Модальность рецептора это: Сенсорная модальность | Наука | Fandom

Сенсорная модальность | Наука | Fandom

Расположение зрительного, слухового и соматосенсорного восприятия в двухолмии мозга. Наложение этих двух систем создает мультисенсорное пространство.

Сенсорная модальность — один из аспектов стимула или то, что мы воспринимаем после стимула. Например, температура модальности регистрируется после того, как тепло или холод стимулирует рецептор. Некоторые сенсорные модальности включают в себя: свет,звук, температуру, вкус, давление и запах. Тип и расположение сенсорных рецепторов, включённого стимула играет главную роль в кодировании ощущение. Все сенсорные модальности работают вместе тогда, когда требуется усилить раздражителей ощущения, когда это необходимо. ^[1]

Мультимодальное восприятие — способность нервной системы млекопитающих, чтобы объединить все различные входы сенсорной системы, чтобы привести к усиленному обнаружения или идентификации конкретного стимула. Комбинации всех сенсорных модальностей делаются в тех случаях, когда одна сенсорная модальность приводит к неоднозначному и неполному результату.

[1]

Расположение зрительной, слуховой и соматосенсорного восприятия находится в двухолмии мозга. Совмещение этих систем создает мультисенсорное пространство. Интеграция всех сенсорных модальностей возникает, когда мультимодальные нейроны получают сенсорную информацию, которая перекрывается с различными условиями. Мультимодальные нейроны находятся в двухолмия;^[1] они отвечают на универсальность различных сенсорных входов. Мультимодальные нейроны ведут к изменению поведения и оказания помощи при анализе ответов поведения на определенный стимул.^[1] Информация из двух или более органов чувств также встречается. Мультимодальный восприятие не ограничивается одной областью мозга: многие участки мозга активируются, когда сенсорная информация воспринимается из окружающей среды.Иври, Ричард (2009). Когнитивные нейронауки: Биология ума . ^[2] На самом деле, гипотеза наличия централизованной мультисенсорной области получает постоянно больше спекуляций, поскольку некоторые регионы ранее неисследованным, в настоящее время считаются мультимодальными. По этим причинам в настоящее время это явление исследуются несколькими исследовательскими группами, но сейчас стало понятно, что подходить к этим вопросам надо с децентрализованной теоретической точки зрения. Кроме того, несколько лабораторий с использованием модельных организмов с беспозвоночными предоставит ценную информацию для общества, поскольку они более легко изучены и считаются децентрализованными нервными системами.

[3]

Принципиальная схема человеческого глаза[править | править код]

Модальность стимула — Stimulus modality

Модальность стимула , также называемая сенсорной модальностью , является одним из аспектов стимула или того, что воспринимается после стимула. Например, модальность температуры регистрируется после того, как тепло или холод стимулируют рецептор. К некоторым сенсорным модальностям относятся: свет , звук , температура , вкус , давление и запах . Тип и расположение сенсорного рецептора, активируемого стимулом, играет главную роль в кодировании ощущения. Все сенсорные модальности работают вместе, чтобы усилить ощущение стимула, когда это необходимо.

Мультимодальное восприятие

Мультимодальное восприятие — это способность нервной системы млекопитающих объединять все различные входные данные сенсорной нервной системы, что приводит к усиленному обнаружению или идентификации определенного стимула. Комбинации всех сенсорных модальностей выполняются в тех случаях, когда единственная сенсорная модальность приводит к неоднозначному и неполному результату.

Расположение зрительного, слухового и соматосенсорного восприятия в верхнем холмике мозга. Перекрытие этих систем создает мультисенсорное пространство.

Интеграция всех сенсорных модальностей происходит, когда мультимодальные нейроны получают сенсорную информацию, которая перекрывается с различными модальностями. Мультимодальные нейроны обнаруживаются в верхнем холмике; они реагируют на разнообразие различных сенсорных входов. Мультимодальные нейроны приводят к изменению поведения и помогают анализировать поведенческие реакции на определенные стимулы. Встречается информация от двух или более органов чувств . Мультимодальное восприятие не ограничивается одной областью мозга: многие области мозга активируются, когда сенсорная информация воспринимается из окружающей среды. Фактически, гипотеза о наличии централизованной мультисенсорной области постоянно вызывает все больше спекуляций, поскольку несколько ранее не исследованных областей теперь считаются мультимодальными. Причины этого в настоящее время исследуются несколькими исследовательскими группами, но теперь считается, что к этим вопросам следует подходить с децентрализованной теоретической точки зрения. Более того, несколько лабораторий, использующих модельные организмы беспозвоночных, предоставят сообществу неоценимую информацию, поскольку их легче изучать и они считаются имеющими децентрализованную нервную систему.

Читать по губам

Чтение по губам — это мультимодальный процесс для людей. Наблюдая за движениями губ и лица, люди привыкают к чтению по губам. Беззвучное чтение по губам активирует слуховую кору . Когда звуки совпадают или не совпадают с движениями губ, височная борозда левого полушария становится более активной.

Эффект интеграции

Мультимодальное восприятие вступает в силу, когда унимодальный стимул не дает ответа. Эффект интеграции применяется, когда мозг обнаруживает слабые одномодальные сигналы и объединяет их для создания мультимодального восприятия для млекопитающего . Эффект интеграции правдоподобен, когда разные стимулы совпадают. Эта интеграция подавляется, когда мультисенсорная информация не представлена ​​случайно.

Полимодальность

Полимодальность — это свойство одного рецептора реагировать на несколько модальностей, таких как свободные нервные окончания, которые могут реагировать на температуру, механические стимулы (прикосновение, давление, растяжение) или боль ( ноцицепция ).

Легкая модальность

Принципиальная схема человеческого глаза.

Описание

Модальность стимула для зрения — свет; человеческий глаз может получить доступ только к ограниченному участку электромагнитного спектра от 380 до 760 нанометров . Специфические тормозные реакции, происходящие в зрительной коре, помогают создать визуальный фокус на определенной точке, а не на всем окружении.

Восприятие

Чтобы воспринимать световой раздражитель, глаз должен сначала преломить свет, чтобы он попал прямо на сетчатку . Рефракция в глазу достигается за счет совместных усилий роговицы , хрусталика и радужной оболочки . Преобразование света в нервную активность происходит через фоторецепторные клетки сетчатки. Когда нет света, витамин А в организме присоединяется к другой молекуле и становится белком. Вся структура, состоящая из двух молекул, становится фотопигментом . Когда частица света попадает в фоторецепторы глаза, две молекулы отделяются друг от друга, и происходит цепочка химических реакций. Химическая реакция начинается с того, что фоторецептор посылает сообщение нейрону, называемому биполярной клеткой, посредством использования потенциала действия или нервного импульса. Наконец, сообщение отправляется в ганглиозную клетку, а затем в мозг.

Приспособление

Глаз способен обнаруживать визуальный стимул, когда фотоны (световые пакеты) заставляют молекулу фотопигмента, в первую очередь родопсина , распадаться. Родопсин, обычно розовый, при этом обесцвечивается. При высоком уровне света фотопигменты разрушаются быстрее, чем регенерируются. Поскольку регенерировано небольшое количество фотопигментов, глаза нечувствительны к свету. При входе в темную комнату после пребывания в хорошо освещенном месте глазам требуется время для восстановления достаточного количества родопсина. Чем больше времени проходит, тем выше вероятность того, что фотоны расщепят неотбеленный фотопигмент, потому что скорость регенерации превзойдет скорость обесцвечивания. Это называется адаптацией .

Цветовые стимулы

Люди могут видеть множество цветов, потому что свет в видимом спектре состоит из волн различной длины (от 380 до 760 нм). Наша способность видеть в цвете обусловлена ​​тремя разными конусными клетками сетчатки, содержащими три разных фотопигмента. Каждый из трех конусов предназначен для наилучшего восприятия определенной длины волны (420, 530 и 560 нм или примерно синий, зеленый и красный цвета). Мозг способен различать длину волны и цвет в поле зрения, выясняя, какой конус был стимулирован. Физические параметры цвета включают длину волны , интенсивность и чистоту, в то время как соответствующие параметры восприятия включают оттенок , яркость и насыщенность.

Приматы — единственные млекопитающие с цветовым зрением.

Теория трихроматизма была предложена в 1802 году Томасом Янгом . По словам Янга, зрительная система человека способна создавать любой цвет за счет сбора информации из трех колбочек. Система соберет информацию и систематизирует новый цвет на основе количества каждого обнаруженного оттенка.

Подсознательные визуальные стимулы

Некоторые исследования показывают, что подсознательные стимулы могут влиять на отношение. В исследовании 1992 года Кросник, Бец, Юссим и Линн провели исследование, в котором участникам показывали серию слайдов, на которых разные люди выполняли обычные повседневные дела (например, шли к машине, сидели в ресторане). Этим слайдам предшествовали слайды, которые вызывали либо положительное эмоциональное возбуждение (например, новобрачная пара, ребенок с куклой Микки Мауса), либо отрицательное эмоциональное возбуждение (например, ведро змей, лицо в огне) в течение 13 миллисекунд, что участники сознательно воспринимали. как внезапная вспышка света. Никому из людей не сообщили о подсознательных изображениях. Эксперимент показал, что во время анкетирования участники с большей вероятностью приписывали положительные черты личности тем на фотографиях, которым предшествовали положительные подсознательные образы, а отрицательные черты личности — тем на снимках, которым предшествовали отрицательные подсознательные образы.

Тесты

Некоторые общие тесты, которые измеряют здоровье зрения , включают тесты на остроту зрения, тесты рефракции, тесты поля зрения и тесты цветового зрения. Тесты на остроту зрения являются наиболее распространенными тестами, и они измеряют способность фокусировать детали на разных расстояниях. Обычно этот тест проводится, когда участники читают карту из букв или символов, прикрывая один глаз. Тесты на рефракцию определяют потребность глаза в очках или корректирующих линзах . Этот тест позволяет определить, является ли человек близоруким или дальнозорким . Эти условия возникают, когда световые лучи, попадающие в глаз, не могут сходиться в одном месте на сетчатке . Обе ошибки рефракции требуют корректирующих линз, чтобы вылечить нечеткость зрения. Тесты поля зрения обнаруживают любые пробелы в периферическом зрении. При здоровом нормальном зрении человек должен иметь возможность частично воспринимать объекты слева или справа от своего поля зрения, используя оба глаза одновременно. Центральное поле зрения просматривается наиболее подробно. Тесты цветового зрения используются для измерения способности различать цвета. Он используется для диагностики дальтонизма. Этот тест также используется в качестве важного шага в некоторых процессах отбора вакансий, поскольку способность различать цвет на таких работах может иметь решающее значение. Примеры включают военную работу или правоохранительные органы.

Звуковая модальность

Схема человеческого уха.

Описание

Способность слышать стимул — звук. Звук создается за счет изменения давления воздуха. Когда объект вибрирует, он сжимает окружающие молекулы воздуха по мере движения к заданной точке и расширяет молекулы по мере удаления от точки. Периодичность звуковых волн измеряется в герцах . В среднем люди способны распознавать звуки как тонкие, если они содержат периодические или квазипериодические вариации, которые находятся в диапазоне от 30 до 20000 герц.

Восприятие

Когда в воздухе возникают колебания, стимулируется барабанная перепонка . Барабанная перепонка собирает эти колебания и отправляет их рецепторным клеткам. В косточках , которые подключены к барабанной перепонке передать вибрации в заполненной жидкости улитки . Как только вибрации достигают улитки, стремени (часть косточек) давят на овальное окно . Это отверстие позволяет вибрациям проходить через жидкость в улитке, где рецептивный орган может их ощущать.

Высота, громкость и тембр

Звуковые стимулы обладают множеством различных качеств, включая громкость , высоту тона и тембр .

Человеческое ухо способно обнаруживать разницу в высоте звука благодаря движению слуховых волосковых клеток на базилярной мембране . Высокочастотные звуки стимулируют слуховые волосковые клетки у основания базилярной мембраны, тогда как звуки средней частоты вызывают колебания слуховых волосковых клеток, расположенных в середине базилярной мембраны. Для частот ниже 200 Гц кончик базилярной мембраны колеблется синхронно со звуковыми волнами. В свою очередь, нейроны запускаются с той же скоростью, что и вибрации. Мозг способен измерять вибрации, а затем распознавать любые низкие частоты.

Когда слышен более громкий звук, стимулируется большее количество волосковых клеток и увеличивается интенсивность возбуждения аксонов в кохлеарном нерве . Однако, поскольку скорость стрельбы также определяет низкий тон, у мозга есть альтернативный способ кодирования громкости низкочастотных звуков. Считается, что количество стимулируемых волосковых клеток передает громкость на низких частотах.

Помимо высоты тона и громкости, еще одним качеством, которое различает звуковые стимулы, является тембр. Тембр позволяет нам, например, услышать разницу между двумя инструментами, играющими с одинаковой частотой и громкостью. Когда два простых тона соединяются вместе, они создают сложный тон. Простые тембры инструмента называются гармониками или обертонами . Тембр создается путем объединения гармоник с основной частотой (основной высотой звука). Когда слышен сложный звук, он заставляет различные части базилярной мембраны одновременно стимулироваться и сгибаться. Таким образом можно различить разные тембры.

Звуковые раздражители и человеческий плод

Ряд исследований показал, что человеческий плод будет реагировать на звуковые раздражители, поступающие из внешнего мира. В серии из 214 тестов, проведенных на 7 беременных женщинах, достоверное усиление движений плода было обнаружено через минуту сразу после применения звукового стимула к животу матери с частотой 120 в секунду.

Тесты

Тесты слуха проводятся для обеспечения оптимального функционирования уха и наблюдения за тем, попадают ли звуковые стимулы в барабанную перепонку и достигают ли их мозга должным образом. Наиболее распространенные проверки слуха требуют речевой реакции на слова или звуки . Некоторые тесты слуха включают тест шепчущей речи, аудиометрию чистого тона , тест камертона, тесты приема речи и распознавания слов, тест отоакустической эмиссии (OAE) и тест слуховой реакции ствола мозга (ABR).

Во время теста речи шепотом участника просят прикрыть пальцем отверстие одного уха. Затем тестировщик отступит на 1-2 фута позади участника и произнесет ряд слов тихим шепотом. Затем участника просят повторить услышанное. Если участник не может различить слово, тестировщик будет говорить все громче, пока участник не сможет понять, о чем говорится. Затем проверяется другое ухо.

В аудиометрии , аудиометр используется , чтобы играть серию тонов с помощью наушников. Участники слушают тоны, которые различаются по высоте и громкости. Тест будет воспроизводиться с помощью регуляторов громкости, и участника попросят подать сигнал, когда он или она больше не слышит воспроизводимый тон. Тестирование завершается после прослушивания ряда звуков. Каждое ухо тестируется индивидуально.

Во время теста камертона тестер заставляет камертон вибрировать так, что он издает звук. Камертон помещается в определенное место вокруг участника и наблюдается слух. В некоторых случаях люди могут плохо слышать, например, за ухом.

Тесты на распознавание речи и слова измеряют, насколько хорошо человек может слышать обычный повседневный разговор. Участнику предлагается повторить разговор на разной громкости. Тест порогового значения спондира — это родственный тест, который определяет громкость, с которой участник может повторить половину списка двухсложных слов или спондов .

Тест отоакустической эмиссии (OAE) и тестирование слуховой реакции ствола мозга (ABR) измеряют реакцию мозга на звуки. OAE измеряет слух новорожденных, помещая излучаемый звук в ухо ребенка через зонд. Микрофон, помещенный в слуховой проход ребенка, улавливает реакцию внутреннего уха на звуковую стимуляцию и позволяет наблюдать. ABR, также известный как тест ствола мозга на слуховые вызванные реакции (BAER) или тест на вызванный потенциал ствола мозга (ABEP), измеряет реакцию мозга на щелкающие звуки, посылаемые через наушники. Электроды на коже черепа и мочках ушей записывают график реакции.

Модальность вкуса

Описание

Модальность вкуса у млекопитающих

У млекопитающих вкусовые стимулы встречаются безаксонными рецепторными клетками, расположенными во вкусовых сосочках на языке и глотке . Рецепторные клетки распространяются на разные нейроны и передают сообщение определенного вкуса в одном мозговом ядре. Эта система обнаружения феромонов работает со вкусовыми стимулами. Система обнаружения феромонов отличается от нормальной вкусовой системы и устроена так же, как обонятельная система .

Вкусовые качества у мух и млекопитающих

Во вкусе насекомых и млекопитающих рецепторные клетки превращаются в привлекательный или отталкивающий стимул. Количество вкусовых рецепторов на языке млекопитающих и на языке мух ( labellum ) одинаково. Большинство рецепторов предназначены для обнаружения отталкивающего лиганда .

Восприятие

Восприятие вкуса создается следующими сенсорными афферентами: вкусовыми , обонятельными и соматосенсорными волокнами. Восприятие вкуса создается путем объединения нескольких сенсорных входов. Различные способы помогают определить восприятие вкуса, особенно когда внимание обращается на определенные сенсорные характеристики, которые отличаются от вкуса.

Интеграция модальности вкуса и запаха

Восприятие вкуса и запаха возникает в гетеромодальных областях лимбического и паралимбического мозга. Интеграция вкуса и запаха происходит на более ранних стадиях обработки. На основе жизненного опыта воспринимаются такие факторы, как физиологическое значение данного стимула. Обучение и аффективная обработка — основные функции лимбического и паралимбического мозга. Восприятие вкуса представляет собой сочетание устного somatosensation и retronasal обоняния.

Удовольствие от еды

Ощущение вкуса возникает в результате оральной соматосенсорной стимуляции и ретроназального обоняния. На воспринимаемое удовольствие от еды и питья влияют:

1. сенсорные особенности, такие как качество вкуса
2. опыт, например, предварительное воздействие смесей вкуса и запаха
3. внутреннее состояние
4. когнитивный контекст, например информация о бренде

Температурный режим

Описание

Температурный режим возбуждает или вызывает симптом через холодную или горячую температуру. У разных видов млекопитающих разные температурные режимы.

Восприятие

Кожная соматосенсорная система обнаруживает изменения температуры. Восприятие начинается, когда тепловые стимулы от заданной гомеостатической точки возбуждают чувствительные нервы в коже, специфичные для температуры. Затем с помощью диапазона чувствительности определенные термочувствительные волокна реагируют на тепло и холод. Затем специфические кожные рецепторы холода и тепла проводят единицы, которые выделяют выделения при постоянной температуре кожи.

