Сравнение нейронного потока информации и потока информации при сознательном восприятии для пяти сенсорных систем

Сенсорная система	Число рецепторов	Число афферентов	Суммарная пропускная способность, бит/с	ЦНС	Пропускная способность психофизического канала, бит/с
Глаза	2х108	2х106		Обработка в ЦНС
Уши	3х104	2х106		Обработка в ЦНС
Кожа				Обработка в ЦНС
Вкус	3х107			Обработка в ЦНС	1(?)
запах	7х107			Обработка в ЦНС	1(?)

Мы воспринимаем в любой момент времени лишь крошечную долю проходящего на наши сенсорные органы потока информации об окружающем мире.

Т.о., информации должно быть избыточно, она должна поступать на адекватный рецептор, кодирование есть частотное и изменению числа и распределения импульсов.

Зрительная сенсорная система.

Служит для восприятия и анализа световых раздражений. Через зрение человек получает 80-90% всей информации об окружающем мире.

Зрительная сенсорная система состоит из:

1) периферического отдела – глаза, в котором находятся фоторецепторы (палочки и колбочки) и тела 1-х биполярных и 2-х узловых нейронов;

2) проводникового отдела – зрительного нерва (это 2-й нейрон) → зрительного тракта→ частично перекрещивающегося в хиазме → верхних холмиков среднего мозга (это 3-й нейрон), там находятся подкорковые центры зрения;

3) корковый отдел – 4-е нейроны находятся в затылочной области коры больших полушарий. Там совершается центральный анализ ощущений, опознавание и осмысливание ощущений.

Светопроведение и преломление (рефракция) света.

Глазное яблоко представляет собой шаровидную камеру, диаметр которой составляет 2-2,5 см, содержащую светопроводящие среды – роговицу, влагу передней камеры, хрусталик, и студенистую жидкость – стекловидное тело. Их назначение – преломлять световые лучи и фокусировать их в области расположения рецепторов на сетчатке. У глаза 3 оболочки. Наружная –склера, она непрозрачная, впереди переходит в прозрачную роговицу. Средняя оболочка – сосудистая, в передней части глаза образует ресничное тело и радужную оболочку. В середине радужки имеется отверстие – зрачок, он регулирует количество пропускаемых световых лучей. Радужка состоит из гладких мышц, идущих циркулярно и радиально, мышцы сокращаются непроизвольно. Внутренняя оболочка – сетчатка содержит палочки и колбочки, рецепторы, которые служат для преобразования световой энергии в нервное возбуждение. Палочки воспринимают свет, а колбочки – цвет. Светопреломление происходит в роговице и сетчатке глаза. Лучи, идущие из бесконечности через центр роговицы и хрусталика перпендикулярно к их поверхности, не преломляются. Все остальные лучи преломляются и сходятся внутри камеры глаза в одной точке – фокусе. Приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов называется аккомодацией. Этот процесс осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика. Ближняя точка ясного видения с возрастом отодвигается от 7 см в 7-10 лет до 75 см в 60 лет, возникает старческая гиперметропия (дальнозоркость). В норме длинник глаза соответствует преломляющей силе глаза. Но у 35-40% длинник больше нормы и фокусировка лучей происходит за сетчаткой, а изображение на сетчатке становится расплывчатым. Это – близорукость(миопия). В дальнозорком глазу, наоборот, длинник глаза меньше нормы и фокус располагается за сетчаткой. Исправить подобные нарушения зрения можно соответственно двояковогнутыми и двояковыпуклыми линзами.

Фоторецепция – это процесс преобразования световых раздражений в нервное возбуждение. Фоторецепция начинается в наружных сегментах этих клеток, где на специальных дисках, расположены молекулы зрительного пигмента (в палочках – родопсин, а в колбочках – его аналог). Под действием света происходит ряд очень быстрых превращений и обесцвечивание зрительного пигмента. В ответ на стимул эти рецепторы, формируют рецепторный потенциал в виде тормозных изменений на мембране клетки. Происходит гиперполяризация мембраны рецепторных клеток, а в темноте - их деполяризация, т.е. стимулом для них является темнота, а не свет. При этом в соседних клетках происходят обратные процессы, что позволяет отделить светлые и темные точки пространства. Палочки, рассеяны по периферии, их130 млн., а колбочки расположены в центре – 7 млн. Палочки обладают большей чувствительностью, являются органами сумеречного зрения. Они воспринимают черно-белое изображение. Колбочки представляют собой органы дневного цветового зрения. Существуют 3 разновидности колбочек: красного, зеленого и сине-фиолетового цвета. Комбинация возбуждения этих приемников разных цветов дают ощущения всей гаммы цветовых оттенков. При нарушении функции колбочек наступает цветовая слепота – дальтонизм. 8% мужчин болеют дальтонизмом, у женщин – 0,5%.

