналов (ПД) по принципу бинарного кода: да/нет.
Выделяют 2 основных принципа кодирования:
Временное
Пространственное

Слайд 47

Временное кодирование
Временное кодирование – информация кодируется в виде определенной пачки ПД.

Информационное значение имеет серия (пачка) ПД, а конкретно ее временной рисунок, который зависит от параметров раздражителя:
частота импульсов,
длительность пачки или количество импульсов в пачке,
длительность интервала между пачками и периодичность их следования.
Пространственно-временные распределения электрической активности нервных волокон принято называть паттернами. Pattern – «образец».

Слайд 48

Пространственное кодирование
Пространственное кодирование – информация кодируется количеством и определенной топографией нервных

волокон, приносящих возбуждение в ЦНС.

Слайд 49

КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЕНСОРНЫХ ОЩУЩЕНИЙ

Слайд 50

Кодировании модальности и качества
1. Кодирование меченными линиями (пространственный принцип);
2. Кодирование определенным

паттерном возбуждения

Слайд 51

Кодирование интенсивности
Более сильное раздражение вызывает более сильное ощущение.
Осуществляется 2 способами:
Частотой импульсов

в отдельных нервных волокнах (временное кодирование);
Числом рецепторов, участвующих в ответе (пространственное кодирование). Основа – разная возбудимость рецепторов.

Слайд 52

Кодирование места, формы и размеров
Происходит по пространственному принципу. Данный способ кодирования

хорошо выражен в зрительной и сомато-сенсорной системах.
Кодирование длительности раздражения
Существует 2 способа:
1. Кодирование длительностью нейронного разряда. Способ характерен для медленно адаптирующихся рецепторов по принципу «длительность ответа - длительность раздражения»
2. Кодирование ответом «начало-конец», который свидетельствует о начале и окончании действия стимула. Способ характерен для быстроадаптирующихся рецепторов.

Слайд 53

РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ

Слайд 54

Различение интенсивности
Различение интенсивности стимулов происходит в соответствии с законом Вебера-Фехнера.
Рецепторы

могут различить по интенсивности два стимула в том случае, если разница между ними не менее дифференциального порога – величина, на которую один стимул должен отличаться от другого, чтобы их разница воспринималась человеком.
Пример: не менее 2% от первоначального уровня для зрительного анализатора и 3-10% для соматосенсорного и обонятельного анализаторов.

Слайд 55

Вебер: Минимальное различимое изменение интенсивности стимуляции (∆φ) составляет постоянную долю (с)

ее исходной интенсивности (φ):
∆φ=с∙φ или c = ∆φ/φ

Слайд 56

Фехнер предложил использовать дифференциальные пороги для измерения субъективных ощущений и построения

шкалы интенсивности ощущений (ψ). Психофизический закон Фехнера: зависимость между интенсивностью ощущения (ψ) и интенсивностью стимула (φ)
Ψ = k ∙ log (∆φ/φ)

Слайд 57

Различение пространственных параметров
Пространственное различение стимулов возможно в том случае, если между

возбужденными при их действии рецепторами находится хотя бы один невозбужденный, т.е. воздействия не должны сливаться в пространстве.
Мерой пространственного различения является пространственный порог различения или пространственный дифференциальный порог - минимальное расстояние между объектами, при котором они воспринимаются раздельно.
Пространственный порог зависит от плотности рецепторов

Слайд 58

Различение временных параметров
Для временного различения раздражителей важно, чтобы они не сливались

во времени, т.е. второй раздражитель не должен попадать в абсолютную рефрактерность, оставшуюся от предыдущего.

Слайд 59

Функции сенсорных систем
Обнаружение сигналов
Различение сигналов
Кодирование информации
Передача и преобразование сигналов
Осознание образов

Слайд 60

4. Передача и преобразование сигналов

Слайд 61

Преобразования сигналов могут быть разделены на:
Пространственные (усиление сигнала) – изменение соотношения

разных частей сигнала за счет увеличения количества рецепторов, имеющих наиболее важное биологическое значение;
Временные преобразования – сжатие, временная компрессия сигналов за счет перехода от длительной (тонической) импульсации нейронов первых уровней к коротким (фазическим) разрядам нейронов высоких уровней.