Нервные волокна для измерения температуры

Нервные волокна, чувствительные к теплу и холоду, различаются по структуре и функциям. Чувствительные к холоду и теплу нервные волокна находятся под поверхностью кожи. Выводы каждого термочувствительного волокна не ответвляются к разным органам тела. Они образуют небольшую чувствительную точку, которая отличается от соседних волокон. Кожа, используемая единственным рецепторным окончанием чувствительного к температуре нервного волокна, имеет небольшой размер. На губах имеется 20 холодных точек на квадратный сантиметр, 4 — на пальце и менее 1 холодных точек на квадратный сантиметр в области туловища. Точек, чувствительных к холоду, в 5 раз больше, чем точек, чувствительных к теплу.

Модальность давления

Описание

Чувство осязания или тактильное восприятие — это то, что позволяет организмам чувствовать окружающий мир. Окружающая среда действует как внешний стимул, а тактильное восприятие — это акт пассивного исследования мира, чтобы просто почувствовать его. Чтобы понять стимулы, организм будет подвергаться активному исследованию или тактильному восприятию , двигая руками или другими участками, контактирующими с окружающей средой и кожей. Это даст представление о том, что воспринимается, и даст информацию о размере, форме, весе, температуре и материале. Тактильная стимуляция может быть прямой в форме телесного контакта или косвенной с использованием инструмента или зонда. Прямое и косвенное отправляют в мозг различные типы сообщений, но оба предоставляют информацию о шероховатости, твердости, липкости и теплоте. Использование зонда вызывает реакцию, основанную на вибрации прибора, а не на прямой информации об окружающей среде. Тактическое восприятие дает информацию о кожных стимулах (давление, вибрация и температура), кинестетических стимулах (движения конечностей) и проприоцептивных стимулах (положение тела). Существуют разные степени тактической чувствительности и пороговых значений как между людьми, так и между разными периодами времени в жизни человека. Было замечено, что люди имеют разные уровни тактильной чувствительности между каждой рукой. Это может быть связано с образованием мозолей на коже наиболее часто используемой руки, создающих буфер между стимулом и рецептором. С другой стороны, разница в чувствительности может быть связана с разницей в церебральных функциях или способностях левого и правого полушария . Тесты также показали, что глухие дети обладают большей тактильной чувствительностью, чем дети с нормальным слухом, и что девочки обычно обладают большей степенью чувствительности, чем мальчики.

Тактильная информация часто используется в качестве дополнительных стимулов для разрешения сенсорной неоднозначности. Например, поверхность может выглядеть шероховатой, но этот вывод можно подтвердить, только прикоснувшись к материалу. Когда сенсорная информация от каждой задействованной модальности соответствует, неоднозначность разрешается.

Соматосенсорная информация

Сенсорные сообщения, по сравнению с другими сенсорными стимулами, должны пройти большое расстояние, чтобы добраться до мозга. Тактическое восприятие достигается за счет реакции механорецепторов в коже, которые обнаруживают физические раздражители. Реакция механорецептора, определяющего давление, может выражаться в прикосновении, дискомфорте или боли, а сила давления измеряется альгометром давления и долориметром. Механорецепторы расположены в коже с высокой васкуляризацией и появляются как на голой, так и на волосистой коже. Каждый механорецептор настроен на разную чувствительность и активирует свой потенциал действия только при наличии достаточной энергии. Аксоны этих единичных тактильных рецепторов сходятся в единый нервный ствол, и затем сигнал отправляется в спинной мозг, откуда сообщение попадает в соматосенсорные системы в головном мозге.

Механорецепторы

Существует четыре типа механорецепторов: тельца Мейснера и нейритовые комплексы клеток Меркеля, расположенные между эпидермисом и дермой, тельца Пачини и окончания Руффини , расположенные глубоко в дерме и подкожной клетчатке. Механорецепторы классифицируются по скорости их адаптации и размеру их рецептивного поля. Специфические механорецепторы и их функции включают:

• Терморецепторы, обнаруживающие изменения температуры кожи.
• Кинестетические рецепторы определяют наши движения и положение конечностей.
• Ноцицепторы с оголенными нервными окончаниями, которые обнаруживают повреждение тканей и вызывают ощущение боли.

Тесты

Обычный тест, используемый для измерения чувствительности человека к тактильным раздражителям, — это измерение его порога касания по двум точкам. Это наименьшее расстояние между двумя точками, в котором можно ощутить две различные точки соприкосновения, а не одну. Различные части тела имеют разную степень тактильной остроты, причем конечности, такие как пальцы рук, лицо и пальцы ног, являются наиболее чувствительными. Когда воспринимаются две различные точки, это означает, что ваш мозг получает два разных сигнала. Различия в остроте зрения для разных частей тела являются результатом разницы в концентрации рецепторов.

Использование в клинической психологии

Тактильная стимуляция используется в клинической психологии методом подсказки. Подсказки — это использование набора инструкций, предназначенных для того, чтобы направить участника через обучение поведению. Физическая подсказка включает в себя стимуляцию в форме управляемого физически поведения в соответствующей ситуации и окружающей среде. Физический стимул, воспринимаемый посредством подсказки, аналогичен физическому стимулу, который может быть испытан в реальной ситуации, и делает целевое поведение более вероятным в реальной ситуации.

Модальность запаха

Ощущение

Обоняние называется обонянием . Все материалы постоянно выделяют молекулы, которые попадают в нос или всасываются при дыхании. Внутри носовых камер находится нейроэпителий , выстилка глубоко внутри ноздрей, содержащая рецепторы, отвечающие за обнаружение молекул, которые достаточно малы, чтобы чувствовать запах. Эти рецепторные нейроны затем синапсируют с обонятельным черепным нервом (CN I), который отправляет информацию обонятельным луковицам в головном мозге для начальной обработки. Затем сигнал отправляется в оставшуюся обонятельную кору для более сложной обработки.

Запахи

Обонятельное ощущение называется запахом . Чтобы молекула запускала нейроны обонятельных рецепторов , она должна обладать определенными свойствами. Молекула должна быть:

1. летучий (может парить в воздухе)
2. маленький (менее 5,8 х 10-22 грамма)
3. гидрофобный (водоотталкивающий)

Однако люди не обрабатывают запах различных обычных молекул, например, присутствующих в воздухе.

Наша обонятельная способность может варьироваться в зависимости от различных условий. Например, наши пороги обонятельного обнаружения могут измениться из-за молекул с разной длиной углеродных цепочек. Молекулу с более длинной углеродной цепью легче обнаружить, и она имеет более низкий порог обнаружения. Кроме того, у женщин обычно более низкий обонятельный порог, чем у мужчин, и этот эффект усиливается во время овуляторного периода женщины . Иногда люди могут испытывать галлюцинации обоняния, как в случае с фантазией .

Взаимодействие с другими модальностями

Обоняние существенно взаимодействует с другими сенсорными модальностями. Наиболее сильное взаимодействие — обоняние вкуса. Исследования показали, что запах в сочетании со вкусом увеличивает воспринимаемую интенсивность вкуса, а отсутствие соответствующего запаха снижает воспринимаемую интенсивность вкуса. Обонятельная стимуляция может происходить до или во время приступа вкусовой стимуляции. Двойное восприятие стимула создает взаимодействие, которое облегчает ассоциацию переживания за счет аддитивной нейронной реакции и запоминания стимула. Эта связь также может быть установлена ​​между обонятельными и тактильными стимулами во время акта глотания. В каждом случае важна временная синхронность.

Тесты

Распространенным психофизическим тестом обонятельной способности является тест треугольника. В этом тесте участнику дается три запаха. Из этих трех запахов два одинаковые, а один другой, и участник должен выбрать, какой запах является уникальным. Для проверки чувствительности обоняния часто используют метод лестницы. В этом методе концентрация запаха увеличивается до тех пор, пока участник не сможет его почувствовать, а затем снижается, пока участник не сообщает об отсутствии ощущений.

Смотрите также

Рекомендации

Физиология человека и животных » 1. Принципы строения сенсорных систем. Понятие о рецепторах

Сенсорные системы (чувствительные анализаторы) – это части нервной системы, включающие периферические рецепторы (органы чувств), отходящие от них нервные волокна (проводящие пути) и клетки ЦНС, воспринимающие эту информацию (сенсорные, или чувствительные, центры). Деятельность сенсорной системы заключается в восприятии рецепторами физической или химической энергии, трансформации ее в нервные импульсы и передаче их в мозг через цепи нейронов (рисунок).

         Принципы строения сенсорных систем:

1. Принцип многоканальности и многоуровневости. Многоканальность подразумевает наличие различных путей ввода информации. Например, в зрительном анализаторе передается информация о перемещении предмета в поле зрения, о его цвете, форме, величине и т.д. Многоуровневость подразумевает формирование уровня рецепторов, уровня передачи сигналов, уровня восприятия и анализа сигналов в ЦНС.

2. Принцип конвергенции и дивергенции, анализа и синтеза подразумевает анализ и синтез поступающей информации  вследствие схождения и расхождения импульсов от разных рецепторов и разных нейронов, их сопоставления и выделения наиболее значимых характеристик.

3. Принцип картирования – проецирование сигнала в соответствующую точку в КБП.

4. Принцип специализации рецептора, вычленяющего отдельные признаки стимула.

        Рисунок – Структура анализаторной системы

Процесс передачи сенсорных стимулов происходит с многократным преобразованием и перекодированием информации: рецепторы воспринимают физические, химические, механические воздействия, преобразуют их в электрические импульсы, которые и передают в ЦНС в виде пачек импульсов. Частота следования этих пачек и их амплитуда  отражают силу и выраженность воздействия воспринимаемых сигналов.

         Периферический отдел сенсорных систем включает в себя чувствительные рецепторы и окружающие их структуры, которые образуют органы чувств. Вспомогательные структуры могут простыми (капсулы и колбочки тактильных рецепторов кожи, вкусовые рецепторы) или очень сложными (ухо или глаз).

         Рецепторы сенсорных систем – это специализированные образования, предназначенные для трансформации энергии различных видов раздражителей в электрические импульсы, воспринимаемые нервной системой. Например, фоторецепторы воспринимают фотоны света и преобразуют их в нервные импульсы, слуховые рецепторы – воспринимают колебания воздуха, хеморецепторы – воспринимают содержание О₂ и СО₂ в крови и т.д.

Основное свойство рецепторов.  Энергия раздражителя является стимулом к запуску процессов, совершаемых за счет энергии, накопленной в клетке (в виде АТФ), и приводящих к образованию электрической энергии импульса, передаваемого другим нервным клеткам. Основная структурная единица большинства рецепторных клеток – это подвижные волоски, или реснички. Волоски содержат в своем составе 9 пар периферических и 2 центральные фибриллы. Центральные фибриллы являются опорными структурами, а периферические – воспринимающими. Они содержат молекулы, похожие на миозин и сокращаются за счет энергии АТФ. Механизм рецепции (восприятия) состоит из механо-химических молекулярных процессов, которые обеспечивают движение волосков при действии специфического стимула на рецепторные мембраны.

Модальность рецепторов. Живые существа способны воспринимать очень разные сигналы из окружающего мира благодаря тому, что рецепторы очень различны по своим свойствам. Модальность рецепторов – это их способность наиболее эффективно (с наибольшей чувствительностью) воспринимать какой-либо один вид информации (форму энергии) – зрительную, слуховую, тактильную, вкусовую, температурную, обонятельную или тактильную.

Адекватные и неадекватные раздражители. Адекватный раздражитель – это тот, порог к которому у данного рецептора минимален (например, 1 квант света для фоторецептора, 1 молекула пахучего вещества для обонятельного рецептора). Неадекватный раздражитель – это такой стимул, который может быть воспринят данным рецептором только при очень большой силе сигнала (например, сильный удар головы (механическое воздействие) может дать ощущение «искры из глаз» вследствие перераздражения фоторецепторов).

Сенсорные системы

Мы воспринимаем изменения во внутреннем и внешнем мире посредством рецепторов разных видов. Рецепторы можно подразделить на два больших класса экстерорецепторов (внешние) и интерорецепторов (внутренние). Экстерорецепторы позволяют получать информацию о событиях окружающего мира, а интерорецепторы — о том, что происходит в организме. Активность некоторых интерорецепторов никогда не достигает нашего сознания. Сенсорные элементы системы восприятия внешнего мира крайне специализированы. Существуют разные виды сенсорных модальностей, которые позволяют нам воспринимать изображения, звуки, движения тела, а также продуцируют боль, вкус, запах, осязание.

Важно отметить, что мы воспринимаем не объект как таковой, а импульсную активность выходных нейронов рецепторных органов. В свою очередь, эта активность нейронов возникает в результате взаимодействия рецептора и объекта. Области мозга, которые реагируют на стимуляцию определенных рецепторов, обычно рассматриваются как соответствующие сенсорные системы (зрительная, слуховая). Среди всех сенсорных систем наиболее изученной является зрительная. В настоящей главе мы уделим внимание рассмотрению зрительной, слуховой и соматосенсорной модальностей, поскольку данные системы доставляют в мозг наибольшее количество сенсорной информации и лучше всего исследованы.

Анатомия

Поля Бродмана и ядра таламуса

➥ Основная статья: Поля Бордмана

Поля Бродмана

Схема человеческой коры с числами, соответствующими номерам полей Бродмана (определенных Бродманом в 1909 г. на основе цитоархитектонической организации коры).

Сенсорные сигналы от рецепторных органов достигают первичных сенсорных областей коры через релейные ядра таламуса. Основные сенсорные модальности локализуются в следующих областях: поле Бродмана 17 — первичная зрительная кора или область VI, ПБ 41 — первичная слуховая кора или область А1, ПБ 1 — первичная соматосенсорная кора или область S1. Латеральное коленчатое тело (ЛКТ) является релейным ядром для зрительной модальности сигналов, медиальное коленчатое тело (МКТ) — для слуховой, а заднее латеральное ядро — для соматосенсорной.

Топографическая организация

Каждая из первичных сенсорных областей коры характеризуется топографической организацией проекций. Нейроны первичной сенсорной коры и таламические ядра формируют сильно взаимосвязанную нейронную сеть. Важной особенностью этой сети является способность генерировать ритмическую активность в частотном диапазоне альфа-ритма. Альфа-ритм отражает неактивное состояние сенсорной системы — состояние, при котором сенсорная кора не участвует в активной обработке сенсорной информации, но за долю секунды может переключиться в активный режим.

Параллельные пути проведения информации

Рис. 1. Упорядоченные кортикальные проекции сенсорных систем

Сенсорные ядра таламуса (Б) выполняют воротную функцию, контролируя активность первичных сенсорных областей коры (А). На рисунке представлено три модальности — зрительная, слуховая и соматосенсорная. Схематическое изображение вентрального и дорсального зрительных проводящих путей (A). LGB — латеральное коленчатое тело, MGB — медиальное коленчатое тело, LP — латеральное заднее ядро таламуса.

В качестве примера рассмотрим пути проведения информации в зрительной системе. С механической точки зрения окружающий нас мир состоит из различных объектов различной локализации в пространстве, двигающихся с разной скоростью. Зрение обеспечивает нас полезным инструментом, позволяющим знать:

1. что располагается в пространстве;
2. где именно в этом пространстве это «что» располагается;
3. как субъект может манипулировать этим «что» или сделать направленное движение в его сторону.

Для решения этих задач природа развила мозговые пути проведения информации (или потоки), передающие зрительную информацию разного вида. Эти пути берут свое начало от коленчатых тел таламуса, релейных ядер, состоящих из двух видов клеток, формирующих разные слои ядер: маленькие (парвоцеллюлярные) и крупные (магноцеллюлярные). Эти две системы (парвоцеллюлярная и магноцеллюлярная) остаются разделенными на уровне первичной зрительной коры (VI) и дают начало двум мозговым путям обработки зрительной информации.

Один из путей получил название вентрального, или «что»-системы (рис. 1) и включает вентролатеральную престриарную кору (части 18 и 19 ПБ) и нижневисочную кору. Стриарная, престриарная и нижневисочная кора составляют иерархически организованную систему, в которой сигналы передаются от первого уровня ко второму, от второго к третьему и так далее. Основной целью такой организации данного зрительного пути является разбиение первоначального образа на отдельные компоненты, характеризующиеся ориентацией, пространственной частотой и цветом.

Скорость и позиция зрительного объекта кодируется так называемой дорсальной системой обработки зрительной информации или дорсальным путем, включающим область теменной коры. Важной особенностью этого пути проведения зрительной информации является не только кодирование пространственных отношений зрительной сцены (т.е. «где» располагается объект), но и организация зрительно управляемых моторных программ (функция «как»). Задние области теменной коры имеют связи с премоторными центрами лобной доли, что позволяет обеспечивать реализацию целого класса ориентировочных и манипуляционных действий. Например, таких как фиксация взгляда на выбранном объекте, схватывание объекта и манипуляции с ним. В этом отношении дорсальная система тесно связана с процедурной памятью.

Вентральный и дорсальный пути обработки зрительной информации не являются строго параллельными, поскольку взаимодействуют на разных иерархических уровнях. Кроме того, в обеих системах существуют обратные связи, обеспечивающие возвращение информации от более высших уровней к низшим. Операции, связанные с вниманием и рабочей памятью, реализуются при помощи этих обратных связей (нисходящие потоки информации). В то же время связи между вентральной и дорсальной проводящими системами позволяют координировать обработку информации и формировать из различных сенсорных характеристик единый перцептивный образ.

Ядра подушки как координаторы информационных потоков. Обработка информации, осуществляемая в дорсальном и вентральном путях при участии престриарной, височной и теменной коры, не ограничивается внутренними связями между этими областями. Ядра подушки играют важную роль в координации процессов обработки зрительной информации (рис.1). Недавние исследования показывают, что нейроны подушки увеличивают активность при концентрации внимания на релевантном объекте и, напротив, подавляют свою активность в ответ на предъявление иррелевантного стимула. Тем самым обнаруженный эффект указывает на вовлечение этих нейронов в обеспечение контроля обработки зрительной информации в зрительной коре, что наиболее выражено при операциях, связанных с вниманием. Некоторые нейроны подушки, например, реагируют на движущиеся объекты в период фиксации взгляда, но не активны в период саккадических движений глаз, таким образом различая движение объекта от движений глаза. При этом участие ядер подушки в контроле процессов обработки информации соответствующими областями коры не ограничивается только зрительной модальностью: существуют данные, свидетельствующие о реакции нейронов подушки на соматосенсорные и слуховые стимулы.

После обработки сенсорная информация:

1. перенаправляется в области префронтальной коры через последовательные (заднефронтальные) пути;
2. распространяется к гиппокампу через ринальную кору.

Дополнительно существуют проекции «обратной связи» к дорсальной и вентральной системам обработки зрительной информации от префронтальной коры и гиппокампа.

