Сенсорная система

Человеческий глаз, элемент зрительной системы

Сенсорная система — часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды^[1][2]. Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.

Также сенсорными системами называют анализаторы. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И. П. Павлов^[2]. Анализаторы (сенсорные системы) — это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.

Общие принципы конструкции

Сенсорные системы подразделяются на внешние и внутренние; внешние снабжены экстерорецепторами, внутренние — интерорецепторами. В обычных условиях на организм постоянно осуществляется комплексное воздействие, и сенсорные системы работают в постоянном взаимодействии. Любая психофизиологическая функция полисенсорна^[3].

К основным принципам конструкции сенсорных систем относятся^[3]:

• Принцип многоканальности (дублирование с целью повышения надёжности системы)
• Принцип многоуровневости передачи информации
• Принцип конвергенции (концевые развлетвления одного нейрона контактируют с несколькими нейронами предыдущего уровня; воронка Шеррингтона)
• Принцип дивергенции (мультипликации; контакт с несколькими нейронами более высокого уровня)
• Принцип обратных связей (у всех уровней системы есть и восходящий, и нисходящий путь; обратные связи имеют тормозное значение как часть процеса обработки сигнала)
• Принцип кортикализации (в новой коре представлены все сенсорные системы; следовательно, кора функционально многозначна, и не существует абсолютной локализации)
• Принцип двусторонней симметрии (существует в относительной степени)
• Принцип структурно-функциональных корреляций (кортикализация разных сенсорных систем имеет разную степень)

Кодирование информации

Раздражимость как свойство организма — способность к ответу, позволяющая приспособиться к условиям среды. Раздражителем может быть любое химико-физическое изменение среды. Рецепторные элементы нервной системы позволяют воспринимать существенные раздражители и трансформировать их в нервные импульсы^[4].

Наиболее важны следующие четыре характеристики сенсорных стимулов^[4]:

• тип
• интенсивность (определяется деятельностью нижних уровней сенсорных систем; носит S-образный характер, то есть наибольшие изменения частоты импульсации нейрона происходят при варьировании интенсивности в средней части кривой, что позволяет улавливать малые изменения сигналов низкой интенсивности — закон Вебера—Фехнера)
• местонахождение (например, локализация источника звука происходит благодаря разному времени прихода звуковой волны на каждое ухо (для низкочастотных сигналов) или межушным различиям стимуляции по интенсивности (для высокочастотных сигналов)^[5]; в любом случае импульсация, несмотря на теоретическую возможность широкой дивергенции, передаётся по принципу меченой линии, что позволяет определить источник сигнала)
• продолжительность.

Помимо «принципа меченой линии» иррадиацию возбуждения ограничивает латеральное торможение (то есть возбуждённые рецепторы или нейроны затормаживают соседние клетки, обеспечивая контраст)^[4].

Сенсорная система человека

Ухо, элемент слуховой системы

Язык, элемент вкусовой системы

Сенсорная система человека состоит из следующих подсистем:

• соматосенсорная система
• зрительная система
• обонятельная сенсорная система
• слуховая сенсорная система
• вкусовая сенсорная система

У человека имеются, согласно классификации по физической энергии стимула, являющейся для данного рецептора адекватной:

• Хеморецепторы
• Механорецепторы
• Ноцицепторы
• Фоторецепторы
• Терморецепторы

Рецептивное поле (поле рецепторов) — это область, в которой находятся специфические рецепторы, посылающие сигналы связанному с ними нейрону (или нейронам) более высокого синаптического уровня той или иной сенсорной системы. Например, при определённых условиях рецептивным полем может быть названа и область сетчатки глаза, на которую проецируется зрительный образ окружающего мира, и единственная палочка или колбочка сетчатки, возбуждённая точечным источником света^[6] . На данный момент определены рецептивные поля для зрительной, слуховой и соматосенсорной систем.

См. также

• Фильтрация сенсорной информации
• Рецептивное поле
• Характеристики сенсорной системы человека

Примечания

1. ↑ Хандверкер Х. Глава 8. Общая сенсорная физиология // Физиология человека: в3-х томах. Т.1. Пер. с англ = Human Physiology. Edited by R.F. Schmidt and G. Thews. 2nd, completely revised edition / под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса (перевод под ред. акад. П.Г. Костюка). — М.: Мир, 1996. — С. 178-196. — 323 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-03-002545-6
2. ↑ ^{1 2} Островский М. А., Шевелев И. А. Глава 14. Сенсорные системы // Физиология человека. Учебник (В двух томах. Т. II) / под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М. — С. 201-259. — 368 с. — (Учеб. лит. для студентов мед. вузов). — 10 000 экз. — ISBN 5-225-02693-1
3. ↑ ^{1 2} А. С. Батуев. Глава 2. Сенсорная функция мозга. #1. Общие принципы конструкции сенсорных систем // Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем. — 3. — СПб.: Питер, 2010. — С. 46-51. — 317 с. — ISBN 9785911808426
4. ↑ ^{1 2 3} А. С. Батуев. Глава 2. Сенсорная функция мозга. #2-3. Закономерности обнаружения сигналов. Системная организация процессов кодирования информации // Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем. — 3. — СПб.: Питер, 2010. — С. 51-56. — 317 с. — ISBN 9785911808426
5. ↑ Альтман Я. А. Глава 5. Пространственный слух // Слуховая система / ред. Я. А. Альтман. — Л.: Наука, 1990. — С. 366-448. — 620 с. — (основы современной физиологии). — 1800 экз. — ISBN 5-02-025643-9
6. ↑ Kolb & Whishaw: Fundamentals of Human Neuropsychology (2003)