Важными характеристиками органа зрения являются острота зрения и поля зрения.

Остротой зрения называется способность различать отдельные точки (объекты). Она измеряется минимальным углом, при котором 2 точки воспринимаются как раздельные – это 0,5 угловой минуты. Остроты зрения зависит от густоты рецепторов, от четкости изображения на сетчатке, т.е. от преломляющих свойств глаза, от степени аккомодации, от величины зрачка. Поле зрения - это часть пространства, видимая при неподвижном положении глаза.

У человека зрение бинокулярное, т.е. зрение двумя глазами. Такое зрение позволяет предметы видеть объемно (стереоскопическое зрение). Глазодвигательный аппарат глаза имеет значение в восприятии скорости движений, которую человек оценивает по скорости перемещения изображения по сетчатке неподвижного глаза, и по скорости движения наружных мышц глаза при следящих движениях глаза. У каждого человека есть ведущий глаз, он обладает более высокой остротой зрения, мгновенным восприятием цвета, ощущением пространства.

Слух.

Слух служит для восприятия и анализа звуковых колебаний внешней среды.

Слуховая сенсорная система состоит из3 отделов:

1) периферический отдел – наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо – это звукоулавливающий аппарат. Оно обеспечивает бинауральный слух. Среднее ухо – звукопроводящий аппарат – это полость, в которой расположены звуковые косточки, молоточек, наковаленка и стремечко, через Евстахиеву трубу среднее ухо связано с полостью глотки. Стремечко через перепонку овального окна колеблет занавеску, а она вызывает колебание жидкости – перилимфы. Внутреннее ухо - звуковоспринимающий аппарат. Оно расположено в пирамиде височной кости и состоит из улитки, с.2,5 спиральными завитками. Улитковый канал разделен двумя перегородками основной мембраной и вестибулярной мембраной (лестницей) на 3 узких хода: верхний (вестибулярная лестница), средний (перепончатый канал) и нижний (барабанная лестница). На вершине улитки есть отверстие, соединяющее верхний и нижний каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки, и далее к круглому окну. Полость его заполнена жидкостью – эндолимфой. В среднем канале расположен звуковоспринимающий орган – Кортиев орган, в котором находятся механорецепторы звуковых колебаний – волосковые клетки.

2) проводниковый отдел – первый нейрон находится в спиральном узле улитки, получает возбуждение от рецепторов внутреннего уха, отсюда информация поступает по волокнам преддверно-улиткового нерва ко второму нейрону в продолговатый мозг и после перекреста волокон идет к нижним холмикам крыши среднего мозга, а часть к таламусу;

3) корковый отдел – 4 нейрон находится в слуховом поле височной извилины больших полушарий, где происходит обработка звуковой информации.

Восприятие звука основано на 2 процессах: 1)разделение звуков различной частоты по месту их наибольшего воздействия на основную мембрану улитки и 2)преобразование рецепторными клетками механических колебаний в нервное возбуждение. При различных по частоте звуках возбуждаются разные волосковые клетки, т.е. осуществляется пространственный код. Волосковые клетки погружены в покровную мембрану. При колебаниях основной мембраны начинают смещаться находящиеся в ней волосковые клетки и их волоски механически раздражаются покровной мембраной. В результате в волосковых рецепторах возникает процесс возбуждения, который по афферентным волокнам направляется к нейронам спирального узла улитки и далее в ЦНС. Есть костная и воздушная проводимость звука. Человек четко воспринимает от 15 до 20000 Гц (это 10-11 октав). Наилучшая чувствительность лежит в диапазоне от 1000 до 3000 Гц.

Дата добавления: 2015-07-08