U-образные кривые реактивности систем

Рис.2. Два типа сенсорных систем

Зависимость результирующей активности сенсорной системы от характеристик входа может быть представлена сигмоидальной функцией. При возрастании интенсивности сенсорного входа увеличивается и результирующая активность сенсорной системы. Однако это увеличение неоднородно и зависит от изначального состояния сенсорной системы. Система, активность которой увеличивается медленнее (быстрее) по сравнению с увеличением интенсивности входа, называется редуцирующей (усиливающей) сенсорной системой.

Общая активность сенсорной системы, как и любой нейронной сети, зависит от потока входящей информации и обычно описывается сигмоидальной функцией (рис. 2). В то же время реакция системы на предъявление одинаковых стимулов подчиняется инвертированному U-закону. Вкратце данный закон гласит, что реакция системы на стимул мала в тех ситуациях, когда ее общая активность или слишком мала (пороговый эффект), или излишне высока (эффект насыщения).

Увеличение и снижение активности сенсорных систем

Как будет вести себя сенсорная система при увеличении интенсивности стимуляции? Напрашивающийся ответ — увеличением своей активности (рис. 2). Однако характер этого увеличения будет зависеть от текущего функционального состояния системы. Если общий уровень активности и приток входящей сенсорной информации невелики (точка в нижней части кривой), то относительные изменения ответа системы будут больше относительных изменений сенсорного входа. Такие системы будут относиться к усиливающим (augmenting) сенсорным системам (рис. 2). В обратном случае, когда уровень общей активности системы высок, относительные изменения ответа будут меньше относительных изменений интенсивности стимуляции. Этот тип сенсорных систем можно охарактеризовать как редуцирующие сенсорные системы.

Например, в исследованиях на животных было обнаружено, что серотонинергические нейроны ствола мозга иннервируют слуховую кору. Такая иннервация, в свою очередь, приводит к зависимости общего уровня активности от уровня продукции серотонина. Хорошим индикатором функционального состояния слуховой системы является комплекс компонент ВП N1/P2. Так, если уровень серотонина и соответствующего притока входящей сенсорной информации увеличивается, то зависимость слуховых ВП от громкости снижается (на кривой рис. 2 изменение состояния системы отображается перемещением от левой точки на кривой направо). В исследованиях Джилланта (Gallinat et al., 2000) это свойство сенсорной системы и N1 /Р2 компоненты использовалось в качестве предиктора мощного ответа на ингибиторы обратного захвата серотонина при депрессии.

Диагностическая ценность сенсорных ВП

Негативность рассогласования

Одной из наиболее изученных компонент ПСС является негативность рассогласования. За последние 30 лет феномен HP интенсивно исследовался как с практической, так и с теоретической точки зрения. Сравнительно недавно HP стала использоваться для оценки фонологических и слуховых дисфункций при дислексии. В частности, в одном из таких исследований (Schulte-Korne et al., 1998) у двух групп подростков (здоровых и с диагнозом дислексии) проводился сравнительный анализ HP в ответ на речевые и неречевые стимулы. В качестве речевых стимулов использовались слоги (слог «да» — в качестве стандартного, «ба» — в качестве девиантного). Неречевыми стимулами были тоны (виды гармонической волны). Было показано, что амплитуда HP в ответ на тоны не отличалась между группами испытуемых. Однако при предъявлении слогов отмечалось относительное снижение амплитуды HP при дислексии по сравнению с HP здоровых испытуемых. Авторы интерпретировали полученные данные как отражение дисфункций в работе специфических фонологических систем, а не как генеральное нарушение процессов обработки слуховой информации. При этом когда дети, неспособные читать, тренировались с помощью зрительнослуховых упражнений, отмечалось увеличение амплитуды HP до нормальных значений.

Исследования шизофрении являются одним из интересных направлений клинических исследований с использованием HP. В частности, исследовалось влияние шизофрении на два типа генераторов HP, локализующихся во фронтальной и височной коре. Оказалось, что аффективное влияние заболевания больше выражено именно для фронтальных генераторов HP, чем для височных.

Исследования влияния процессов старения на амплитуду HP свидетельствуют о ее снижении с возрастом. Следовательно, как было показано в работах с использованием слуховых стимулов разной частоты, старение, по всей видимости, снижает объем слуховой памяти (не влияя на качество слухового восприятия в целом). Пациенты с диагнозом «болезнь Альцгеймера» при предъявлении стимулов с большим межстимульным интервалом (3 с) характеризуются сильным снижением амплитуды HP. HP используется и при прогнозах выхода из состояния комы. Наличие HP-подобной негативности в лобных областях при широком диапазоне изменений частоты стимуляции является предвестником возвращения сознательного состояния пациента.

Компонента сравнения

Рис.3. Компонента сравнения и негативность рассогласования

Негативность рассогласования (HP) рассчитывалась как разностная волна, получаемая при сравнении ВП при девиантном и стандартном тоне, предъявляемых в рамках oddball-парадигмы. Аналогично компонента сравнения рассчитывалась как разница между ВП для GO- и NOGO-стимулов, регистрировавшихся в двухстимульном GO/NOGO-тесте. Представлены усредненные по группе здоровых испытуемых (от 14 до 80 лет) ВП. Данные были взяты из нормативной HBI базы данных.

Даже короткий обзор литературных данных по практическому применению негативности рассогласования показывает, что с помощью HP можно определить психиатрические и неврологические отклонения от нормы. Однако величина эффекта в терминах амплитудных значений ВП достаточно мала, что ограничивает практическое применение HP в клинике. Незначительная величина эффекта частично может быть объяснена с позиций природы HP, средний уровень амплитуды которой 1 мкВ, что в 30—50 раз меньше фоновой ЭЭГ-активности.

С учетом этого более мощным диагностическим инструментом является компонента сравнения в зрительной GO/NOGO-парадигме. По крайней мере, амплитуда такой компоненты сравнения в 4 раза больше амплитуды HP (рис. 3). Более того, использование пространственной фильтрации с помощью метода независимых компонент позволяет дополнительно увеличить соотношение сигнала к шуму и обеспечить более эффективное применение в оценке индивидуальных ВП. Конечно, необходимы дальнейшие исследования в этом направлении, однако уже сейчас имеющиеся данные свидетельствуют о том, что данный метод является более мощным в сравнении с более старыми подходами к определению биологических маркеров (эндофенотипов) некоторых психических и неврологических расстройств.

Заключение

Мы оцениваем изменения во внутреннем и внешнем мире при помощи рецепторов разного типа. Существует несколько сенсорных модальностей, позволяющих воспринимать образы, звуки, движения тела и чувствовать боль, прикосновения, вкус, запах. Наша осведомленность о внешних или внутренних объектах не сводится к восприятию объектов как таковых, а заключается в обработке импульсной активности выходных нейронов рецепторных органов. Области мозга, нейроны которых отвечают на стимуляцию рецепторов конкретного типа, обычно рассматриваются как элементы соответствующих сенсорных систем (зрительной, слуховой системы и т.д.). В любой сенсорной модальности существует иерархическое подразделение на первичную, вторичную и ассоциативную кору. Ассоциативные области сенсорной коры отвечают за обработку наиболее сложных характеристик стимулов. Нейроны, кодирующие конкретные свойства сенсорного мира, формируют топографические организованные вычислительные карты. Например, нейроны, избирательная активность которых обеспечивает специфическую способность человека — восприятие лиц, локализуются в области височной коры и характеризуются специфическими компонентами скальпового сенсорного вызванного потенциала. Каждый класс объектов окружающего мира и каждый класс пространственных соотношений, как оказалось, обладает отдельной формой памяти. Категории памяти выступают в роли модели окружающей среды (Anticipating schemata). ВП, регистрируемые при активации этих моделей, могут быть разложены на несколько составляющих компонент. Мощным методом такого разложения ВП является недавно открытый метод независимых компонент. Выявляемые с помощью этого метода сенсорные компоненты характеризуются разной временной динамикой и пиковой латентностью, варьирующей от 110 мс в зрительной и от 80 мс в слуховой модальности. Разные компоненты генерируются в разных областях коры, начиная с первичных сенсорных, и распространяются вплоть до ассоциативных зон, включая переднюю поясную извилину. Психологические операции первичной зрительной (слуховой) обработки, сравнения (подразделяемые на детекцию физических и смысловых изменений) и вовлечения характеризуются разными компонентами. В зрительной модальности компоненты, отражающие операции сравнения и вовлечения, генерируются структурами вентрального и дорсального путей обработки зрительной информации. Операции сравнения в слуховой модальности, на иерархически низшем уровне, отображаются генерацией негативности рассогласования. HP отображает автоматический процесс оценки изменений, заключающийся в детекции рассогласования девиантного стимула со следом памяти, сформированным предшествующей повторяющейся слуховой стимуляцией. HP обнаружена в исследованиях, проводимых в рамках слуховой oddball -парадигмы, и используется в диагностических целях при разного рода психических и неврологических расстройствах.

Общая психопатология | Обучение | РОП

---

Ощущение — первая ступень познавательной деятельности. Ощущение дает информацию лишь об одном каком-либо свойстве (качестве) предмета или явления при их непосредственном воздействии на органы чувств (анализаторы). Например, ощущение может дать такие сведения о свойствах окружающих нас предметов и явлений, как горячий или холодный, тяжелый или легкий, яркий или темный, громкий или тихий и пр.

Ощущения условно можно разделить на:

• экстероцептивные (сигналы из внешнего мира; в соответствии с анализаторами: зрительные, слуховые, тактильные, обонятельные, вкусовые ощущения)
• проприоцептивные (сигналы о положении тела в пространстве)
• интероцептивные (сигналы от внутренних органов)

Свойства ощущений (та информация, которую они дают):

• модальность (качество; основная информация, отображаемая данным ощущением; например, вкусовые ощущения предоставляют информацию о некоторых химических характеристиках предмета: сладкий или кислый, горький или соленый; температурная чувствительность — о температуре и пр.)
• интенсивность (зависит от силы действующего раздражителя и функционального состояния рецептора, определяющего степень готовности рецептора выполнять свои функции; например, при насморке интенсивность воспринимаемых запахов может быть искажена из-за затруднений в работе рецепторов)
• длительность
• пространственная локализация

Синестезия («совместное чувство») — особенность чувственного познания, когда наряду со специфической для того или иного стимула модальностью ощущения возникают ощущения и других модальностей. Самый известный пример: цветной слух, т.е. способность вместе со звуками воспринимать определенные цвета. Сам по себе феномен синестезии не является патологией, считается, что он имеет важное значение для развития тонко дифференцированных процессов восприятия, особенно у музыкантов, художников, дегустаторов и пр.

Восприятие — психический процесс, позволяющий получить информацию о явлениях и предметах в целом, в совокупности их свойств, сформировать их целостный образ. Восприятие завершается узнаванием.

Восприятие — не просто сумма ощущений, а скорее процесс и результат их обработки. Оно включает систематизацию и интерпретацию информации, поступающей от органов чувств (в том числе на основе прошлого опыта, хранящегося в памяти — см. представление).

Восприятие является сложным процессом, в котором задействованы многие сферы психической деятельности человека: внимание (необходимо для отделения объекта от фона), память (узнавание основано на хранящейся в памяти информации), мышление (например, выделение и сопоставление наиболее важных признаков), моторная сфера (например, «ощупывающие» движения глаз при рассматривании предметов и пр.), эмоции (как будет видно далее, значительная часть симптомов нарушения чувственного познания связаны с определенными эмоциональными состояниями) и даже особенности личности [так, в некоторых направлениях психологии получили развитие теории о связи познания и особенностей темперамента, познавательных (когнитивных) «стилях» личности и т.д.].

Способность к восприятию не является врожденной, процессы восприятия проходят последовательные этапы развития у ребенка в первые годы его жизни. Он постепенно учится рассматривать и различать окружающие его объекты, вслушиваться в звуки, запоминает образы и их обозначения и т.д. При этом «обучение» сложным аспектам восприятия может происходить не только у детей, но и у взрослых на протяжении всей жизни (например, становление дифференцированного восприятия оттенков вкуса у вин, звучания тонов сердца при аускультации и пр.). Как мы увидим далее, таким же постепенным, как и становление процессов восприятия, может быть и их распад при патологии соответствующих центров коры (см. агнозии).

Можно выделить восприятие:

• предметов и явлений (предметное восприятие)
• пространства
• движения
• времени

Представление — процесс воспроизведения в памяти или воображении наглядных образов предметов или явлений, которые в данный момент не воздействуют на органы чувств (т.е. эти образы основаны на сохранившихся прошлых ощущениях и восприятиях).

Представлением называют как сам процесс, так и результат этого процесса, т.е. представляемый образ.

Каждый из нас может представить перед своим «мысленным взором» образ практически любого предмета или явления, с которым ему прежде приходилось часто встречаться, или пережить хотя бы однократную, но достаточно яркую и запоминающуюся встречу. Например, мы можем представить себе образ президента своей страны, машины любимой марки, самолета, представить звучание голоса известного актера и пр. В других случаях, задавшись соответствующей целью, мы можем вообразить себе какой-либо нереалистичный образ (например, человека со 100 руками), т.е. то, чего мы в жизни никогда не видели, однако комбинировать этот образ мы будем из того, с чем прежде встречались в жизни.

На самом деле способность представлять себе такие образы у разных людей выражена по-разному, у кого-то это получается лучше (обычно у художников, дизайнеров), у кого-то хуже.

Представляемые образы обычно нестойки, т.е. когда фокус нашего внимания смещается на что-то другое, они быстро распадаются. Проецируются эти образы в некое субъективное пространство, не связанное с реальным пространством, окружающим человека в текущий момент (т.е. мы можем представить себе что-то очень большое, например самолет, размер помещения, в котором при этом находимся, не имеет никакого значения, ибо представляемые образы никак не связаны с этим реальным пространством).

Образы представлений могут возникать произвольно (в соответствии с нашим волевым усилием) или непроизвольно (например, глядя на лимон, мы вместе с этим часто непроизвольно представляем его кислый вкус). К непроизвольным представлениям можно также отнести сновидения.

Поскольку представления возникают при отсутствии действующих на органы чувств объектов, они менее ярки, менее детальны, более фрагментарны, чем обычное восприятие реальных объектов. При этом представления более схематизированы и обобщены, чем восприятие, так как отражают наиболее характерные особенности, свойственные целому классу сходных объектов. Степень обобщенности в представлениях может быть различной. Так называемые единичные представления (например, образ своей матери) индивидуальны и конкретны, хотя и они содержат некую степень обобщения, поскольку являются суммированными образами многих восприятий конкретного объекта. Общие представления более абстрактны и объединяют в себе прежде воспринимавшиеся образы множества схожих предметов (например, образ матери в целом как обобщенный образ женщины, воспитывающей своих детей).

Представление является переходной ступенью от восприятия к абстрактно-логическому мышлению (т.е. к абстрактным понятиям). В отличие от понятий представления еще не содержат выделения внутренних, скрытых от непосредственного восприятия закономерных связей и отношений.

Можно представить себе такую условную последовательность этапов обработки информации, проходящей путь от процесса ощущения к мышлению:

• ощущение (например, веса наступившего вам на ногу попутчика в метро)
• восприятие (например, попутчика, с которым вы едете в метро, который только что наступил вам на ногу и которого вы теперь рассматриваете)
• представление (например, образ того попутчика в метро, который вчера наступил вам на ногу)
• понятие (например, о характеристиках попутчиков, которые обычно больно наступают на ноги в метро)

Нейробиология процессов ощущения, восприятия, представления

Первичная, субкортикальная обработка информации, поступающей от всех органов чувств (за исключением обоняния), происходит в таламусе (зрительном бугре). Дальнейшая обработка происходит в корковых центрах анализаторов — первичных (проекционных, проводящих оценку отдельных параметров объектов), вторичных (проводящих более сложный, комплексный анализ воспринимаемой информации) и третичных (ассоциативных, объединяющих информацию от разных анализаторов). Более того, обработка поступающей информации может проводиться на разных «уровнях» и в различных «направлениях».

Например, для зрительного восприятия: из первичных зрительных центров, расположенных в затылочных долях коры больших полушарий, для дальнейшей обработки информация идет в двух направлениях: дорсальном (в направлении задней части теменной доли коры) и вентральном (в направлении нижней части височной доли коры).

Дорсальный поток информации (канал «где?») необходим для оценки пространства, локализации в нем объекта, оценки его движения; эта информация определяет движения глаз, необходимые для целостного восприятия объекта.

Вентральный поток информации (канал «что?») связан с узнаванием объекта, предметным восприятием. При этом по мере «движения» информации от первичной зрительной коры (затылка) по вентральному потоку (к направлению полюса височной зоны) происходит все более дифференцированное восприятие предметов. В височной коре «хранятся» образы представлений всех предметов, на их основе и происходит узнавание. Локализация этого «хранения» семантически организована (по смысловым категориям, т.е. предметы, относящиеся к одной категории, хранятся рядом).

Эти нейрофизиологические особенности восприятия позволяют понять различные варианты патологии восприятия, например, различные варианты агнозии или галлюцинаций.

Модальность ощущений — виды и характеристика — Блог Викиум

А вы, случайно, не синестетик? Задумывались ли вы над таким удивительным феноменом как светомузыка? Оказывается, есть люди, которые не только слышат музыку, но и «видят» ее. Таких людей называют синестетиками. Синестетики обладают удивительными способностями. Они могут, например, «видеть» запах и «слышать, как он звучит».

Строго говоря, каждый из нас — немного синестетик. Чтобы помочь «увидеть» музыку, ее звуки совмещают с цветовыми пятнами. Получается светомузыка или, точнее, цветомузыка. Явление, при котором модальность ощущений как бы нарушается, потому что сигналы одной модальности (например, звуки) вызывают ощущения другой модальности (например, зрительные образы), называется синестезией. Помните, в каком-то фильме мальчик, решивший наказать музыканта оркестра, игравшего на трубе, сел в первом ряду и стал демонстративно поедать лимон? Одного взгляда на лимон хватит, чтобы во рту появился вкус кислого, и началось слюноотделение. А кому-то для этого и вовсе достаточно лишь произнести слово «лимон».

Синестезия помогает нам почувствовать, что наши ощущения взаимодействуют между собой самым причудливым образом. А ведь по сути своей они – элементарные процессы отражения лишь отдельных свойств окружающего мира. В норме каждое ощущение отражает лишь то свойство, которые соответствует его модальности. Мы пользуемся 5 сенсорно-перцептивными системами, которые продуцируются нашим мозгом под воздействием определенных раздражителей:

• зрительная (цвет и свет),
• слуховая (звук),
• обонятельная (запах)
• вкусовая (вкус),
• кинестетическая (прикосновения).