Слайд 62

Пространственные (усиление сигнала) преобразования сигналов

Слайд 63

«Сенсорный гомункулюс»
В зрительной и соматосенсорных системах на корковом уровне значительно искажаются

геометрические пропорции представительства отдельных частей тела или частей поля зрения.
Например, в зрительной области коры резко расширено представительство центральной ямки сетчатки глаза при относительном сжатии проекции периферии поля зрения – "циклопедический глаз".
В соматосенсорной области коры также преимущественно представлены наиболее важные для тонкого различения и организации поведения зоны – кожа пальцев рук и лица ("сенсорный гомункулюс").

Слайд 64

Слайд 65

1981- теория колончатой организации коры (в 60-х годах прошлого века V.Mountcastle)

Сенсорная кора построена из функциональных единиц, представляющих собой нейронные колонки, ориентированные перпендикулярно к ее поверхности.
Каждая колонка имеет диаметр 0,2-0,5 мм, содержит 105 нейронов. Нейроны каждой колонки функционально связаны только с рецепторами одного типа (по модальности).
Колонки специализированы не только в отношении локализации, но и в отношении типа рецепторов.

Слайд 66

Рецептивные поля интернейронов
Рецептивным полем нейрона называют множество рецепторов, функционально связанных с

этим нейроном.
Рецептивное поле нейрона представляет собой динамическое образование – один и тот же нейрон в различные моменты времени может оказаться функционально связанным с различным количеством рецепторов.
Максимальная величина рецептивного поля какого-либо нейрона соответствует количеству рецепторов, которые связаны с эти нейроном морфологически, а минимальная величина может ограничиваться всего одним рецептором.

Рецептивные поля нейронов.
А – максимальное рецептивное поле нейрона 2;
Б – минимальное рецептивное поле нейрона 2;
В – рецептивное поле нейрона 3;
1 – рецептирующая клетка.

ЦНС

Слайд 67

Перекрытие рецептивных полей.
Взаимодействие рецепторов в рецептивном поле.
За счет конвергенции

и дивергенции сенсорная информация передается одновременно по многим параллельным каналам, что обеспечивает надежность сенсорных систем. Сенсорные системы устойчивы к потере отдельных нейронов в результате заболевания или старения. Функции таких систем ухудшаются только при повреждении большого числа их элементов.

Слайд 68

Подавление информации о менее существенных сигналах происходит за счет возвратного и

латерального торможения.
Например, на сетчатку глаза действует большое световое пятно. Чтобы не передавать в мозг информацию от всех возбужденных рецепторах, сенсорная система пропускает в мозг сигналы только о начале и конце раздражения, причем до коры доходят сообщения только от рецепторов, которые лежат по контуру возбужденной области.
За счет латерального торможения в рецептивных полях центральных нейронов осуществляется усиление контраста. В результате усиления контраста, например в зрительной системе, глаз информирует нам не столько об абсолютных уровнях яркости, сколько о различиях в ней, т.е. о границах между объектами.
Иногда, высшие несенсорные мозговые центры могут через нисходящие тормозные пути блокировать передачу сигналов в сенсорных системах. Такие механизмы позволяют игнорировать некоторые элементы сенсорной информации, когда внимание сфокусировано на других раздражителях (плач ребенка или будильник и спящая мать).
Таким образом, ЦНС участвует в восприятии не только пассивно, принимая периферическую информацию, но и активно влияя на поток информации.

Слайд 69

В ходе преобразования сигналов происходит:
Ограничение избыточности информации и выделение существенных признаков

сигнала. Подавление информации о менее существенных сигналах происходит за счет возвратного и латерального торможения;
Детектирование сигналов

Слайд 70

Детектирование сигналов
Это избирательное выделение сенсорным нейроном признака раздражителя, имеющего поведенческое

значение.
Такой анализ осуществляют нейроны-детекторы, избирательно реагирующие лишь на определенные параметры стимула. В высших отделах сенсорной системы сконцентрированы детекторы сложных признаков и целых образов. Одни детекторы формируются в онтогенезе под влиянием окружающей среды, другие определены генетически.

