1. Сенсорные системы.Основные принципы строения сенсорных систем. Человеку, для которого характерны сложные акты поведения во внешней среде, необходимы постоянное получение информации о состоянии и изменениях внешней среды и внутренних органов, перера-ботка этой информации и на основе ее составление программ предстоящей деятельности. Постоянный анализ окружающего мира обеспечивается работой ряда механизмов и систем, которые называют сенсорными, или анализаторами. Учение об анализаторах было создано И. П. Павло-вым. Анализатором Павлов считал совокупность нейронов, участвующих в восприятии раздражений, проведении возбуждения, а также анализе его свойств клетками коры большого мозга. Работа любого анализатора начинается с восприятия рецепторами внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы и передача их в мозг через цепи нейронов, образующих ряд уровней. Процесс передачи сенсорных сигналов сопровождается многократными их преобразованиями и завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа), после чего происходит выбор или разработка программы ответной реакции орга-низма. Современное представление об анализаторах как сложных много-уровневых системах, передающих информацию от рецепторов к коре и включающих регулирующие влияния коры на рецепторы и нижележащие центры, привело к появлению более общего понятия сенсорные системы.Основные принципы строения:

1. многослойность, т.е. наличие нескольких слоев нервных клеток, первый из которых связан с рецептором, а последний - с нейронами ассоциативных отделов коры полушарий;

2. многоканальность - наличие в каждом из слоев множества (иногда до миллиона) нервных элементов, связанных со множест­вом элементов следующего слоя и т.д. Наличие множества каналов обеспечивает сенсорным системам животных и человека большую надежность и тонкость анализа;

3. неодинаковое число элементов в соседних слоях, например, в зрительной сенсорной системе;

4. дифференциация сенсорных систем заключается в образовании отделов, состоящих из того или иного числа слоев нервных эле­ментов.

2. Общий план организации и функции сенсорных систем.

Общий план организации сенсорных систем. В составе сенсорной системы различают 3 отдела:

• периферический, или рецепторный, состоящий из рецепторов, воспринимающих определенные сигналы, и специальных образо­ваний, представляющих собой органы чувств - глаз, ухо и др.;

• проводниковый, включающий проводящие пути и подкорковые нервные центры;

• корковый - области коры больших полушарий, которым адресу­ется данная информация.

Нервный путь, связывающий рецептор с корковыми клетками, обыч­но состоит из четырех нейронов: первый, чувствительный, нейрон распо­ложен вне ЦНС - в спинномозговых узлах или узлах черепномозговых нервов (спиральном узле улитки, вестибулярном узле и др.); второй ней­рон находится в спинном, продолговатом или среднем мозге; третий ней­рон - в релейных (переключательных) ядрах таламуса; четвертый нейрон представляет собой корковую клетку проекционной зоны коры больших полушарий.

Основные функции сенсорных систем:

■ сбор и обработка информации о внешней и внутренней среде ор­ ганизма, что включает: обнаружение сигналов; различение сиг­ налов; передачу и преобразование сигналов; кодирование поступающей информации; детектирование тех или иных признаков сигналов; опознание образов;

• осуществление обратных связей, информирующих нервные цен­тры о результатах деятельности;

• поддержание нормального уровня (тонуса) функционального со­стояния мозга.

Разложение сложностей внешнего и внутреннего мира на от­дельные элементы и их анализ И. П. Павлов считал основной функци­ей сенсорных систем (анализаторов). Помимо первичного сбора информации важной функцией сенсорных систем является также осуществление обратных связей о результатах деятельности организма. Для уточнения и совершенствования различных действий человека, в первую очередь, двигательных, ЦНС должна получать информацию о силе и длительности выполняемых сокращений мышц, о скорости и точности перемещений тела или рабочих снарядов, об изменениях темпа движений.Без этой информации невозможно формирование и развитие двигательных навыков, в т.ч. спортивных, совершенствование техники

Сенсорные системы вносят свой вклад в регуляцию функ­ционального состояния организма. Импульсация, идущая от различных ре­цепторов в кору больших полушарий как по специфическим, так и по не­специфическим путям, является существенным условием поддержания нормального уровня ее функционального состояния. Искусственное вы­ключение органов чувств в специальных экспериментах на животных при­водило к резкому снижению тонуса коры и засыпанию. Такое животное просыпалось лишь во время кормления и при позывах к мочеиспусканию или опорожнению кишечника.