Иногда упоминают также вестибулярные ощущения (результат воздействия вибрации). Но в обыденном сознании отнюдь не вибрацию называют «шестым чувством», а скорее интуицию, место для которой в системе мировосприятия человека психологи пока еще не нашли.

Элементарные сенсорные процессы (так в асихологии принято называть перечисленные 5 ощущений), как показывает синестезия, способны не только взаимодействовать и таким образом генерировать неспецифические ощущения, но и изменять их силу.

Если вы долго и упорно сидите за монитором или книгой и почувствовали, что ваше зрение ослабевает, положите в рот что-либо сладкое или соленое, и сразу почувствуете, что зрение улучшилось. Такое изменение силы ощущения одной модальности (зрительные) под воздействием раздражителя или сигнала другой модальности (вкусовые) получило термин сенсибилизация.

Задавались ли вы вопросом, почему в залах филармонии при исполнении музыкальных произведений не выключают свет, как это обычно делают в оперном театре? Музыканты отмечают, что так, при ярком свете, звучание кажется более насыщенным и мощным. Кондитеры заметили, что зеленый цвет отбивает вкус сладкого во рту, и стали красить в зеленый цвет цеха, где изготавливаются сладости. Рестораторы знают, что красно-коричневые цвета возбуждают аппетит, а соломенно-желтые, напротив, снижают его. Угадайте, в какой цвет они предпочитают окрашивать залы ресторанов? Налицо использование сенсибилизации.

Как изучают модальность в психологии

Модальность ощущений в психологии изучают давно. Собственно самые первые научные эксперименты В. Вундта, с которого начинает свою историю экспериментальная психология, посвящены именно измерению чувствительности.

Самые важные ощущения в жизни человека – зрительные. Об их значении можно судить по следующему факту. Чтобы заслужить гордое имя «Соколиный глаз», индейцу надо было иметь зрение, которое позволяло бы ему различать две звезды, расположенные в середине ручки ковша Большой Медведицы. Острота зрения зависит от того, какой величины угол между объектами, которые способен различить человек. Человеческий глаз способен различать несколько сотен тысяч цветов и тонов. А свет свечи мы способны увидеть за 27 км при условии прозрачного и чистого воздуха. И, тем не менее, немецкий физик Г. Гельмгольц, в середине 19 века изучавший устройство человеческого глаза, высказывал множество претензий по поводу несовершенства этого органа.

Следующие по важности – слуховые ощущения, которые воспринимают высоту, тембр и громкость звуков. Мозговой центр разделяет звуки (информативный сигнал от шумового фона), затем обнаруживает повторяющиеся элементы и, в конец концов, идентифицирует его, т.е. опознает.

Вкусовые и обонятельные ощущения до сих пор составляют психологическую загадку. Во-первых, удивительно, насколько велики индивидуальные различия в этих областях. Парфюмеры способны по запаху восстановить состав аромата. А многие мужчины, выбирая духи для любимой дамы, согласятся, что « сбить с толку здесь нетрудно всякого: все пробки пахнут одинаково». Во-вторых, так пока и не может наука создать искусственных распознавателей запахов и вкусов. Дегустаторов пока не способно заменить никакое искусственно созданное устройство.

Тактильные ощущения несут для человека сигналы типа тепло-холодно, больно — не больно, мягко-жестко. Разные рецепторы отвечают за прикосновение, боль и температурные ощущения. И расположены они в разных частях тела с разной степенью частоты. Поэтому, спина, например, почувствует холод быстрее, чем живот. Под носом кожа чувствительнее к боли, чем на поверхности ладони. А прикосновение кончиками пальцев больше сообщит вам о поверхности предмета, чем, если вы прикоснетесь локтем.

Как измерить чувствительность

Профессионалы отличаются особенной чувствительностью к звукам, запахам и цвету. Услышать фальшь в исполнении музыкального произведения сможет только подготовленный музыкант. Художник лучше дилетанта различает цветовые оттенки. Можно ли измерить эти индивидуальные различия?

Да, причем психологические исследования направлены на измерение двух видов чувствительности: абсолютной и разностной.

Вот самый простой способ понаблюдать за тем, как отличаются люди остротой слуха. Посадить их рядом и попросить закрыть глаза. Затем медленно приближаться к ним с тикающими часами или метрономом. Кто раньше услышит звук, у того выше абсолютная слуховая чувствительность. А кто раньше почувствует, что звук стал громче, у того выше разностная слуховая чувствительность. Закономерность, выведенная психофизиологом С. Стивенсоном, указывает, что, чем слабее сигнал, который способен воспринять человек, тем выше его чувствительность к этому виду сигналов. И, наоборот, при низкой чувствительности человеку требуется сигнал большей силы. Вот почему так тонко дифференцируют звуки, запахи и вкусы тренированные профессионалы – они способны улавливать самые тончайшие оттенки и чувствовать малейшую разницу между сигналами разной силы.

Зачем нужна адаптация

Мозг человека пластичен, и если на органы чувств какой-то сигнал воздействует достаточно длительное время, то ощущение, порождаемое этим сигналом, постепенно притупляется, ослабевает. Срабатывает механизм адаптации.

Вы входите в темную комнату и первое время ничего не видите. Постепенно глаза адаптируются к темноте, и предметы приобретают отчетливые очертания. Когда вы вернетесь в хорошо освещенную комнату, вам снова потребуется время на адаптацию, на этот раз к свету.

А теперь представьте, что вы на какое-то время уехали из своего дома, а потом вернулись. Вы входите в знакомое помещение и первое впечатление – это необыкновенная резкость всех находящихся здесь предметов. Уезжая, вы такого не испытывали, а сейчас оглядываетесь и удивляетесь: вроде все то же самое, а по-другому. Но через некоторое время все опять возвращается на круги своя. Это снова сработал механизм адаптации, благодаря которому ощущения как бы притупляются, теряя свою остроту и яркость.

Может, поэтому психологи предлагают супругам, которые перестали испытывать по отношению друг к другу чувство новизны, разъехаться на несколько дней, чтобы потом, встретившись, взглянуть друг на друга по- новому? Нивелировать адаптацию, из-за которой ушло возбуждение от аромата, образа и прикосновений любимого человека. Как-то незаметно он или она стали привычным элементом домашнего помещения.

Хотя в последнем примере адаптация служит не самую хорошую службу, тем не менее, это очень важный биологический механизм. Человек живет в быстро изменяющемся мире и действует внутри турбулентной среды. Адаптация выполняет, прежде всего, ориентировочную функцию, помогая отбросить привычные знакомые сигналы и сосредоточиться на новых. Поэтому, слушая музыку в концертном зале, вы вполне можете отвлечься на свои размышления или шепот соседа, особенно, если музыка вас не захватывает.

Другая функция адаптации – защитная – помогает приспособиться к сильным раздражителям и, в конце концов, перестать их замечать. Такой приспособительный механизм снижает наши энергетические затраты.

Виды ощущений различаются по скорости наступления адаптации. Обонятельные и тактильные рецепторы адаптируются быстрее, чем это происходит со зрительными и слуховыми ощущениями. Те, кто носит очки и имеет привычку сдвигать их на лоб, знают, как легко про них забыть – быстро наступает адаптация к тактильному раздражителю.

Можно ли развивать свою чувствительность

Да. Собственно это и происходит у профессионалов, которые тренируют свой музыкальный слух, или обоняние, или цветоразличение. Чувствительность поддается тренировке. Тренированный человек способен различать до 40 оттенков черного цвета. Этим отличались и гордились красильщики тканей.

А наградой человеку за тонкость ощущений становятся открывающиеся ему новыми гранями разные стороны мира. Развивая умение различать оттенки цветов или музыкальные фразы сложной формы, человек развивает свои художественные способности. Научившись дифференцировать вкусовые ощущения, он становится способен наслаждаться тончайшими оттенками вкуса кофе, или коньяка, или вина, или кулинарного шедевра.

Напротив, отсутствие такой вкусовой чувствительности заменяется привычкой к очевидному вкусу. И тогда для человека самым вкусным на всю жизнь так и остается лишь то, к чему он привык.

Внимание и сенсорные стимулы по-разному повлияли на кору головного мозга

Remi Gau et al. / eLife, 2020

Ученые из Великобритании и Германии выяснили, что слуховые и зрительные стимулы и направленность внимания на сигналы определенной модальности регулируют активацию сенсорной коры человека разными путями. Например, зрительные сигналы влияют на ответ слуховой коры в глубоких ее слоях, а концентрация внимания — в поверхностных. Статья опубликована в журнале eLife.

К нашим органам чувств постоянно поступает огромное количество информации разных модальностей, например, слуховая и зрительная. Мозгу приходится все время регулировать обработку этого потока, чтобы правильно выбирать важные сигналы из общего шума и вовремя на них реагировать. Предыдущие исследования показали, что информация от одних органов чувств может вызывать или модулировать ответ в зонах коры, которые отвечают за другие.

Кроме влияния сенсорных зон друг на друга, есть также и центральный механизм, который регулирует обработку информации в мозге — внимание: в зависимости от текущих целей и задач оно сосредоточено на определенных стимулах. Например, когда мы читаем книгу, восприятие звуков подавляется. Два описанных способа регуляции тесно взаимодействуют: например, появление нескольких схожих стимулов может «отнять» внимание у других сенсорных модальностей.

Механизмы таких связей изучены мало, однако некоторые работы на приматах и грызунах говорят, что внимание и мультисенсорные влияния задействуют слои коры различной глубины. Чтобы проверить и уточнить соотносимость этих данных с мозгом человека, авторы работы под руководством Реми Гау (Remi Gau) из Бирмингемского университета исследовали обработку зрительной, слуховой и смешанной информации при сосредоточенности на одной из этих модальностей. Для этого 13 добровольцам предъявляли блоки различных стимулов: звук, возрастающий по частоте и громкости, расходящиеся из центра экрана круги или же слуховые и зрительные сигналы одновременно.

Чтобы направить внимание на зрительную или слуховую информацию, в эксперименте добровольцы реагировали на появление на экране серой точки или звучание тона определенной частоты. О том, сигнал какой модальности следует ожидать, испытуемых предупреждали перед каждым блоком. В итоге внимание человека было сосредоточено на определенном типе стимула, в то время как к его органам чувств поступали попеременно сигналы различной модальности.

Дизайн эксперимента: предъявляются сигналы разных модальностей; внимание испытуемого направлено на слуховые или зрительные стимулы

Remi Gau et al. / eLife, 2020

Исследование проводилось с помощью фМРТ высокой мощности: этот метод позволил оценить активность зрительной и слуховой коры на различной глубине с субмиллиметровым разрешением.

Ученые выяснили, что слуховая стимуляция приводила к снижению активности в зрительной коре (р < 0,001), что согласуется с данными других исследований. Предъявление фонового изображения также приводило к снижению активации, но только в тех участках, которые отвечают за периферическое зрение (р < 0,05). Сосредоточенность на зрительной информации усиливала ответ в центральных зонах зрительной коры, но уменьшала его по краям (р < 0,05).

В слуховой коре внимание, направленное на определенный тип стимула, оказывало влияние на процессы в поверхностных слоях (р < 0,05). А вот модальность стимула вызывала более сильные изменения в глубине коры (р < 0,05), как и в более ранних исследованиях на грызунах. Интересно, что если предъявление только зрительного сигнала деактивировало слуховую кору, то в совмещенных аудиовизуальных блоках наблюдалась, наоборот, кооперация, то есть ответ слуховой коры мозга увеличивался.

Мозг не только выбирает релевантные стимулы между разными модальностями, но и сортирует сигналы одного типа на более и менее значимые. Например, ученые показали, что внимание сосредотачивается в первую очередь на объектах, которые имеют смысл, а не просто на ярких или контрастных. А здесь можно почитать про то, как на выбор значимых стимулов влияет загрузка рабочей памяти.

Алиса Бахарева

Способов ощущения — Ноцицепторы — Гипералгезия

Сенсорная система состоит из сенсорных рецепторов на периферических окончаниях афферентных нейронов, восходящих путей в спинном мозге и мозговых центров, ответственных за сенсорную обработку и восприятие. Следовательно, он охватывает как центральную нервную систему (ЦНС), так и периферическую нервную систему (ПНС).

Сенсорные рецепторы существуют внутри и снаружи по всему телу и активируются различными раздражителями.Они созданы, чтобы реагировать на взаимодействие организма с внешней средой или его внутренним состоянием. Сенсорные рецепторы специализируются на реакции на следующие раздражители: световые, химические, механические, тепловые или ноцицептивные раздражители. Активированный сенсорный рецептор генерирует потенциал действия, который распространяется вдоль аксона и достигает ЦНС.

В этой статье мы рассмотрим различные типы сенсорных рецепторов и некоторые их свойства.

Сенсорная трансдукция

Стимул к сенсорному рецептору приводит к изменению ионной проницаемости клеточной стенки, что приводит к генерации потенциала действия.Этот процесс преобразования сенсорного сигнала в электрический сигнал известен как сенсорная трансдукция . В общем, стимул более высокой интенсивности будет генерировать более высокую частоту потенциалов действия вдоль нейрона. Однако разные типы рецепторов по-разному адаптируются к длительной стимуляции:

• Тонические рецепторы — медленно адаптирующиеся рецепторы. Они будут реагировать на стимул, пока он сохраняется, и производить постоянную частоту потенциалов действия.Следовательно, они передают информацию о продолжительности стимула.
• Фазические рецепторы — быстро адаптирующиеся рецепторы. Они быстро реагируют на раздражители, но перестают реагировать на постоянное раздражение. Следовательно, частота потенциала действия снижается при длительной стимуляции. Этот класс рецепторов передает информацию об изменениях раздражителя, например об интенсивности.

Сенсорная модальность

Сенсорные модальности можно рассматривать как подтипы сенсорных переживаний, таких как боль, температура, давление и т. Д.Каждая сенсорная модальность воспринимается классом специализированных рецепторов:

Ноцицепторы

Ноцицепторы — это рецепторы, которые реагируют на вредных стимулов (стимулы, которые могли бы вызвать повреждение тканей, если бы они продолжались), и их активация приводит к ощущению боли .

Рецепторы — это свободные нервные окончания, расположенные на концах волокон типа Aδ и волокон типа C , которые передают болевые ощущения.

Они подразделяются на:

• Механический — стимулируется растяжением кожи (растяжением) и давлением, например. в воспалении
• Термическое — стимуляция конечностями температуры
• Химический — стимулируется экзогенными и эндогенными химическими агентами, такими как простаноиды, гистамины и т. Д.
• Полимодальный — может реагировать более чем на один раздражитель

Более подробную информацию о болевых путях можно найти здесь.

Механорецепторы

Они расположены в суставных капсулах, связках, сухожилиях, мышцах и коже и реагируют на деформацию посредством давления , касания , вибрации или растяжения .

Рис. 1. Диаграмма, демонстрирующая расположение различных механорецепторов в коже [/ caption]

• Диски Меркеля : это тонические рецепторы , присутствующие в коже, около границы дермы и эпидермиса. Они реагируют на давление и особенно чувствительны к кромкам, углам и точкам . Они играют ключевую роль в различении текстур и .
• Тельца Мейснера : это фазические рецепторы , присутствующие в дерме кожи, а именно на ладонях рук, подошвах ног, губах и языке.Они обнаруживают первоначальный контакт с предметами или скольжение предметов, удерживаемых в руке.
• тельца Пачини : это фазных рецепторов , присутствующих в дерме, гиподерме, связках и наружных половых органах. Они реагируют на высокочастотную вибрацию и имеют решающее значение для нашей способности обнаруживать вибрации, передаваемые через предметы в наших руках.
• Тельца Руффини: Это тонических рецепторов , присутствующих в дерме, связках и сухожилиях.Они наименее изучены из механорецепторов. Они реагируют на растяжение и сигнализируют о положении и движениях пальцев.
• Мышечные веретена и органы сухожилия Гольджи : они существуют в скелетных мышцах и обнаруживают растяжение . Обнаруженные раздражители способствуют выработке рефлексов на уровне спинного мозга. Кроме того, сигналы передаются в медиальный лемнискальный путь дорсальной колонны (DCML), затем достигают коры головного мозга и предоставляют информацию о позе, положении и ориентации конечностей и суставов в пространстве — проприоцепция .

Терморецепторы

Терморецепторы находятся в коже, печени, скелетных мышцах и гипоталамусе. Они реагируют на перепады температуры. Те, которые реагируют на высокие температуры, присутствуют в волокнах типа C, тогда как те, которые реагируют на холод, присутствуют в волокнах как типа C, так и типа Aδ. Считается, что холодные терморецепторы встречаются примерно в три раза чаще, чем те, которые реагируют на тепло.

Теплый стимул приводит как к увеличению возбуждения теплых рецепторов, так и к уменьшению возбуждения на холодные рецепторы (и наоборот, к холодным стимулам).Первоначально реакция рецепторов изменяется очень быстро в зависимости от минутных изменений температуры, однако через некоторое время эта фазовая активность переключается на тоническую реакцию , позволяя адаптироваться к температуре, если она остается постоянной.

Температурные стимулы передаются в центральную нервную систему через латеральный спиноталамический тракт , часть переднебоковой системы . Дополнительную информацию о восходящих путях, включая эту систему, можно найти здесь.

У всех модальностей есть разные качества, которые можно почувствовать. Например, боль может быть резкой / ноющей, температура может быть горячей / теплой / холодной. Ощущаемое качество зависит от подтипа активированного рецептора, тогда как его интенсивность зависит от силы стимула .

[старт-клиника]

Клиническая значимость — Гипералгезия

Гипералгезия — это повышенная чувствительность к боли, которая может быть вызвана повреждением ноцицепторов или периферических нервов.Он присутствует во многих болезненных состояниях, например, при воспалении, и может действовать как физиологическая защита от дальнейшего повреждения.

Первичная гипералгезия считается следствием сенсибилизации ноцицепторов и возникает при таких заболеваниях, как ревматоидный артрит. Вторичная гипералгезия считается результатом центральной сенсибилизации и обычно обнаруживается при невропатической боли.

Также важно знать о гипералгезии, поскольку у некоторых пациентов она может быть вызвана опиоидами и является частой причиной снижения эффективности препаратов на основе опиоидов для снятия боли.В отличие от толерантности к опиоидам, увеличение дозы этих лекарств не уменьшает боль, а только усиливает ее, еще больше повышая чувствительность.

[окончание клинической]

12.1C: Сенсорные модальности — Медицина LibreTexts

Сенсорная модальность (также называемая модальностью стимула) — это аспект стимула или то, что воспринимается после стимула.