Слайд 71

Слайд 72

Зрительные корковые нейроны с простым рецептивным полем активируются при воздействии на

фоторецепторы световым стимулом в виде полосы, определенным образом расположенной в пространстве (вертикально, горизонтально или под углом).
Рецептивное поле такого нейрона действует как своеобразный шаблон. Если зрительный стимул совпадает с этим шаблоном, нейрон реагирует.
Наиболее интенсивный ответ наблюдается в случае стимуляции рецептивного поля полоской (темной или светлой в зависимости от характера on - или off - рецептивного поля). Однако если стимулирующая полоска одновременно покрывает и антагонистическую зону, то ответ нейрона резко уменьшается. Благодаря такой организации рецептивного поля нейрон реагирует не на общий уровень освещенности поля зрения, а на контраст, т. е. выделяет контуры изображения

Слайд 73

Для активации нейронов со сложным рецептивным полем необходимы не только оформленный

и пространственно-ориентированный стимул, но и определенное направление его движения. Чувствительность корковых зрительных нейронов к движению и направлению внешних предметов обусловлена тем, что изображение неподвижного предмета всегда смещается по сетчатке из-за непрерывного движения глаз и тела. Нейроны со сложными рецептивными полями имеют их для каждого глаза и могут возбуждаться монокулярно, т.е. при раздражении сетчатки одного глаза.
Нейроны со сверхсложными полями находятся в полях 18 и 19 коры. Они возбуждаются только в том случае, если на их возбуждающее рецептивное поле воздействует световой стимул с большим количесвом зрительных параметров (форма, пространственная ориентация, направление движения, значения углов на границе, свет и темнота и др.)

Слайд 74

Иллюзия Мюллера-Лайера также объясняется организацией сложных рецептивных полей корковых нейронов, возбуждение

которых определяется углом между двумя контурами, что очень важно для эффективности данной иллюзии.

Различные фигуры можно видеть только тогда, когда они выступают из «фона». В определенных условиях разница между фигурой и фоном бывает неоднозначной.

В области V2 есть нейроны со сложными рецептивными полями, реагирующие на «кажущиеся контуры».

Слайд 75

5. Опознание образов

Слайд 76

Это конечная и наиболее сложная функция сенсорной системы.
Она заключается в

отнесении образа к определенному классу объектов, с которыми ранее встречался организм, т.е. классификации образов.
Опознание завершается принятием решения о том, с каким объектом или ситуацией встретился организм.
В результате этого происходит восприятие, т.е. мы опознаем, чье лицо видим перед собой, кого слышим, какой запах чувствуем.
Восприятие действующих на организм раздражителей является активным процессом, в котором каждый анализатор представляет собой сложную самонастраивающуюся организацию с множеством обратных связей.
Восприятие – это отражение в сознании человека предметов и явлений действительности в целом.

Слайд 77

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
Взаимодействие сенсорных систем осуществляется на спинальном, ретикулярном, таламическом и

корковом уровнях.
Особенно широка интеграция сигналов в ретикулярной формации. Важная неспецифическая система локализована в зоне ретикулярных ядер ствола мозга и неспецифических ядер таламуса.
Специфические (мономодальные) сенсорные пути передают точную информацию о стимулах, а неспецифические ответственны за сенсорную интеграцию и модификацию поведения. Например, активация и перефокусировка внимания.
Межсенсорное (кросс-модальное) взаимодействие особенно свойственно нервным клеткам ассоциативных областей коры больших полушарий, которые обладают высокой пластичностью, что обеспечивает перестройку их свойств в процессе непрерывного обучения опознанию новых раздражителей.

ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Содержание

Анализатор (сенсорная система) – часть нервной системы, включающая1. Рецепторный аппарат (периферический

Функции сенсорных системОбнаружение сигналовРазличение сигналовКодирование информацииПередача и преобразование сигналов Осознание образов

Структура отраженияЯвления внешнего мира Сенсорные стимулыСенсорные рецепторы Афферентные нервные волокнаСенсорные центры

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (РАЗМЕРНОСТИ) ОЩУЩЕНИЯПространство (местоположение, пространственная протяженность);Время (определение начала и продолжительности

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ 1. Многослойность . 2. Многоканальность . специфический

МногослойностьНаличие нескольких слоев нервных клеток, начиная с рецепторов и заканчивая корковыми

специфический каналнеспецифический каналассоциативный канал1 – чувствительные нейроны одной сенсорной системы,2 –

Специфический каналОсуществляет передачу сигналов определенной модальности и оценивает физические или химические

В строении специфических путей можно выделить следующие особенности: Каналы имеют малое

Рецептивное поле – это совокупность рецепторов, импульсы от которых поступают к

Специфический каналСоматотопическая организация корковой зоны SI человека Изображения на поперечном срезе

Корковые поля по Бродману

Ассоциативный каналНейроны этого канала имеют высокую степень конвергенции, Функция - обеспечивает

Ассоциативные зоны обеспечивают процессы межсенсорной интеграции и играют большую роль в

Неспецифический каналФормируется в результате дивергенции специфических нервных волокон на различных уровнях

