Основы психофизиологии
Шрифт:
Модуль 2
Психофизиология сенсорно-моторных процессов и эмоциональной сферы
Глава 2
Понятие сенсорной системы. сихофизиология восприятия
2.1. Понятие сенсорной системы. Общие принципы организации сенсорных систем
Сенсорные системы – это воспринимающие системы организма (зрительная, слуховая, обонятельная, осязательная, вкусовая, болевая, тактильная, вестибулярный аппарат, проприоцептивная, интероцептивная).
Для
1) периферическая часть, представленная рецептором, воспринимающим раздражение и преобразующим его в нервное возбуждение;
2) центральная часть, образованная несколькими уровнями обработки в ЦНС, самым высоким из которых является кора больших полушарий;
3) проводниковый отдел – нервные пути, которые связывают рецептор и центральную часть анализатора.
Понятие сенсорная система шире, чем анализатор. Она включает в себя дополнительные приспособления – систему настройки и систему саморегуляции. Сенсорная система предусматривает обратную связь между мозговыми анализирующими структурами и воспринимающим рецептивным аппаратом. Для сенсорных систем характерен также процесс адаптации к раздражению. Адаптация – это процесс приспособления сенсорной системы и ее отдельных элементов к действию раздражителя. То есть сенсорная система в отличие от анализатора активна, а не пассивна в передаче возбуждения.
С восприятия рецепторами внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы и передачи их в мозг через цепи нейронов начинается работа любой сенсорной системы. В процессе передачи сенсорных сигналов происходит их многократное преобразование и перекодирование, которое завершается высшим анализом и синтезом (опознанием образа). После этого формируется ответная реакция организма. На рис. 12 отражены уровни обработки информации в различных сенсорных системах.
Рис. 12. Уровни обработки информации в сенсорных системах
Переработка сенсорной информации может сопровождаться или не сопровождаться осознанием стимула. При осознании говорят об ощущении.
Под анализатором И. П. Павлов (1952) понимал совокупность рецепторов (периферический отдел анализатора), путей проведения возбуждения (проводниковый отдел) и нейронов, анализирующих раздражитель в коре мозга (центральный отдел анализатора).
Отметим различия в понятиях «сенсорная система» и «анализатор»:
1) в передаче возбуждения сенсорная система не пассивна, а активна;
2) вспомогательные структуры, обеспечивающие оптимальную настройку и работу рецепторов, входят в состав сенсорной системы;
3) вспомогательные низшие нервные центры, не просто передающие сенсорное возбуждение дальше, а меняющие его характеристики и разделяющие на несколько разнонаправленных потоков, также входят в состав сенсорной системы;
4) в сенсорной системе имеются обратные связи между структурами, передающими сенсорное
5) обработка и переработка сенсорного возбуждения происходит не только в коре головного мозга, но и в нижележащих структурах;
6) в сенсорной системе происходит адаптация, т. е. активная ее подстройка под восприятие раздражителя и приспособление к нему;
7) сенсорная система более сложна, чем анализатор.
Важнейшими принципами организации сенсорных систем человека являются: 1) многослойность, 2) многоканальность, 3) наличие так называемых «сенсорных воронок», 4) дифференциация сенсорной системы по вертикали и 5) дифференциация сенсорной системы по горизонтали.
Многослойность предполагает наличие в каждой сенсорной системе нескольких слоев нейронов, причем первый из них связан с рецепторами, а последний – с нейронами моторных областей коры головного мозга. Благодаря этому свойству слои нейронов имеют возможность специализироваться на переработке разных видов сенсорной информации. А это, в свою очередь, способствует быстрому реагированию на простые сигналы, которые анализируются уже на низких уровнях. Также путем нисходящих влияний из других отделов мозга создаются условия для избирательного регулирования свойств нейронных слоев.
Многоканальность сенсорной системы предполагает, что в каждом нейронном слое имеется множество (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных нервными волокнами со множеством клеток следующего слоя. Благодаря наличию множества таких параллельных каналов обработки и передачи сенсорной информации сенсорная система осуществляет анализ сигналов (высокое «разрешение» сенсорных сигналов) с большой тонкостью и значительной надежностью.
Разное количество элементов в соседних нейронных слоях формирует «сенсорные воронки». Так, в сетчатке каждого глаза у человека насчитывается 130 млн фоторецепторов, а в слое выходных (ганглиозных) клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше («суживающаяся воронка»). На следующих уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся воронка: количество нейронов в первичной проекционной области зрительной коры мозга в тысячи раз больше, чем на выходе из сетчатки. В слуховой системе и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре представлена только расширяющаяся воронка. Физиологический смысл суживающейся воронки связан с изменением избыточности информации, а расширяющийся – с обеспечением параллельного анализа разных признаков сигнала.
Дифференциация сенсорной системы по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит, как правило, из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел сенсорной системы – более крупное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы или кохлеарные ядра слуховой системы) имеет определенную функцию.
Дифференциация сенсорной системы по горизонтали определяется различиями в свойствах рецепторов, нейронов и связях между ними в пределах каждого из слоев. Так, в зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре и по-разному перерабатывающих информацию от центра и от периферии сетчатки.