Цели обучения

• Описать сенсорные модальности периферической нервной системы

Ключевые моменты

• К основным сенсорным модальностям относятся: свет, звук, вкус, температура, давление и запах.
• Широко приемлемое определение смысла: система, которая состоит из группы типов сенсорных клеток, реагирующих на конкретное физическое явление и соответствующих определенной группе областей в мозге, где сигналы принимаются и интерпретируются.
• Мультимодальное восприятие — это способность нервной системы млекопитающих сочетать различные входные данные сенсорной системы. Ноцицепция (физиологическая боль) сигнализирует о повреждении нервов или тканях. Три типа болевых рецепторов: кожные (кожа), соматические (суставы и кости) и висцеральные (органы тела).
• Проприоцепция, кинестетическое чувство, обеспечивает теменную кору головного мозга информацией об относительном положении частей тела.

Ключевые термины

• терморецепция : физиологический ответ на относительные или абсолютные изменения температуры.
• модальность : Также известная как модальность стимула, это одна из характеристик сложного стимула; например, температура, давление, звук или вкус.
• utricle : Стимулирует волосковые клетки внутреннего уха для определения движения и ориентации.
• мешочек : ложе из сенсорных клеток, расположенных во внутреннем ухе, которое переводит движения головы в нервные импульсы, которые мозг может интерпретировать.
• циркадный : Любой биологический процесс, который демонстрирует эндогенные увлекаемые колебания продолжительностью около 24 часов.
• ultradian : повторяющийся период или цикл, повторяющийся в течение 24-часового циркадного дня.
• механорецепция : физиологический ответ на механические силы, такие как давление, прикосновение и вибрация.
• биполярная клетка : Специализированный сенсорный нейрон для передачи особых чувств.

Обнаружение

Чувства — это преобразователи из физического мира в царство разума. Другое широко приемлемое определение смысла: система, которая состоит из группы типов сенсорных клеток, реагирующих на конкретное физическое явление и соответствующих определенной группе областей в мозгу, где сигналы принимаются и интерпретируются.

Споры о количестве органов чувств обычно возникают вокруг классификации различных типов клеток и их сопоставления с областями мозга.

Сенсорные модальности

Сенсорная модальность (также называемая модальностью стимула) — это аспект стимула или то, что воспринимается после стимула. Термин сенсорная модальность часто используется как синоним смысла. К основным сенсорным модальностям относятся: свет, звук, вкус, температура, давление и запах.

Световая модальность

Сенсорная модальность зрения — свет.Чтобы воспринять световой раздражитель, глаз должен сначала преломить свет, чтобы он попадал прямо на сетчатку. Преобразование света в нервную активность происходит через фоторецепторы сетчатки.

Когда частица света попадает на фоторецепторы глаза, фотопигмент фоторецептора претерпевает химическое изменение, ведущее к цепи химических реакций. Сообщение отправляется в нейрон, называемый биполярной клеткой, с помощью нервного импульса. Наконец, сообщение отправляется в ганглиозную клетку, а затем, наконец, в мозг.

Режим звука

Сенсорная модальность прослушивания — звук. Звук создается за счет давления воздуха. Вибрирующий объект сжимает окружающие молекулы воздуха по мере того, как он движется к данной точке, и расширяет молекулы по мере удаления от точки.

Барабанная перепонка стимулируется колебаниями воздуха. Он собирает и отправляет эти колебания рецепторным клеткам. Косточки (три крошечные косточки в среднем ухе) передают вибрации заполненной жидкостью улитке (спиральный слуховой орган в форме раковины внутреннего уха).Вибрации проходят через жидкость в улитке, где воспринимающий орган может это почувствовать.

Вкусовая модальность

Вкусовые стимулы встречаются с рецепторными клетками, расположенными во вкусовых сосочках языка и глотки. Рецепторные клетки распространяются на разные нейроны и передают сообщение определенного вкуса в одном мозговом ядре.

Восприятие вкуса создается путем объединения нескольких сенсорных входов. Различные способы помогают определить восприятие вкуса.

Температурный режим

Температурный режим возбуждает или вызывает симптом через холодную или горячую температуру. Кожная соматосенсорная система обнаруживает изменения температуры.

Тепловые стимулы от заданной гомеостатической точки возбуждают чувствительные нервы в коже, специфичные для температуры. Определенные термочувствительные волокна реагируют на тепло и на холод.

Режим давления

Тактильная стимуляция может быть прямой, например, через телесный контакт, или косвенной, например, с помощью инструмента или зонда.Тактическое восприятие дает информацию о кожных стимулах (давление, вибрация и температура), кинестетических стимулах (движения конечностей) и проприоцептивных стимулах (положение тела).

Обоняние

Обоняние называется обонянием. Материалы постоянно выделяют молекулы, которые попадают в нос или попадают в организм через дыхание. Внутри носовых камер находится нейроэпителий.

Он содержит рецепторы, отвечающие за обнаружение молекул, которые достаточно малы, чтобы чувствовать запах.Эти рецепторные нейроны затем синапсируют с обонятельным черепным нервом, который отправляет информацию обонятельным луковицам в головном мозге для начальной обработки.

Мультимодальное восприятие

Мультимодальное восприятие — это способность нервной системы млекопитающих комбинировать все различные входные данные сенсорной системы для улучшения обнаружения или идентификации определенного стимула.

Интеграция всех сенсорных модальностей происходит, когда мультимодальные нейроны получают сенсорную информацию, которая перекрывается с различными модальностями.Мультимодальное восприятие вступает в силу, когда одномодальный стимул не дает ответа.

Мультисенсорное восприятие : Это диаграмма того, как мультимодальное восприятие создается путем наложения и комбинирования различных входных сигналов от сенсорных систем.

Дополнительные чувства

Баланс (или равновесие) — это чувство, которое позволяет организму ощущать движение, направление и ускорение тела, а также достигать и поддерживать постуральное равновесие и равновесие.Органом равновесия восприятия является вестибулярный лабиринт, находящийся в обоих внутренних ушах.

С технической точки зрения этот орган отвечает за два чувства: угловой момент и ускорение (известные вместе как равновесие). Вестибулярный нерв передает информацию от сенсорных рецепторов в трех ампулах, каждая из которых воспринимает движение жидкости в трех полукружных каналах, вызванное трехмерным вращением головы.

Вестибулярный нерв также проводит информацию от матрикса и мешочка; они содержат похожие на волосы сенсорные рецепторы, которые изгибаются под весом отолитов (маленькие кристаллы карбоната кальция), которые обеспечивают инерцию, необходимую для обнаружения вращения головы, линейного ускорения и направления силы тяжести.

Внутреннее ухо : Анатомия внутреннего уха, показывающая матку, мешочек и вестибулярный нерв.

Термоцепция — это ощущение тепла или отсутствия тепла (холода) кожей и внутренними кожными ходами. Восприятие изменений температуры в этих областях называется тепловым потоком (скоростью теплового потока).

Существуют специализированные рецепторы холода (понижения температуры) и тепла. Рецепторы холода определяют направление ветра, которое играет важную роль в обонянии животного.Рецепторы тепла чувствительны к инфракрасному излучению и могут встречаться в специализированных органах, например, у гадюк.

Терморецепторы в коже сильно отличаются от гомеостатических терморецепторов в головном мозге (гипоталамусе), которые обеспечивают обратную связь по внутренней температуре тела.

Проприоцепция, кинестетическое чувство, обеспечивает теменную кору головного мозга информацией об относительном положении частей тела. Неврологи проверяют это чувство, говоря пациентам, чтобы они закрыли глаза и коснулись своего носа кончиком пальца.Предполагая правильную проприоцептивную функцию, человек никогда не потеряет осознание того, где на самом деле находится его рука, даже если это не обнаруживается другими органами чувств. Проприоцепция и прикосновение тонко взаимосвязаны, и их нарушение приводит к глубокому и удивительному дефициту восприятия и действий.

Ноцицепция (физиологическая боль) сигнализирует о повреждении нервов или других тканей. Три типа болевых рецепторов: кожные (кожа), соматические (суставы и кости) и висцеральные (органы тела).

Ранее считалось, что боль — это просто перегрузка рецепторов давления, но исследования в первой половине 20 века показали, что боль — это особый феномен, который переплетается со всеми другими чувствами, включая осязание.

Хроноцепция относится к тому, как течение времени воспринимается и переживается. Хотя чувство времени не связано с определенной сенсорной системой, психологические и нейронаучные исследования показывают, что в человеческом мозге действительно есть система, управляющая восприятием времени.

Он состоит из высоко распределенной системы, включающей кору головного мозга, мозжечок и базальные ганглии. Один конкретный компонент, супрахиазматическое ядро, отвечает за циркадный (суточный) ритм, в то время как другие кластеры клеток, по-видимому, способны измерять время в более коротком диапазоне (ультрадиане).

ЛИЦЕНЗИИ И АТРИБУЦИИ

CC ЛИЦЕНЗИОННЫЙ КОНТЕНТ, ПРЕДЫДУЩИЙ РАЗДЕЛ

CC ЛИЦЕНЗИОННЫЙ КОНТЕНТ, СПЕЦИАЛЬНЫЙ АТРИБУЦИЯ

Sensation | Безграничная анатомия и физиология

Обзор Sensation

Ощущение относится к нашей способности обнаруживать или ощущать физические качества окружающей среды.

Цели обучения

Опишите, что означает ощущение с точки зрения периферической нервной системы

Основные выводы

Ключевые моменты

• Ощущение относится к нашей способности обнаруживать и ощущать внутренние и внешние физические качества нашей окружающей среды.
• Наши чувства включают в себя как экстероцепцию (стимулы, возникающие вне нашего тела), так и интероцепцию (стимулы, возникающие внутри нашего тела).
• Наши основные чувства — это зрение, слух, вкус, обоняние и осязание.
• Все органы чувств требуют одной из четырех основных сенсорных способностей: хеморецепции, фоторецепции, механорецепции или терморецепции.
• Периферическая нервная система (ПНС) состоит из сенсорных рецепторов, которые взаимодействуют с другими частями тела.

Ключевые термины

• хеморецепция : физиологический ответ на химические раздражители.
• механорецепция : физиологический ответ на механические силы, такие как давление, прикосновение и вибрация.
• фоторецепция : физиологический ответ на свет, который возникает во время зрения у животных.
• терморецепция : физиологический ответ на относительные или абсолютные изменения температуры.

Наши чувства можно в общих чертах разделить на экстероцепцию для обнаружения стимулов, возникающих вне нашего тела, и интероцепцию для стимулов, возникающих внутри нашего тела. Однако то, что представляет собой смысл, является предметом больших споров, что приводит к трудностям с точным определением того, что это такое.Традиционно считается, что у человека пять основных органов чувств: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание.

Периферическая нервная система (ПНС) состоит из сенсорных рецепторов, которые выходят из центральной нервной системы (ЦНС) для связи с другими частями тела. Эти рецепторы реагируют на изменения и раздражители в окружающей среде. Органы чувств (состоящие из сенсорных рецепторов и других клеток) управляют чувствами зрения, слуха, равновесия, обоняния и вкуса.

Прицел

Зрение или зрение (офтальмоцепция) — это способность глаза (ов) фокусировать и обнаруживать изображения видимого света на фоторецепторах сетчатки, которые генерируют электрические нервные импульсы для различных цветов, оттенков и яркости.Фоторецепторы бывают двух типов: палочки и колбочки. Жезлы очень чувствительны к свету, но не различают цвета. Колбочки различают цвета, но менее чувствительны к тусклому свету. Неспособность видеть называется слепотой.

Слух

Слух или прослушивание (аудиовосприятие) — это чувство восприятия звука. Механорецепторы во внутреннем ухе превращают колебательные движения в электрические нервные импульсы. Вибрации механически передаются от барабанной перепонки через серию крошечных косточек к волосовидным волокнам во внутреннем ухе, которые обнаруживают механическое движение волокон.

Звук также можно определить как вибрацию, проводимую через тело с помощью такта. Неспособность слышать называется глухотой или нарушением слуха.

Вкус

Вкус (gustaoception) относится к способности обнаруживать такие вещества, как пища, определенные минералы, яды и т. Д. Чувство вкуса часто путают с понятием аромата, которое представляет собой комбинацию восприятия вкуса и запаха. Вкус зависит от запаха, текстуры и температуры, а также от вкуса.

Люди ощущают вкус через органы чувств, называемые вкусовыми сосочками или вкусовыми чашечками, сосредоточенными на верхней поверхности языка.Существует пять основных вкусов: сладкий, горький, кислый, соленый и умами. Неспособность ощущать вкус называется агевзией.

Запах

Обонятельная система — это сенсорная система, используемая для обоняния (обоняния). Это чувство опосредуется специализированными сенсорными клетками носовой полости. У людей обоняние возникает, когда молекулы одоранта связываются со специфическими участками обонятельных рецепторов в полости носа. Эти рецепторы используются для обнаружения запаха. Они объединяются в структуру (клубок), которая передает сигналы в обонятельную луковицу головного мозга.Неспособность обонять называется аносмией.

Сенсорный

Прикосновение или соматосенсор (осязание, тактичность или механорецепция) — это восприятие, возникающее в результате активации нервных рецепторов в коже, включая волосяные фолликулы, язык, горло и слизистые оболочки. Различные рецепторы давления реагируют на изменение давления (твердое, чистящее, устойчивое и т. Д.).

Ощущение зуда при прикосновении вызывается укусами насекомых или аллергией, которая затрагивает особые нейроны, специфичные для зуда, в коже и спинном мозге.Утрата или нарушение способности чувствовать что-либо прикосновение называется тактильной анестезией.

Парестезия — это ощущение покалывания, покалывания или онемения кожи, которое может быть результатом повреждения нерва и может быть постоянным или временным.

Дополнительные чувства

Многие ученые и философы утверждают, что у людей есть дополнительные чувства, в том числе:

• Боль или ноцицепция (физиологическая боль): сигнализирует о повреждении нервов и других тканей.
• Баланс или равновесие: позволяет ощущать движение, направление и ускорение тела, а также достигать и поддерживать постуральное равновесие и равновесие.
• Осознание тела или проприоцепция: обеспечивает теменную кору головного мозга информацией об относительном положении частей тела.
• Чувство времени или хроноцепция: относится к тому, как течение времени воспринимается и переживается, но не связано с определенной сенсорной системой. Однако, по мнению психологов и нейробиологов, человеческий мозг имеет систему, управляющую восприятием времени.
• Температурное зондирование или термоцепция: ощущение тепла и отсутствия тепла (холода).

Если также принимать во внимание интероцептивные чувства, ощущения можно расширить, включив растяжение (например, в мышцах или органах, таких как легкие), определение кислорода и углекислого газа, определение pH и многое другое.

Хотя точное определение ощущения остается спорным, большинство ученых сходятся во мнении, что все чувства полагаются на четыре основных сенсорных способности:

1. Химическое обнаружение (хеморецепция).
2. Обнаружение света (фотоприем).
3. Обнаружение силы (механоприем).
4. Определение температуры (термоприемник).

Наша нервная система имеет сенсорные системы и органы, которые опосредуют каждое чувство, и эти системы полагаются на хеморецепторы, фоторецепторы, механорецепторы или терморецепторы для определения состояния внутренней или внешней среды.

Пять чувств : Фотографическое изображение пяти чувств.

От ощущения к восприятию

Цель ощущения — обнаружение, а цель восприятия — создать полезную информацию об окружающей среде.

Цели обучения

Опишите, как ощущения становятся восприятием

Основные выводы

Ключевые моменты

• Ощущение — это функция низкоуровневых, биохимических и неврологических механизмов, которые позволяют рецепторным клеткам сенсорного органа обнаруживать раздражитель окружающей среды.
• Восприятие относится к умственным процессам, которые представляют понимание реальных причин сенсорного ввода.
• Нейронные сигналы передаются в мозг и обрабатываются; в результате мысленного воссоздания дистального стимула является восприятие.Восприятие особенно важно для нашей способности понимать речь. После обработки исходного слухового сигнала звуки речи дополнительно обрабатываются для извлечения акустических сигналов и фонетической информации.

Ключевые термины

• Восприятие : Организация, идентификация и интерпретация сенсорной информации с целью создания ментального представления посредством процесса преобразования, во время которого датчики в теле преобразуют сигналы из окружающей среды в закодированные нейронные сигналы.
• реверберация : Постоянство звука после создания звука (например, эха).
• преобразование : преобразование стимула из одной формы в другую.
• ощущение : функция низкоуровневых биохимических и неврологических событий, которые происходят, когда стимул активирует рецепторные клетки сенсорного органа.

Ощущение и восприятие — две отдельные стадии обработки человеческого восприятия. Ощущение — это функция низкоуровневых, биохимических и неврологических механизмов, которые позволяют рецепторным клеткам сенсорного органа обнаруживать раздражитель окружающей среды.

Цветная оптическая иллюзия : Мозг интерпретирует розовый куб на светло-сером фоне как более темный оттенок, чем розовый куб на темно-сером фоне.

Восприятие относится к умственным процессам, которые отражаются в таких утверждениях, как «Я вижу синюю стену», которые представляют понимание реальных причин сенсорного ввода. Другими словами, цель ощущения — обнаружение, а цель восприятия — создать полезную информацию об окружающей среде.

Стимулы из окружающей среды (дистальные стимулы) преобразуются в нейронные сигналы, которые затем интерпретируются мозгом посредством процесса, называемого трансдукцией. Преобразование можно сравнить с мостом, соединяющим ощущение и восприятие. Этот грубый образец нервной активности называется проксимальным стимулом.

Нейронные сигналы передаются в мозг и обрабатываются. В результате мысленного воссоздания дистального стимула является восприятие. Звук, стимулирующий слуховые рецепторы человека, является проксимальным раздражителем, и мозг интерпретирует его как телефонный звонок — это восприятие.

Любое восприятие включает в себя сигналы нервной системы, возникающие в результате физического раздражения органов чувств. Например, зрение включает свет, падающий на сетчатку глаз, запах передается молекулами запаха, а слух — звуковыми волнами.

Однако восприятие — это не пассивное получение этих сигналов, а процесс организации, идентификации и интерпретации. Хотя чувства традиционно рассматривались как пассивные рецепторы, изучение иллюзий и неоднозначных образов показало, что системы восприятия мозга активно влияют на сенсорные системы, пытаясь создать полезные представления о нашей окружающей среде.

Куб Неккера и ваза Рубина : это две оптические иллюзии, которые иллюстрируют, как восприятие может отличаться от реальности. Слева мы видим куб, хотя на самом деле это плоское изображение на нашем экране. Справа ваза на самом деле напоминает два смотрящих друг на друга лица.