Значение неспецифической системы мозга:Поддерживает общий уровень возбудимости мозговых структур, участвует в

Сенсорная система не просто пассивный канал связей. Она включает и аппарат

3. Многоуровневостьрецепторный; спинальный; стволовой; таламический; кортикальный. В каждой

4. Принцип парного строения Любая сенсорная система построена по принципу двухсторонней

Основной механизм парной деятельности сенсорных систем – механизм функциональной асимметрии при

Левое полушарие дискретное, обрабатывает информацию по принципу индукции – от частного

СЕНСОРНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ

Клеточная и сенсорная рецепцияКлеточная рецепция - процесс восприятия и преобразования химического

Классификации рецепторов Психофизиологическая классификацияРецепторы разделяются1. по модальности ощущений, возникающих при их раздражении

Первичные и вторичные рецепторы1 – тело чувствительного нейрона; 2 – периферический

Первичночувствующие рецепторы – это нервные окончания концевые участки дендрита чувствительного нейрона

Вторичночувствующие рецепторы Состоят из 2-х синаптически связанных элементов:клетки эпителиального либо нервного происхождения

СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ РЕЦЕПТОРОВ

Свойства рецепторов1. Модальная специфичность рецепторов - это способность рецепторов одного типа

2. Высокая чувствительность к адекватному раздражителю - это способность рецепторов возбуждаться

3. Высокая специализация рецепторов одной модальности – Способность рецепторов реагировать не

4. Способность к адаптацииАдаптация сенсорных рецепторов – это процесс уменьшения или

Адаптация тонических ( А ), промежуточных ( Б ) и фазных

Функции рецепторовОбнаружение;Кодирование;Различение.

ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ- это трансформация (преобразование) физической и химической энергии раздражителя в

Закономерности преобразования энергии внешнего раздражителя в серию нервных импульсов:чем выше сила

КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗДРАЖИТЕЛЯКодирование – это процесс преобразования какой-либо информации в условный

Временное кодированиеВременное кодирование – информация кодируется в виде определенной пачки ПД.

Пространственное кодированиеПространственное кодирование – информация кодируется количеством и определенной топографией нервных

КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЕНСОРНЫХ ОЩУЩЕНИЙ

Кодировании модальности и качества1. Кодирование меченными линиями (пространственный принцип);2. Кодирование определенным

Кодирование интенсивности Более сильное раздражение вызывает более сильное ощущение. Осуществляется 2 способами:Частотой импульсов

Кодирование места, формы и размеровПроисходит по пространственному принципу. Данный способ кодирования

РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ

Различение интенсивностиРазличение интенсивности стимулов происходит в соответствии с законом Вебера-Фехнера. Рецепторы

Вебер: Минимальное различимое изменение интенсивности стимуляции (∆φ) составляет постоянную долю (с)

Фехнер предложил использовать дифференциальные пороги для измерения субъективных ощущений и построения

Различение пространственных параметровПространственное различение стимулов возможно в том случае, если между

Различение временных параметровДля временного различения раздражителей важно, чтобы они не сливались

Функции сенсорных системОбнаружение сигналовРазличение сигналовКодирование информацииПередача и преобразование сигналов Осознание образов

4. Передача и преобразование сигналов

Преобразования сигналов могут быть разделены на:Пространственные (усиление сигнала) – изменение соотношения

Пространственные (усиление сигнала) преобразования сигналов

«Сенсорный гомункулюс»В зрительной и соматосенсорных системах на корковом уровне значительно искажаются

1981- теория колончатой организации коры (в 60-х годах прошлого века V.Mountcastle)

Рецептивные поля интернейроновРецептивным полем нейрона называют множество рецепторов, функционально связанных с

Перекрытие рецептивных полей. Взаимодействие рецепторов в рецептивном поле. За счет конвергенции

Подавление информации о менее существенных сигналах происходит за счет возвратного и

В ходе преобразования сигналов происходит:Ограничение избыточности информации и выделение существенных признаков

Детектирование сигналов Это избирательное выделение сенсорным нейроном признака раздражителя, имеющего поведенческое

Зрительные корковые нейроны с простым рецептивным полем активируются при воздействии на

Для активации нейронов со сложным рецептивным полем необходимы не только оформленный

Иллюзия Мюллера-Лайера также объясняется организацией сложных рецептивных полей корковых нейронов, возбуждение

5. Опознание образов

Анализатор (сенсорная система) – часть нервной системы, включающая
1. Рецепторный аппарат (периферический