3. Классификация и механизмы возбуждения рецепторов

Рецепторами называются специальные образования, восприни­мающие и преобразующие энергию внешнего раздражения в специфи­ческую энергию нервного импульса.

Все рецепторы разделяют на экстерорецепторы, принимающие раз­дражения из внешней среды (рецепторы органов слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания), интерорецепторы, реагирующие на раздражения из внутренних органов, и проприорецепторы, воспринимающие раздраже­ния из двигательного аппарата (мышц, сухожилий, суставных сумок).

В зависимости от природы раздражителя, на который они настрое­ны, различают хеморецепторы (рецепторы вкуса и обоняния, хеморецепторы сосудов и внутренних органов), механорецепторы (проприорецепторы двигательной сенсорной системы, барорецепторы сосудов, рецепторы слу-ховой, вестибулярной, тактильной и болевой сенсорных систем), фоторе-цепторы (рецепторы зрительной сенсорной системы) и терморецепторы (рецепторы сенсорной системы кожи и внутренних органов).

По характеру связи с раздражителем различают дистантные рецеп-торы, реагирующие на сигналы от удаленных источников и обусловливаю-щие предупредительные реакции организма (зрительные и слуховые), и кон-тактные, принимающие непосредственные воздействия (тактильные и др.).

По структурным особенностям различают первичные (первично-чувствующие) и вторичные (вторичночувствующие) рецепторы.

Первичные рецепторы – это окончания чувствительных биполяр-ных клеток, тело которых находится вне ЦНС, один отросток подходит к воспринимающей раздражение поверхности, а другой направляется в ЦНС (например, проприорецепторы, тактильные и обонятельные рецепторы).

Вторичные рецепторы представлены специализированными рецеп-торными клетками, которые расположены между чувствительным нейроном и точкой приложения раздражителя. К ним относят рецепторы вкуса, зрения, слуха, вестибулярного аппарата. В практическом отношении наи-более важное значение имеет психофизиологическая классификация ре-цепторов по характеру ощущений, возникающих при их раздражении.У человека различают зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы, терморецепторы, ре-цепторы положения тела и его частей в пространстве (проприо- и вестибу-лорецепторы) и рецепторы кожи.

Механизм возбуждения рецепторов. В первичных рецепторах энергия внешнего раздражителя непосредственно преобразуется в нервный импульс в самом чувствительном нейроне. В периферическом окончании чувствительных нейронов при действии раздражителя происходит измене-ние проницаемости мембраны для определенных ионов и ее деполяризация, возникает местное возбуждение – рецепторный потенциал, который, достигнув пороговой величины, обусловливает появление потенциала действия, распространяемого по нервному волокну к нервным центрам.

Во вторичных рецепторах раздражитель вызывает появление рецепторного потенциала в клетке-рецепторе. Ее возбуждение приводит к выделению медиатора в пресинаптической части контакта клетки-рецептора с волокном чувствительного нейрона. Местное возбуждение этого волокна отражается появлением возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП), или так называемого генераторного потенциала. При достижении порога возбудимости в волокне чувствительного нейрона возникает потенциал действия, несущий информацию в ЦНС. Таким образом, во вторичных рецепторах одна клетка преобразует энергию внешнего раздражителя в рецепторный потенциал, а другая – в генераторный потенциал и потенциал действия. Постсинаптический потенциал первого чувствительного нейрона называют генераторным потенциалом и он приводит к генерации нервных импульсов.