Восприятие особенно важно для нашей способности понимать речь. Звук слова может широко варьироваться в зависимости от окружающих его слов и темпа речи, а также от физических характеристик, акцента и настроения говорящего.Слушателям удается воспринимать слова в широком диапазоне различных условий. Другой вариант заключается в том, что реверберация может иметь большое значение в звуке, например, когда вы слышите слово, произнесенное с дальнего конца комнаты, и то же слово, произнесенное вблизи. Процесс восприятия речи начинается на уровне звука в пределах слухового сигнала и процесса прослушивания. После обработки исходного слухового сигнала звуки речи дополнительно обрабатываются для извлечения акустических сигналов и фонетической информации.Затем эту речевую информацию можно использовать для языковых процессов более высокого уровня, таких как распознавание слов.

Сенсорные модальности

Сенсорная модальность (также называемая модальностью стимула) — это аспект стимула или то, что воспринимается после стимула.

Цели обучения

Опишите сенсорные модальности периферической нервной системы

Основные выводы

Ключевые моменты

• К основным сенсорным модальностям относятся: свет, звук, вкус, температура, давление и запах.
• Широко приемлемое определение смысла: система, которая состоит из группы типов сенсорных клеток, реагирующих на конкретное физическое явление и соответствующих определенной группе областей в мозге, где сигналы принимаются и интерпретируются.
• Мультимодальное восприятие — это способность нервной системы млекопитающих сочетать различные входные данные сенсорной системы. Ноцицепция (физиологическая боль) сигнализирует о повреждении нервов или тканях. Три типа болевых рецепторов: кожные (кожа), соматические (суставы и кости) и висцеральные (органы тела).
• Проприоцепция, кинестетическое чувство, обеспечивает теменную кору головного мозга информацией об относительном положении частей тела.

Ключевые термины

• терморецепция : физиологический ответ на относительные или абсолютные изменения температуры.
• модальность : Также известная как модальность стимула, это одна из характеристик сложного стимула; например, температура, давление, звук или вкус.
• utricle : Стимулирует волосковые клетки внутреннего уха для определения движения и ориентации.
• мешочек : ложе из сенсорных клеток, расположенных во внутреннем ухе, которое переводит движения головы в нервные импульсы, которые мозг может интерпретировать.
• циркадный : Любой биологический процесс, который демонстрирует эндогенные увлекаемые колебания продолжительностью около 24 часов.
• ultradian : повторяющийся период или цикл, повторяющийся в течение 24-часового циркадного дня.
• механорецепция : физиологический ответ на механические силы, такие как давление, прикосновение и вибрация.
• биполярная клетка : Специализированный сенсорный нейрон для передачи особых чувств.

Обнаружение

Чувства — это преобразователи из физического мира в царство разума. Другое широко приемлемое определение смысла: система, которая состоит из группы типов сенсорных клеток, реагирующих на конкретное физическое явление и соответствующих определенной группе областей в мозгу, где сигналы принимаются и интерпретируются.

Споры о количестве органов чувств обычно возникают вокруг классификации различных типов клеток и их сопоставления с областями мозга.

Сенсорные модальности

Сенсорная модальность (также называемая модальностью стимула) — это аспект стимула или то, что воспринимается после стимула. Термин сенсорная модальность часто используется как синоним смысла. К основным сенсорным модальностям относятся: свет, звук, вкус, температура, давление и запах.

Легкая модальность

Сенсорная модальность зрения — свет. Чтобы воспринять световой раздражитель, глаз должен сначала преломить свет, чтобы он попадал прямо на сетчатку.Преобразование света в нервную активность происходит через фоторецепторы сетчатки.

Когда частица света попадает на фоторецепторы глаза, фотопигмент фоторецептора претерпевает химическое изменение, ведущее к цепи химических реакций. Сообщение отправляется в нейрон, называемый биполярной клеткой, с помощью нервного импульса. Наконец, сообщение отправляется в ганглиозную клетку, а затем, наконец, в мозг.

Звуковая мода

Сенсорная модальность прослушивания — звук.Звук создается за счет давления воздуха. Вибрирующий объект сжимает окружающие молекулы воздуха по мере того, как он движется к данной точке, и расширяет молекулы по мере удаления от точки.

Барабанная перепонка стимулируется колебаниями воздуха. Он собирает и отправляет эти колебания рецепторным клеткам. Косточки (три крошечные косточки в среднем ухе) передают вибрации заполненной жидкостью улитке (спиральный слуховой орган в форме раковины внутреннего уха). Вибрации проходят через жидкость в улитке, где воспринимающий орган может это почувствовать.

Вкусовая модальность

Вкусовые стимулы встречаются с рецепторными клетками, расположенными во вкусовых сосочках языка и глотки. Рецепторные клетки распространяются на разные нейроны и передают сообщение определенного вкуса в одном мозговом ядре.

Восприятие вкуса создается путем объединения нескольких сенсорных входов. Различные способы помогают определить восприятие вкуса.

Температурный режим

Температурный режим возбуждает или вызывает симптом через холодную или горячую температуру.Кожная соматосенсорная система обнаруживает изменения температуры.

Тепловые стимулы от заданной гомеостатической точки возбуждают чувствительные нервы в коже, специфичные для температуры. Определенные термочувствительные волокна реагируют на тепло и на холод.

Режим давления

Тактильная стимуляция может быть прямой, например, через телесный контакт, или косвенной, например, с помощью инструмента или зонда. Тактическое восприятие дает информацию о кожных стимулах (давление, вибрация и температура), кинестетических стимулах (движения конечностей) и проприоцептивных стимулах (положение тела).

Способность обоняния

Обоняние называется обонянием. Материалы постоянно выделяют молекулы, которые попадают в нос или попадают в организм через дыхание. Внутри носовых камер находится нейроэпителий.

Он содержит рецепторы, отвечающие за обнаружение молекул, которые достаточно малы, чтобы чувствовать запах. Эти рецепторные нейроны затем синапсируют с обонятельным черепным нервом, который отправляет информацию обонятельным луковицам в головном мозге для начальной обработки.

Мультимодальное восприятие

Мультимодальное восприятие — это способность нервной системы млекопитающих комбинировать все различные входные данные сенсорной системы для улучшения обнаружения или идентификации определенного стимула.

Интеграция всех сенсорных модальностей происходит, когда мультимодальные нейроны получают сенсорную информацию, которая перекрывается с различными модальностями. Мультимодальное восприятие вступает в силу, когда одномодальный стимул не дает ответа.

Мультисенсорное восприятие : Это диаграмма того, как мультимодальное восприятие создается путем наложения и комбинирования различных входных сигналов от сенсорных систем.

Дополнительные чувства

Баланс (или равновесие) — это чувство, которое позволяет организму ощущать движение, направление и ускорение тела, а также достигать и поддерживать постуральное равновесие и равновесие. Органом равновесия восприятия является вестибулярный лабиринт, находящийся в обоих внутренних ушах.

С технической точки зрения этот орган отвечает за два чувства: угловой момент и ускорение (известные вместе как равновесие). Вестибулярный нерв передает информацию от сенсорных рецепторов в трех ампулах, каждая из которых воспринимает движение жидкости в трех полукружных каналах, вызванное трехмерным вращением головы.

Вестибулярный нерв также проводит информацию от матрикса и мешочка; они содержат похожие на волосы сенсорные рецепторы, которые изгибаются под весом отолитов (маленькие кристаллы карбоната кальция), которые обеспечивают инерцию, необходимую для обнаружения вращения головы, линейного ускорения и направления силы тяжести.

Внутреннее ухо : Анатомия внутреннего уха, показывающая матку, мешочек и вестибулярный нерв.

Термоцепция — это ощущение тепла или отсутствия тепла (холода) кожей и внутренними кожными ходами. Восприятие изменений температуры в этих областях называется тепловым потоком (скоростью теплового потока).

Существуют специализированные рецепторы холода (понижения температуры) и тепла. Рецепторы холода определяют направление ветра, которое играет важную роль в обонянии животного.Рецепторы тепла чувствительны к инфракрасному излучению и могут встречаться в специализированных органах, например, у гадюк.

Терморецепторы в коже сильно отличаются от гомеостатических терморецепторов в головном мозге (гипоталамусе), которые обеспечивают обратную связь по внутренней температуре тела.

Проприоцепция, кинестетическое чувство, обеспечивает теменную кору головного мозга информацией об относительном положении частей тела. Неврологи проверяют это чувство, говоря пациентам, чтобы они закрыли глаза и коснулись своего носа кончиком пальца.Предполагая правильную проприоцептивную функцию, человек никогда не потеряет осознание того, где на самом деле находится его рука, даже если это не обнаруживается другими органами чувств. Проприоцепция и прикосновение тонко взаимосвязаны, и их нарушение приводит к глубокому и удивительному дефициту восприятия и действий.

Ноцицепция (физиологическая боль) сигнализирует о повреждении нервов или других тканей. Три типа болевых рецепторов: кожные (кожа), соматические (суставы и кости) и висцеральные (органы тела).

Ранее считалось, что боль — это просто перегрузка рецепторов давления, но исследования в первой половине 20 века показали, что боль — это особый феномен, который переплетается со всеми другими чувствами, включая осязание.

Хроноцепция относится к тому, как течение времени воспринимается и переживается. Хотя чувство времени не связано с определенной сенсорной системой, психологические и нейронаучные исследования показывают, что в человеческом мозге действительно есть система, управляющая восприятием времени.

Он состоит из высоко распределенной системы, включающей кору головного мозга, мозжечок и базальные ганглии. Один конкретный компонент, супрахиазматическое ядро, отвечает за циркадный (суточный) ритм, в то время как другие кластеры клеток, по-видимому, способны измерять время в более коротком диапазоне (ультрадиане).

13.1 Сенсорные рецепторы — анатомия и физиология

Основная роль сенсорных рецепторов заключается в том, чтобы помочь нам узнать об окружающей среде или о состоянии нашей внутренней среды.Различные типы стимулов из разных источников принимаются и превращаются в электрохимические сигналы нервной системы. Этот процесс называется сенсорной трансдукцией. Это происходит, когда стимул обнаруживается рецептором, который генерирует дифференцированный потенциал в сенсорном нейроне. Если он достаточно силен, градуированный потенциал заставляет сенсорный нейрон производить потенциал действия, который передается в центральную нервную систему (ЦНС), где он интегрируется с другой сенсорной информацией — а иногда и с более высокими когнитивными функциями — чтобы стать сознательным восприятием этого стимул.Тогда центральная интеграция может привести к двигательной реакции.

Описание сенсорной функции с помощью термина «ощущение» или «восприятие» является преднамеренным различием. Ощущение — это активация сенсорных рецепторов на уровне раздражителя. Восприятие — это центральная обработка сенсорных стимулов в значимую модель, включающую осознание. Восприятие зависит от ощущений, но не все ощущения воспринимаются. Рецепторы — это структуры (а иногда и целые клетки), которые улавливают ощущения.Рецептор или рецепторная клетка изменяется непосредственно под действием раздражителя. Рецептор трансмембранного белка — это белок в клеточной мембране, который опосредует физиологические изменения в нейроне, чаще всего через открытие ионных каналов или изменения в процессах передачи сигналов в клетке. Некоторые трансмембранные рецепторы активируются химическими веществами, называемыми лигандами. Например, молекула в пище может служить лигандом для вкусовых рецепторов. Другие трансмембранные белки, которые неточно называть рецепторами, чувствительны к механическим или термическим изменениям.Физические изменения в этих белках увеличивают поток ионов через мембрану и могут создавать дифференцированный потенциал в сенсорных нейронах.

Стимулы в окружающей среде активируют специализированные рецепторы или рецепторные клетки в периферической нервной системе. Различные типы стимулов воспринимаются разными типами рецепторов. Рецепторные клетки можно разделить на типы на основе трех различных критериев: тип клетки, положение и функция. Рецепторы можно классифицировать структурно на основе типа клеток и их положения по отношению к воспринимаемым ими стимулам.Их также можно классифицировать функционально на основе преобразования стимулов или того, как механический стимул, свет или химическое вещество изменили потенциал клеточной мембраны.

Типы структурных рецепторов

Клетки, интерпретирующие информацию об окружающей среде, могут быть либо (1) нейроном, который имеет свободный нервный конец (дендриты), внедренный в ткань, которая будет воспринимать ощущение; (2) нейрон с инкапсулированным концом , в котором дендриты заключены в соединительную ткань, что повышает их чувствительность; или (3) специализированная рецепторная клетка , которая имеет различные структурные компоненты, интерпретирующие определенный тип стимула (Рисунок 13.1.1). Рецепторы боли и температуры в дерме кожи являются примерами нейронов, которые имеют свободные нервные окончания. Также в дерме кожи расположены пластинчатые и тактильные тельца, нейроны с инкапсулированными нервными окончаниями, которые реагируют на давление и прикосновение. Клетки сетчатки, которые реагируют на световые стимулы, являются примером специализированной рецепторной клетки, фоторецептора .

Градуированные потенциалы в свободных и инкапсулированных нервных окончаниях называются генераторными потенциалами.Когда они достаточно сильны, чтобы достичь порога, они могут напрямую запускать потенциал действия вдоль аксона сенсорного нейрона. Однако потенциалы действия, запускаемые рецепторными клетками, являются косвенными. Ступенчатые потенциалы в рецепторных клетках называются рецепторными потенциалами. Эти ступенчатые потенциалы вызывают высвобождение нейромедиатора на сенсорный нейрон, вызывая ступенчатый постсинаптический потенциал. Если этот градуированный постсинаптический потенциал достаточно силен, чтобы достичь порога, он вызовет потенциал действия вдоль аксона сенсорного нейрона.

Рисунок 13.1.1 — Классификация рецепторов по типу клеток: Типы рецепторных клеток можно классифицировать на основе их структуры. Сенсорные нейроны могут иметь либо (а) свободные нервные окончания, либо (б) инкапсулированные окончания. Фоторецепторы в глазах, такие как палочковые клетки, являются примерами (c) специализированных рецепторных клеток. Эти клетки высвобождают нейротрансмиттеры в биполярную клетку, которая затем синапсирует с нейронами зрительного нерва.

Другой способ классификации рецепторов основан на их расположении относительно стимулов.Экстероцептор — это рецептор, который расположен рядом со стимулом во внешней среде, например соматосенсорными рецепторами, расположенными в коже. Интероцептор — это тот, который интерпретирует стимулы от внутренних органов и тканей, таких как рецепторы, которые воспринимают повышение кровяного давления в аорте или каротидном синусе. Наконец, проприоцептор — это рецептор, расположенный рядом с движущейся частью тела, такой как мышечная или суставная капсула, который интерпретирует положение тканей при их движении.

Типы функциональных рецепторов

Третья классификация рецепторов заключается в том, как рецептор преобразует стимулы в изменения мембранного потенциала. Стимулы бывают трех основных типов. Некоторые стимулы представляют собой ионы и макромолекулы, которые воздействуют на трансмембранные рецепторные белки путем связывания или прямой диффузии через клеточную мембрану. Некоторые стимулы представляют собой физические изменения в окружающей среде, которые влияют на потенциалы мембран рецепторных клеток. Другие раздражители включают электромагнитное излучение видимого света.Для людей единственная электромагнитная энергия, воспринимаемая нашими глазами, — это видимый свет. У некоторых других организмов есть рецепторы, которых нет у людей, такие как тепловые датчики змей, ультрафиолетовые датчики пчел или магнитные рецепторы у перелетных птиц.

Рецепторные клетки можно дополнительно разделить на категории в зависимости от типа стимулов, которые они передают. Химические стимулы могут быть обнаружены хеморецепторами , которые обнаруживают химические стимулы, такие как химические вещества, которые вызывают обоняние. Осморецепторы реагируют на концентрацию растворенных веществ в жидкостях организма. Боль — это в первую очередь химическое, а иногда и механическое ощущение, которое интерпретирует присутствие химических веществ в результате повреждения тканей или интенсивных механических раздражителей через ноцицептор . Физические стимулы, такие как давление и вибрация, а также ощущение звука и положения тела (равновесия) интерпретируются через механорецептор . Другой физический стимул, который имеет свой собственный тип рецептора, — это температура, которая воспринимается через терморецептор , который либо чувствителен к температурам выше (тепло), либо ниже (холод) нормальной температуры тела.

Спросите любого, что такое чувства, и он, вероятно, перечислит пять основных чувств: вкус, обоняние, осязание, слух и зрение. Однако это не все чувства. Самым очевидным упущением из этого списка является баланс. Кроме того, то, что называют просто прикосновением, можно подразделить на давление, вибрацию, растяжение и положение волосяного фолликула на основе типа механорецепторов, которые воспринимают эти ощущения прикосновения. Другие недооцененные чувства включают восприятие температуры терморецепторами и восприятие боли ноцицепторами.

В области физиологии чувства можно разделить на общие или особые. Общий смысл — это тот, который распределен по всему телу и имеет рецепторные клетки в структурах других органов. Примеры этого типа — механорецепторы в коже, мышцах или стенках кровеносных сосудов. Общие чувства часто влияют на осязание, как описано выше, или на проприоцепцию , (положение тела) и кинестезию , (движение тела), или на внутреннее чувство , , которое наиболее важно для вегетативных функций.Особое чувство (обсуждается в главе 15) — это тот орган, которому посвящен определенный орган, а именно глаз, внутреннее ухо, язык или нос.

Каждое из чувств упоминается как сенсорная модальность . Модальность относится к способу кодирования информации в восприятие. Основные сенсорные модальности можно описать на основе того, как каждый стимул передается и воспринимается. Химические чувства включают вкус и запах. Общее ощущение, которое обычно называют прикосновением, включает химические ощущения в форме ноцицепции или боли.Давление, вибрация, растяжение мышц и движение волос под действием внешнего раздражителя — все это воспринимается механорецепторами и воспринимается как прикосновение или проприоцепция. Слух и равновесие также воспринимаются механорецепторами. Наконец, зрение включает активацию фоторецепторов.

Перечисление всех различных сенсорных модальностей, которых может быть до 17, включает разделение пяти основных чувств на более конкретные категории или субмодальностей более широкого смысла. Индивидуальная сенсорная модальность представляет собой ощущение стимула определенного типа.Например, общее осязание, известное как somatosensation , можно разделить на легкое давление, глубокое давление, вибрацию, зуд, боль, температуру или движение волос.

В этой главе мы обсудим общие чувства, которые включают боль, температуру, прикосновение, давление, вибрацию и проприоцепцию. Мы обсудим особые чувства, которые включают обоняние, вкус, зрение, слух и вестибулярную систему, в главе 15.