Функции сенсорных систем
Обнаружение сигналов
Различение сигналов
Кодирование информации
Передача и преобразование сигналов
Осознание образов

Структура отражения
Явления внешнего мира
Сенсорные стимулы
Сенсорные рецепторы
Афферентные нервные волокна
Сенсорные центры

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (РАЗМЕРНОСТИ) ОЩУЩЕНИЯ
Пространство (местоположение, пространственная протяженность);
Время (определение начала и продолжительности

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТРОЕНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ
1. Многослойность .
2. Многоканальность .
специфический

Многослойность
Наличие нескольких слоев нервных клеток, начиная с рецепторов и заканчивая корковыми

специфический канал
неспецифический канал
ассоциативный канал
1 – чувствительные нейроны одной сенсорной системы,
2 –

Специфический канал
Осуществляет передачу сигналов определенной модальности и оценивает физические или химические

В строении специфических путей можно выделить следующие особенности:
Каналы имеют малое

Специфический канал
Соматотопическая организация
корковой зоны SI человека
Изображения на поперечном срезе

Ассоциативный канал
Нейроны этого канала имеют высокую степень конвергенции,
Функция - обеспечивает

Неспецифический канал
Формируется в результате дивергенции специфических нервных волокон на различных уровнях

Значение неспецифической системы мозга:
Поддерживает общий уровень возбудимости мозговых структур, участвует в

Сенсорная система не просто пассивный канал связей.
Она включает и аппарат

3. Многоуровневость
рецепторный;
спинальный;
стволовой;
таламический;
кортикальный.
В каждой

4. Принцип парного строения
Любая сенсорная система построена по принципу двухсторонней

Клеточная и сенсорная рецепция
Клеточная рецепция - процесс восприятия и преобразования химического

Классификации рецепторов
Психофизиологическая классификация
Рецепторы разделяются
1. по модальности ощущений, возникающих при их раздражении

Первичные и вторичные рецепторы
1 – тело чувствительного нейрона;
2 – периферический

Вторичночувствующие рецепторы
Состоят из 2-х синаптически связанных элементов:
клетки эпителиального либо нервного происхождения

Свойства рецепторов
1. Модальная специфичность рецепторов - это способность рецепторов одного типа

3. Высокая специализация рецепторов одной модальности –
Способность рецепторов реагировать не

4. Способность к адаптации
Адаптация сенсорных рецепторов – это процесс уменьшения или

Адаптация тонических ( А ), промежуточных ( Б ) и
фазных

Функции рецепторов
Обнаружение;
Кодирование;
Различение.

ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ
- это трансформация (преобразование) физической и химической энергии раздражителя в

Закономерности преобразования энергии внешнего раздражителя в серию нервных импульсов:
чем выше сила

КОДИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗДРАЖИТЕЛЯ
Кодирование – это процесс преобразования какой-либо информации в условный

Временное кодирование
Временное кодирование – информация кодируется в виде определенной пачки ПД.

Пространственное кодирование
Пространственное кодирование – информация кодируется количеством и определенной топографией нервных

Кодировании модальности и качества
1. Кодирование меченными линиями (пространственный принцип);
2. Кодирование определенным

Кодирование интенсивности
Более сильное раздражение вызывает более сильное ощущение.
Осуществляется 2 способами:
Частотой импульсов

Кодирование места, формы и размеров
Происходит по пространственному принципу. Данный способ кодирования

Различение интенсивности
Различение интенсивности стимулов происходит в соответствии с законом Вебера-Фехнера.
Рецепторы

Различение пространственных параметров
Пространственное различение стимулов возможно в том случае, если между

Различение временных параметров
Для временного различения раздражителей важно, чтобы они не сливались

Функции сенсорных систем
Обнаружение сигналов
Различение сигналов
Кодирование информации
Передача и преобразование сигналов
Осознание образов

Преобразования сигналов могут быть разделены на:
Пространственные (усиление сигнала) – изменение соотношения

«Сенсорный гомункулюс»
В зрительной и соматосенсорных системах на корковом уровне значительно искажаются

Рецептивные поля интернейронов
Рецептивным полем нейрона называют множество рецепторов, функционально связанных с

Перекрытие рецептивных полей.
Взаимодействие рецепторов в рецептивном поле.
За счет конвергенции

В ходе преобразования сигналов происходит:
Ограничение избыточности информации и выделение существенных признаков

Детектирование сигналов
Это избирательное выделение сенсорным нейроном признака раздражителя, имеющего поведенческое