Соматосенсорное (сенсорное)

Соматоощущение считается общим смыслом в отличие от субмодальностей, обсуждаемых в этом разделе.Соматосенсация — это группа сенсорных модальностей, связанных с прикосновением и положением конечностей. Эти методы включают давление, вибрацию, легкое прикосновение, щекотание, зуд, температуру, боль, проприоцепцию и кинестезию. Это означает, что его рецепторы не связаны со специализированным органом, а вместо этого распространены по всему телу в различных органах. Многие из соматосенсорных рецепторов расположены в коже, но рецепторы также находятся в мышцах, сухожилиях, суставных капсулах и связках.

Два типа соматосенсорных сигналов, которые передаются свободными нервными окончаниями, — это боль и температура. Эти два метода используют терморецепторы и ноцицепторы для преобразования температурных и болевых стимулов соответственно. Температурные рецепторы стимулируются, когда местные температуры отличаются от температуры тела. Некоторые терморецепторы чувствительны только к холоду, а другие — к теплу. Ноцицепция — это ощущение потенциально опасного раздражителя. Механические, химические или термические раздражители, превышающие установленный порог, вызовут болезненные ощущения.Напряженные или поврежденные ткани выделяют химические вещества, которые активируют рецепторные белки ноцицепторов. Например, ощущение боли или тепла, связанное с острой пищей, связано с капсаицином , активной молекулой острого перца. Молекулы капсаицина связываются с трансмембранным ионным каналом ноцицепторов, чувствительным к температурам выше 37 ° C. Динамика связывания капсаицина с этим трансмембранным ионным каналом необычна тем, что молекула остается связанной в течение длительного времени. Из-за этого снижается способность других стимулов вызывать болевые ощущения через активированный ноцицептор.По этой причине капсаицин можно использовать в качестве местного анальгетика, например, в таких продуктах, как Icy Hot ™.

Если провести пальцем по текстурированной поверхности, кожа пальца начнет вибрировать. Такие низкочастотные колебания воспринимаются механорецепторами, называемыми клетками Меркеля, также известными как кожные механорецепторы типа I. Клетки Меркеля расположены в базальном слое эпидермиса. Глубокое давление и вибрация передаются пластинчатыми (пачинскими) тельцами, которые представляют собой рецепторы с инкапсулированными окончаниями, находящимися глубоко в дерме или подкожной ткани.Легкое прикосновение передается инкапсулированными окончаниями, известными как тактильные тельца (тельца Мейснера). Фолликулы также обернуты сплетением нервных окончаний, известным как сплетение волосяного фолликула. Эти нервные окончания обнаруживают движение волос на поверхности кожи, например, когда насекомое может ходить по коже. Растяжение кожи передается рецепторами растяжения, известными как луковичные тельца. Луковичные тельца также известны как тельца Руффини или кожные механорецепторы типа II.

Другие соматосенсорные рецепторы находятся в суставах и мышцах.Рецепторы растяжения контролируют растяжение сухожилий, мышц и компонентов суставов. Например, вы когда-нибудь растягивали мышцы до или после тренировки и замечали, что вы можете растянуться только до тех пор, пока ваши мышцы не вернутся в менее растянутое состояние? Этот спазм является рефлексом, который инициируется рецепторами растяжения, чтобы избежать разрыва мышц. Такие рецепторы растяжения также могут предотвратить чрезмерное сокращение мышцы. В ткани скелетных мышц эти рецепторы растяжения называются мышечными веретенами.Органы сухожилий Гольджи аналогичным образом преобразуют уровни растяжения сухожилий. Луковичные тельца также присутствуют в суставных капсулах, где они измеряют растяжение компонентов скелетной системы в суставе. Кроме того, ламелированные тельца обнаруживаются рядом с суставными капсулами и обнаруживают вибрации, связанные с движением вокруг суставов. Типы нервных окончаний, их расположение и передаваемые ими стимулы представлены в таблице ниже.

* Нет соответствующего одноименного имени.

Механорецепторы соматосенсии (таблица 13.1)
Имя	Историческое (одноименное) название	Местоположение (а)	Стимулы
Свободные нервные окончания	*	Дерма, роговица, язык, суставные капсулы	Боль, температура, механическая деформация
Механорецепторы	Диски Меркель	Эпидермально-кожное соединение, слизистые оболочки	Низкочастотная вибрация (5–15 Гц)
Луковичное тельце	Тельце Руффини	Дерма, суставные капсулы	Растяжка
Тактильное тельце	Тельце Мейснера	Папиллярная дерма, особенно на кончиках пальцев и губ	Легкое прикосновение, вибрация ниже 50 Гц
Пластинчатое тельце	Тельце Пачини	Глубокая дерма, подкожная клетчатка, суставные капсулы	Глубокое давление, высокочастотная вибрация (около 250 Гц)
Сплетение волосяного фолликула	*	Обернутые вокруг волосяных фолликулов в дерме	Движение волос
Мышечное веретено	*	В соответствии с волокнами скелетных мышц	Сокращение и растяжение мышц
Орган растяжения сухожилия	Сухожильный орган Гольджи	В соответствии с сухожилиями	Растяжение сухожилий

Шт.4

Единица измерения 4

ЗАХВАТЫВАЕМЫЕ ТЕМЫ

Основная классификация и недвижимость

Мышечные веретена

Гамма-система

Органы сухожилия Гольджи

Суставные рецепторы

Кожные рецепторы

ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЕ

Мы посмотрели на нейрон и должен иметь представление о том, как импульсы (потенциалы действия) проведено.Однако на данном этапе мы не обсуждали, как стимулы преобразуются в импульсы. Все сенсорные системы предназначены для обнаружения формы энергии и интерфейс между стимулом и ответом нейрон обычно представляет собой структуру, называемую РЕЦЕПТОРОМ. Процесс, с помощью которого различные сенсорные рецепторы преобразуют одну форму энергии в другую форма известна как трансдукция. Другими словами, рецептор преобразует стимулы. в импульсы.

Передал анимация про рецепторы кожи

Анимация 1

Сенсорные модальности

Стимулы можно разделить на различные типы или МОДАЛЬНОСТИ. Рецепторы обычно реагируют только на один тип стимулов (или сенсорные модальность), и этот тип сенсорной модальности называется адекватной стимул для определенного типа стимула.Например, адекватный раздражитель для фоторецепторов глаз (палочки и колбочки) светлый, а не прикосновение (механические раздражители).

Ниже приведен список стихов о типах рецепторов. их адекватный стимул:

Тип рецептора	Адекватный стимул
Механорецепторы Терморецепторы Ноцицептор Хеморецепторы Фоторецепторы	Механическое перемещение Изменение температуры Боль Химическая промышленность Свет

При адекватном стимуле, рецепторы создают рецепторный потенциал при стимуляции.

Природа рецепторного потенциала

1. Все RP оцениваются (т. Е. RP различаются величина).

2. Величина (амплитуда) РП имеет сигмовидная связь с силой стимула.

3. Величина RP линейно пропорционально частоте активации связанного афферентного нейрона.

4.Все рецепторы приспосабливаются к раздражителям. Однако, при которой они адаптируются, варьируется от медленной до быстрой. (Что это значение для этой вариации?).

На графическом изображении взаимосвязь между рецепторным потенциалом и скоростью стрельбы по афферентный нейрон, как только порог возбуждения первого узла Ранвье, скорость стрельбы линейно увеличивается с увеличением RP увеличивается.

Например, рецептор прикосновения в коже ( механорецептор) импульсная генерация

1. Нервная часть тельца Пачини. (ПК) поляризован.

2. ПК подвергается механической стимуляции.

3. Нервная часть тельца Пачини. деполяризуется, что формирует рецепторный потенциал.

4.Чем больше степень механического стимуляции, тем больше величина RP.

5. Если порог возбуждения на первом узел Ранвье, то точка доступа генерируется по всей длина афферентного нервного волокна.

Рецепторы

также работают на те же принципы, что и Адекватная стимуляция, пространственное и временное суммирование как упомянутые в блоке 2.Это важные концепции относительно Кодировка интенсивности

1) средства, с помощью которых мы можем определить интенсивность, с которой произошло конкретное сенсорное событие

2) свойство, позволяющее нам, чтобы различать разные ощущения (например, резкий удар против света постучать, громкий или тихий звук, сильный или слабый мускул
сокращение)

3) интенсивность стимул может передаваться двумя механизмами

Пространственное суммирование — чем сильнее стимул, тем больше количество различные сенсорные рецепторы огня

Временное суммирование — стимулированные рецепторы активируются на более высоком уровне. частота

Сенсорная адаптация позволяет нам блокировать нерелевантную сенсорную информацию

1) вскоре после того, как сенсорный рецептор регистрирует стимул, скорость стрельбы сокращено или сокращено

2) разные сенсорные рецепторы адаптируются с разной скоростью: прикосновение и рецепторы давления vs.болевые рецепторы и некоторые проприорецепторы

3) разная скорость адаптации рецепторов определяет характер информация предоставлена ​​в CNS

Рецепторы важны для движения в основном используются соматосенсорные рецепторы. Пожалуйста, обратитесь к диаграмма ниже.

Типы : Руффини концовки Пачиниан тельца, тельца Мейснера	Типы : мышечные веретена Органы сухожилия Гольджи суставные рецепторы вестибулярный аппарат
Обеспечьте прикосновение и давление.Распределение несколько непропорционально по всему телу — губы и пальцы содержат гораздо больше рецепторов на квадратный дюйм площади Зачем? — эти области тело участвует в очень тонких движениях и поэтому требует более высокий уровень ощущений	Обеспечить непрерывное знание общего положения нашего тела в пространстве до и во время движения — также предоставляет нам информацию о том, где находятся сегменты тела относительно друг друга

рецепторов, которые стимулируемые физической деформацией, известны как механорецепторы

Мы ограничим наше обсуждение четырьмя типами рецепторов, которые могут быть задействованы в положении и движении конечности, и участвует в проприоцепции.Каждый рецептор обеспечивает разные Информация.

Анимация про шпиндели и ГТО

Анимация 2

Отличный сайт — прочтите внимательно — Обязательно

Рецепторы:

Мышечные веретена (важно для длины мышц и скорость и, в меньшей степени, мониторинг статической длины)

Органы сухожилия Гольджи (определяет силу мышц)

Суставные афференты (наиболее чувствительны к положению при крайних углах сочленения)

Тактильные (рецепторы давления в мышцах и над кожей, ощутите сгибание или разгибание пальца)

1-й необходимые ВИКТОРИНА

БЛОК 4

Пожалуйста, примите: www.uh.edu/webct

У вас будет 17 минут на выполнение Обязательная викторина — используйте свое время с умом!

МЫШЕЧНЫЕ ШПИНДЕЛИ

Обнаружить динамический и статические изменения в мышца длина

рассмотрел проприорецептор наибольшего значения

обслуживает двойную сенсорно-двигательная функция

более высокие числа веретен на квадратный дюйм площади расположены в мышцах поддерживающие мелкие движения (язык, руки)

Функция мышечного веретена

Мышечные веретена находятся во всех соматических мышцах, в брюшной части мышцы и идут параллельно основным мышечным волокнам.Всякий раз, когда скелетный мышцы растягиваются, стимулируются веретена. Они обнаруживают изменения длины мышечных волокон, а также скорость изменения которые мышцы удлиняются.

1. Мышечное веретено состоит из 2-10 специализированных мышечных волокон, в соединительнотканной капсуле. Эти мышечные волокна называются интрафузальные мышечные волокна. Волокна произвольных скелетных мышц называются экстрафузальные мышечные волокна.

2. Внутрифузионные мышечные волокна:

Ядерный мешок Волокна:

о примерно 1-3 волокна на шпиндель

о ядра найдены концентрированными в центральной части волокна мешочного типа (отсюда и название волокна «ядерный мешок»).

о концы эти волокна имеют поперечно-полосатую форму (содержат актиновые и миозиновые нити) и являются договорный. Концы этих волокон также прикреплены к ВНЕШНЕЙ мышцы.

Ядерная цепь Волокна:

о примерно 3-7 волокон на шпиндель

о ядра распределены цепочечно в центре волокна (отсюда и имя).

о концы эти волокна имеют поперечно-полосатую форму (содержат актиновые и миозиновые нити) и являются договорный. Концы этих волокон прикреплены к концам ядерная сумка мышечных волокон.

Во время мышцы растягивают сенсорные нервные окончания, увеличивают скорость их разряда как сенсорная концовка натянута. Этот нервный терминал известен как ANNULOSPIRAL окончание, названное так, потому что оно состоит из набор колец в спиральной конфигурации.Эти клеммы (показаны синим на диаграмму ниже) обернуты вокруг специализированных мышечных волокон, которые принадлежит к мышечному веретену (ВНУТРИФУЗИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА) и являются совершенно отдельно от волокон, составляющих основную массу мышцы (ВНЕШНИЕ ВОЛОКНА) .

Подробнее о волокна Nuclear Bag и ГАММА-СИСТЕМА:

мотор питание интрафузальной мышцы (показано красным выше).В этом регионе на по обе стороны от центральной области интрафузальные волокна могут сокращаться если их моторное питание активно. Электропитание двигателя осуществляется через эфферент. волокна, которые обычно попадают в гамма-классификацию диаметров. Oни часто (и лучше) называются волокнами FUSIMOTOR .

Две вещи может, в принципе, вызвать растяжение окончания аннулоспирали и, таким образом, увеличить его разрядку.

1. Растяжение мышцы в целом растянет в ней веретена, и, следовательно, сенсорные окончания .

2. Фузимоторная активность вызовет сокращение интрафузальных волокон ниже фузимоторные нервные окончания по обе стороны от центральной области. Это будет приводит к растяжению центральной сенсорной области.

Ядерная цепные волокна также имеют аннулоспиральные сенсорные окончания в центральной области (ядра в линию).Это общая ветвь аксона, обеспечивающая центральная область волокна ядерной цепи. Этот сенсорный нерв группа Ia , быстрее всего нашел в кузове.

В дальнейшем мы видим, что есть другие сенсорные окончания, более тесно связанные с цепными волокнами. Они попадают в более медленные группа II дивизия сенсорных нервов и обозначаются как ВТОРИЧНЫЙ с окончанием на в отличие от центра ПЕРВИЧНЫЙ концовок.

Два типы интрафузального волокна (мешок и цепь) имеют разные механические свойств, и по-разному реагируют на их в значительной степени отдельные фузимоторные волокна. Они также различаются по своим сенсорным окончаниям. Следовательно, информация, переданная на CNS через веретено через сенсорные окончания группы Ia и группы II отличается.

дюйм простыми словами, афференты Ia частично реагируют на длину мышцы, но более мощно реагировать на изменение длины (СИНИЙ).Группа II афференты гораздо лучше регистрируют только длину (КРАСНЫЙ).

Я а афферент может мощно возбуждают АЛЬФА-МОТОНЕЙРОНЫ мышцы, содержащие шпиндель. Это основа классического STRETCH REFLEX . в котором разгибание мышцы (и, следовательно, ее веретен) вызывает рефлекс сокращение.

Таким образом, шпиндель может регистрировать длину и скорость мышцы.более того чувствительность к длине и скорости может быть изменена ЦНС через активность в фузимоторной системе, статическая гамма-система, контролирующая чувствительность к длине и динамическая гамма-система управления скоростью чувствительность.

Сухожильный орган Гольджи (GTO)

GTO обнаруживает:

а) скорость увеличения напряжение мышцы при активном сокращении

б) абсолютный величина напряжения мышцы во время изометрического сокращения Предотвращает повреждение при создании чрезмерной силы

ГТО относительно простые сенсорные структуры, которые состоят из развитого нерва оканчивается капсулой, которая находится внутри сухожилия в сухожильно-мышечном соединения соматической мышцы.Каждая скелетная мышца содержит большое количество — примерно 1 GTO на каждые 10 мышечных волокон. Эти концовки производят потенциалы генератора и разряды потенциала действия с частотой пропорционально силе, действующей на капсулу. Орган сухожилия действует как «датчик силы», и поскольку он включен последовательно с сухожилием, активируется постоянно, когда мышца активна. Эти сенсорные структуры кажутся достаточно локализованными, то есть они будут контролировать силу внутри участка сухожилия, который представляет собой физическое соединение двигательная единица общей сухожильной структуры мышцы.Таким образом, ЦНС имеет информацию о силе отдельных моторных единиц и может сделайте соответствующую корректировку обратной связи на эфферентной стороне.

Рисунок: структура мышечного веретена по сравнению со структурой GTO.

ГТО иннервируются с афферентным волокном 1b. Эта афферентная информация также может способствовать предотвращение чрезмерного напряжения мышц за счет тормозные связи с альфа-мотонейронами.См. Раздел 7.

Суставные капсулы и связки всех синовиальных суставов скелетной системы хорошо наделены с проприорецепторами. В совокупности рецепторы суставов предоставляют нам информация о: а) статическом положении сустава в пространстве (т. углов) б) конечные положения суставов при активном движении

Совместные рецепторы

Тип рецептора

Расположение

Ответ

Функция

Ассоциированные лица

Тип I

Руффини-подобный

связки и суставная капсула

Механорецептор;
Медленная адаптация;
Активен в конце диапазона (пассив)

изменение направления, амплитуда, давление, скорость к мозжечку

II

Тип II

Пачинианоподобный

суставная капсула и жировые подушечки

Механорецептор;
Быстрая адаптация;
Активен в конце диапазона — динамический

наращивать мышцы в начале движение

II

Тип III

ГТО типа

связки

Механорецептор;
Медленная адаптация;
Активно под напряжением

защитный рефлекс

Ib

Тип IV

Свободный нервоподобный

связки, суставная капсула, жир, надкостница

Ноциоцептор;
Медленная адаптация;

рефлекс сгибания -> предотвратить дальнейшее движение

Дельта и C

Тактильный (кожный) рецепторы

Кожные ощущения (просмотреть структуры кожи)

Кожные рецепторы : гладкая (гладкая, безволосая кожа) и волосатая кожа. оба содержат широкий спектр рецепторов с целью обнаружения механические, термические или болевые раздражители, прикладываемые к поверхности тела. Для голой и волосистой кожи характерны три типа рецепторов: Тельца Пачини , , диски Меркеля, и свободный нерв окончания . Другие рецепторы, обнаруженные в голой коже: Тельца Мейснера . Самые важные рецепторы волосистой кожи — это окончания волосяного фолликула и окончания Руффини.

1. Диск Меркель : Медленно адаптирующиеся механорецепторы, структурированные так, чтобы реагировать на поддерживаемые деформация кожной поверхности.Обычно афферентное волокно разветвляется на образуют кластер дисков Меркель, расположенный в основании утолщенного область эпидермиса. Каждая нервная терминальная ветвь заканчивается диском, специализированной вспомогательной ячейкой, называемой ячейкой Меркель. Движение эпидермис относительно дермы будет оказывать сдвигающее усилие на Меркель. ячейка. Ячейка Меркель играет роль в восприятии как прикосновения, так и давление.

2.Тельца Мейснера: Терминальные ветви миелинизированного аксона переплетается в корзинообразном массиве шванновских ячеек. Найдено прямо под эпидермис на голой коже (соски, кончики пальцев, подошвы ног), эти рецепторы быстро адаптируются к механорецепторам, обеспечивая различительную прикоснуться.

3. Руффини Тельца : Спрей-подобные дендритные окончания в дермы волосистой кожи, которые участвуют в ощущении устойчивого, непрерывное давление на кожу.

4. Пачинианские тельца: Пачинианские тельца — давление рецепторы. Они расположены в коже, а также в различных внутренних органы. Каждый связан с сенсорным нейроном.

5. Бесплатно Нервные окончания : Состоит из аксонов ветвящихся нервов, которые полностью или частично окружены шванновскими клетками.Аксон / Шванн клеточный комплекс дополнительно окружен базальной мембраной. Свободный нерв окончания происходят из тонких миелинизированных или немиелинизированных волокон, которые разветвляются широко в дерме и может проникать в эпидермис. Эти концовки реагируют на сильные механические и термические раздражители, и они особенно активируется болезненными раздражителями.

	Тип (рецептивные поля)	Степень адаптации
Меркель	Тип I	Медленная
Руффини	Тип II	Медленная
Мейснер	Тип I	Быстро
Тельце Пачини	Тип II	Быстро

См. Раздел 5, чтобы узнать куда идет афферентный вход от этих рецепторов

2-й необходимые ВИКТОРИНА

БЛОК 4

Пожалуйста, прими : www.uh.edu/webct

У вас будет 31 минута на выполнение Обязательная викторина — используйте свое время с умом!

Глава 10

Чувство тела ощущения
	Проприорецепторы — это рецепторы, которые дают информацию о положении тела. Эти рецепторы расположены в мышцах, сухожилиях, связках, суставы и кожа.
Somesthetic ощущения (чувства, связанные с поверхностью тело).
Механорецепторы обнаруживают давление, силу и вибрация. Они включают:
	диски Меркель и Тельца Мейснера в поверхностном слое кожа а, рецепторы волосяных фолликулов, тельца Пачини и Концовки Руффини в более глубоких слоях.
Терморецепторы реагируют на температуру сами рецепторные окончания.
	Теплые рецепторы реагируют на температура между 30 o C и 45 o C с потенциалом действия, увеличивающимся как температура увеличивается. Холодовые рецепторы реагируют на температуры от 35 o C до 20 o C с потенциалом действия, увеличивающимся с увеличением температуры падает.
	И тепло, и холодно рецепторы быстро реагируют на изменения температуры и показать быструю адаптацию.Мозг использует относительные изменения в реакции горячих и холодных рецепторов на интерпретацию температура окружающей среды.
Ноцицепторы передают вредные раздражители что мы воспринимаем как боль. Они состоят из свободных нервных окончаний. Различают три типа ноцицепторов:
	Механический — реагировать на интенсивный механические раздражители. Тепловой — реагирует на сильную жару. Полимодал — отвечает на различные раздражители, включая механические, сильное тепло и химические вещества, выделяемые из поврежденных тканей.

Лекция 19

Лекция 19

C2006 / F2402 — 2005 — Содержание лекции # 19 Электросвязь # 3

(c) Стюарт Файрстайн, Колумбийский университет, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. Последнее обновление 11.04.2005 14:02 .

Заметки Криса Келли

• Две области возникли для исследования сенсорных систем.
  • Первый — психофизика , изучающий взаимосвязь между физикой стимула и нашим восприятием его. Это поле задает такие вопросы, как: Какова минимальная интенсивность света, которую мы может воспринимать? (Оказывается, ответ — несколько фотонов.)
  • Второй — сенсорная физиология . Имя уже, чем область, поскольку это направление исследований также включает в себя генетику и молекулярная биология и др. Поле пытается понять нейронную основу для передачи стимула. Он задает такие вопросы, как: как мы трансформируем входящие фотоны в нейронные сигналы? (Ответ в конце этих заметок.) ​​
• У любого стимула есть четыре основных атрибута:
  • Модальность характер и качество стимул это визуальный образ? Запах?
  • Интенсивность / амплитуда
  • Расположение
  • Продолжительность

• Во всех сенсорных системах сигнализация должна начинаться с первичный сенсорный нейрон, иногда называемый сенсорным рецептором (хотя мы относятся к ячейке , а не к белку ).Эти рецепторы специализируются на конкретной сенсорной модальности, и они отвечают за преобразование физического раздражителя в электрический сигнал.
  • Рецепторные клетки могут быть эпителиальными или нейрональное происхождение. Волосковые клетки в улитке эпителиальные; в то время как рецепторы в носу — настоящие нейроны.
  • Несмотря на эти различия в развитии, все первичные сенсорные рецепторы пространственно поляризованы: у них есть передний и задний концы.Есть конец обнаружения, а затем конец синаптической сигнализации.
    • Обонятельный нейрон, например, имеет сенсорные реснички выступающие в полость носа, которые соединяются с сомой, которая затем проецирует аксон в обонятельный клубок. В клубочках аксон синапсы на следующую ячейку в очереди.
    • Палочка, обнаруженная в сетчатке, имеет внешний сегмент. упакованы белками фотонной трансдукции. Этот внешний сегмент связан к соме клетки, которая немедленно синапсирует со следующей клеткой в ​​строке ( биполярная клетка).Обратите внимание, что стержень не имеет аксона и поэтому не срабатывает. потенциалов действия пассивного сигнала достаточно, чтобы вызвать синаптические передачи, поскольку расстояние от внешнего сегмента до синапса настолько мала. См. Вашу книгу для диаграммы, которая может быть полезна.
    • Слуховые нейроны представляют собой клетки в форме колбы с стереоцилии на их сенсорном конце. (Несмотря на неправильное название, реснички на самом деле микроворсинки.) Эти стереоцилии соединяются с сомой, которая делает синапс на следующую клетку, опять же без аксона.
  • Во всех этих ячейках часто можно увидеть площадь поверхности максимально на сенсорном уровне, чтобы максимально увеличить вероятность выбора вверх стимул.
• Как только эти сенсорные нейроны улавливают сигнал, какой результат?
  • Обнаруженный стимул вызывает изменение мембранный потенциал рецепторной клетки. Это изменение называется рецептором. потенциал. Эти изменения напряжения всегда градуированы, что означает, что сила деполяризации напрямую коррелирует с силой стимул.Если деполяризация достаточно велика, потенциал действия будет сгенерирован (либо в этой ячейке, либо в первой строке, которая может, по причинам, указанным выше). Чем дальше за порог, клетка деполяризован, тем выше частота потенциалов действия, которые срабатывают как результат.
  • Если сигнал ниже порога, то нет последует дальнейшая передача сигналов, и вы (мозг) никогда не узнаете о стимул.

• Мы должны вернуться к четырем качествам стимула в Подробнее.

o Модальность

Закон особых энергий гласит, что специализированные рецепторы настроен на определенный вид энергии. В целом это правда: фоторецепторы обнаруживают электромагнитную энергию, тогда как обонятельные рецепторы чувствительны к химические вещества (запахи). Однако помните, что в экстремальных условиях стимул может вызвать реакцию любого рецептора. Удар в глаз приводит к вспышка света, даже если это механическая, а не электромагнитная энергия.

У человека есть четыре класса рецепторов: механические, химические, электромагнитные и термические.

Механические рецепторы срабатывают при физической нагрузке. Для Например, сенсорные рецепторы в вашей коже реагируют на физический (соматосенсорный) ввод потому что этого ввода достаточно, чтобы вызвать изменение конформации белка и, таким образом, деполяризация. (Давя на кожу, вы буквально открываете каналы.) Слуховая система имеет сложное механическое устройство для обработки звука. стимулы.См. Книгу для получения подробной информации об улитке.

Химические рецепторы реагируют на молекулярные лиганды. Обонятельные и вкусовые системы используют химические рецепторы.

Электромагнитные рецепторы реагируют на световую энергию. Стержни и конусы являются примерами, поскольку они реагируют на фотоны.

Тепловые рецепторы реагируют на изменение температуры.

Рецепторы настроены на определенную модальность, но они также более тонко настроенный на определенные качества в рамках этой модальности.Например, все колбочки реагируют на свет, но синие колбочки максимально реагируют на длина волны 420 нм, тогда как красные конусы настроены на длину волны 560 нм. А кривая настройки для конкретного рецептора отображает средний отклик против варьируемый параметр; например, можно построить график того, насколько сильно откликнется конкретный фоторецептор дает фотоны с разными длинами волн. Эти графики позволяют определить параметры стимула, к которому этот рецептор дает наибольший отклик (и, следовательно, максимально настроен.)

После того, как сигнал вышел за пределы исходного рецептора, как его модальность закодирована? Другими словами, мы знаем, что, встречаясь в фоторецепторе, клетки, потенциал действия должен кодировать визуальный стимул, но как вы указать модальность после того, как сигнал переместился за пределы исходной рецепторной клетки?

Маркированные линейные сети.

о Электромагнитный рецептор проецируется на уникальную сеть нейроны, поэтому, если эти конкретные нейроны срабатывают, это должно быть в ответ на электромагнитный вход.Следовательно, отмеченная линия обозначает обозначенную сеть.

o Амплитуда

Амплитуда обычно описывается кривыми доза-реакция. Вместе ось абсцисс — интенсивность стимула, часто в логарифмической шкале. На ось Y — процент испытаний, в которых испытуемый может точно обнаружить стимул такой интенсивности. Сюжет обычно выглядит сигмоидальным, а интенсивность, для которой коэффициент точности 50%, считается пороговым интенсивность минимальная интенсивность, которую должен иметь стимул, чтобы быть обнаружен.

Одна из проблем самооценки восприятия заключается в том, что текущее переживания модулируются предыдущими. Например, если вы закрыли глаза и получили вес в один фунт, вы бы надежно сообщили, когда получил вес. Если бы вы сначала оседлали гирю в пятьдесят фунтов, это было бы трудно сказать, когда был добавлен вес в один фунт, хотя величина не изменилась.

Закон Вебера-Фехнера дает просто заметную разницу (JND), минимально возможное изменение интенсивности стимула, которое может быть обнаружено.

Как кодируется амплитуда на нейронной шкале? Потенциал действия частота и частота популяции. Первое соответствует тому, как часто один нейрон срабатывает, последнее зависит от того, сколько нейронов, связанных с этим стимулом, стрельба.

о Расположение

Определение местоположения стимула очень важно для организм борется за выживание. Таким образом, это быстрый и надежный механизм в нескольких из сенсорные системы.Есть несколько методов кодирования местоположения.

(1) Во многих системах каждый нейрон имеет рецептивное поле, регион окружающей среды, к которому он чувствителен. Если стимул появляется в рецептивное поле нейронов, этот нейрон сработает. Таким образом, можно узнать, где конкретный объект основан на том, какие нейроны запускаются.

Обратите внимание, что разрешение этой системы зависит от местоположения. расположение, исходя из плотности рецепторных клеток: можно достоверно сообщить ощущение двух соседних, но разных соматосенсорных входов, когда эти входы включены пальцем, но не на тыльной стороне.На твоей спине они просто чувствуют себя единственный вход. Таким образом, соматосенсорные рецепторы в пальцах плотнее, чем сзади.

Кроме того, по мере схождения сетей разрешение снижается. Если десять стержней, каждый с дискретным рецептивным полем, все синапсы в одной биполярной клетке (следующий нейрон в зрительной сети), рецептивное поле этого биполярного ячейка равна сумме полей для стержней. Таким образом, резолюция уменьшилось, так как ввод поля был уменьшен до единой усредненной единицы, вместо десяти уникальных.

(2) Другой механизм локализации стимулов основан на сравнение входов двух основных датчиков (два глаза, два уха и т. д.).

В визуальной системе мы можем рассчитать глубину, сравнивая различия между изображениями на правом и левом глазу.

В слуховой системе мы можем рассчитать местоположение на основе различия во времени прихода сигнала для каждого уха, а также различия в интенсивности сигнала. Например, если звук идет из левого поля, он будет достигайте левого уха перед правым ухом.Также сигнал будет громче на левое ухо, чем правое, из-за вмешательства черепа. Эти различия могут быть проанализированы для определения местоположения.

Наконец, с помощью запаха мы (3) определяем местоположение на основе градиенты. Мы что-то чувствуем, а затем движемся в каком-то направлении. Если запах становились более интенсивными, шли к его источнику. Это теплее / холоднее механизм расположения.

о Продолжительность

Некоторые клетки срабатывают, пока присутствует стимул.Некоторые клетки кратко активируйте, как только стимул продолжится, затем остановитесь, а затем ненадолго выстрелите когда стимул уходит. Еще другие клетки срабатывают непрерывно в ответ на стимул, хотя величина реакции со временем уменьшается (в пределах предъявление единственного стимула).

Рассмотрим последнее явление поближе: это адаптация. В некоторые сенсорные системы, такие как запах, ваше восприятие стимула ослабевает из-за время. Зачем? Есть биохимические причины, но влияние может произойти на канальный, нейронный или корковый уровень.Для каждого используются разные термины.

Десенсибилизация — это то, что делают каналы.

Адаптация — это то, что делают клетки.

Привыкание — это то, чем занимается кора головного мозга.

Адаптация

• Какова реальная цель адаптации? Это может быть длительный (то есть от секунд до часов) эффект. Выше мы обсуждали уменьшение возбуждение в рамках одной попытки стимула, но адаптация также может влиять на обработка всех испытаний в экологическом контексте.Итак, тогда как раньше мы говорили о нейронах, которые адаптируются (т. е. демонстрируют пониженную реакцию) на одиночный сигнал, здесь мы говорим о нейронах, адаптирующихся к окружающей среде контекст и соответствующим образом корректируя их ответы.
• Такая адаптация позволяет нам оставаться чувствительными в широком диапазоне интенсивности стимулов. Рассмотрим фоторецепторы для пример. Это клетки, чувствительные к стимулам более шести порядков. интенсивность. Вы можете различать предметы в невероятно ярких комнатах и вы можете сделать то же самое в очень темных комнатах.Как фоторецепторы, несмотря на это невероятный диапазон, остающийся очень чувствительным к небольшим изменениям света? В другом словами, если вы построили кривую зависимости ответа от интенсивности (доза-ответ), как можно вы держите склон очень крутым в любой момент?
  • Если рассматривать свой участок, вместо того, чтобы иметь один, монотонное увеличение отклика на основе интенсивности линии, которая имела бы пологий уклон, учитывая широкую область, у вас есть смещающаяся сигмоидальная кривая, которая допускает высокие изменения отклика при небольших изменениях интенсивность стимула.
  • О чем я вообще говорю? Рассмотрим следующий график:
  • • Сначала рассмотрим только синюю линию. Эта линия указывает, как будет выглядеть кривая ответа на стимул без каких-либо адаптация линейная зависимость между интенсивностью стимула и ответ. Но учтите, что наклон этой линии в любой точке равен 10 000/350 = 28,6. Итак, увеличив интенсивность стимула со 125 до 175 дает изменение ответа 28.6 * 50 = 1430. Это нормально, но мы можем лучше.
    • Теперь рассмотрим зеленую линию. Это было бы кривая доза-ответ для рецептора, узко настроенного на стимулы с интенсивность между 75 и 200. Если мы увеличим стимул от 125 до 175 в этой строке, мы получаем изменение ответа примерно на 4900. Это примерно в три с половиной раза больше, чем изменение в ответ на то же самое изменение стимула для синей линии. Так клетка намного чувствительнее к изменениям интенсивности стимула, что хорошо, потому что это означает он может легко различать два стимула, предъявляемых на одинаковых интенсивности.Это контраст, на котором основано видение.
    • А что насчет стимулов за пределами диапазона 75 и 200? Чувствительность рецептора, если рассматривать только зеленую линию, в этих регионах крайне бедно. Ответ один и тот же независимо от стимул! Вот тут-то и появляется адаптация. Адаптация меняет чувствительность рассматриваемого нейрона от зеленой линии до красной линии. Нейрон адаптируется к новому диапазону интенсивности раздражителя и меняет его область чувствительности.
    • Какой пример из реальной жизни? Приведенный выше график сборные и с произвольными агрегатами. Но представьте, что это соответствует свету интенсивность по оси x и визуальный отклик по оси y. Если вы находитесь в В темной комнате фоторецепторы имеют зеленую кривую отклика. Ты можешь четко различать стимулы, если их визуальная интенсивность от 75 до 200 AU (условных единиц), так как увеличение на 1 AU в Интенсивность стимула вызывает значительное изменение реакции рецептора.Однако когда вы выходите на улицу на дневной свет, все раздражители исчезают. > 200 AU. Поскольку в этой области для зеленой кривой отклик плоский, все стимулы вызывают одинаковые ответы и, следовательно, выглядят одинаково. Так вы ничего не видите. Однако через биохимические процессы нейрон переходит на красную кривую отклика. Тогда вы чувствительны к различия в интенсивности яркого света и снова можно видеть. Но если ты вернитесь в темную комнату, вы, конечно, ничего не увидите, пока нейроны возвращаются к зеленой кривой.

Трансдукция

• Механизмы различаются для каждой сенсорной системы, но давайте подумайте, как зрительная система преобразует визуальные сигналы в нейронные / электрические сигналы.
• Во внешнем сегменте фоторецепторов находится белок под названием родопсин. Этот белок был первым обнаруженным GPCR, и его G-белок (называемый трансдуцином) также был первым G-белком, который обнаружил.
• Родопсин имеет молекулу, называемую сетчаткой, связанную с одним из его остатки.(Помните, что, поскольку это GPCR, родопсин является семипроходным трансмембранный белок.)
  • Сетчатка начинается в форме 11-цис, удачно названной поскольку двойная связь у одиннадцатого атома углерода является цис. Вот картинка:
  • Сетчатка 11 цис просто сидит и ничего не делает. Когда фотон попадает на фоторецептор, но ретиналь отдает ровно столько энергия для изомеризации его двойной цис-связи, в результате чего полностью транс- сетчатка, изображенная здесь:
  • Родопсин может удерживать сетчатку 11-цис, но не может удерживать полностью транс-ретиналь без изменения конформации.Тогда у него нет выбора, но адаптировать другую трехмерную структуру, которая инициирует Сигнальный каскад, опосредованный G-белком, который приводит к электрическому сигналу кодирование зрения.