 |
Общая физиология сенсорных систем
|
|
|
|
КРАТКИЙ КУРС
ФИЗИОЛОГИИ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
Учебное пособие
для студентов специальности «Психология»
Минск 2007
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ..........................................
ЧАСТЬ I. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
ГЛАВА 1.. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ РЕЦЕПТОРОВ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ..
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОБРАБОТКИ СЕНСОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПРОВОДНИКОВОМ И ЦЕНТРАЛЬНОМ ОТДЕЛАХ СЕНСОРНЫХ ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА СИСТЕМ.......................
ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОЩУЩЕНИЙ И ВОСПРИЯТИЯ КАК ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ.........
Вопросы для самопроверки по I части.........................
ЧАСТЬ II. ЧАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
ГЛАВА 1. ЗРИТЕЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА.......................
ГЛАВА 2. СЛУХОВАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА..................
ГЛАВА 3. ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА............
ГЛАВА 4. СОМАТИЧЕСКАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА (ТАКТИЛЬНАЯ, НОЦИЦЕПТИВНАЯ И ТЕМПЕРАТУРНАЯ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ)...............
4.1. Тактильная (осязательная) сенсорная система................
4.2. Температурная сенсорная система................
4.3. Болевая (ноцицептивная) сенсорная система........................
ГЛАВА 5. ПРОПРИОРЕЦЕПТИВНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА...........
ГЛАВА 6. ХЕМОРЕЦЕПТИВНЫЕ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ (ВКУСОВАЯ И ОБОНЯТЕЛЬНАЯ РЕЦЕПЦИЯ)...................................
6.1. Вкусовая сенсорная система...........................
6.2. Обонятельная сенсорная система.........................
ГЛАВА 7. ВИСЦЕРАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА.................
Вопросы для самопроверки по II части.....................
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА........................
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время существует значительное количество учебных пособий и руководств по физиологии сенсорных систем, в том числе и для студентов, обучающихся по психологическим специальностям. Однако опыт автора, преподающего данную дисциплину в психологической аудитории, показал, что, во-первых, объем этих изданий слишком велик для рамок вузовского образования психологов или наоборот. Во-вторых, нередко к созданию учебной литературы по этому направлению привлекаются ученые-исследователи, которые не представляют в необходимой степени логику и организацию психологического образования. В результате у студентов возникают реальные трудности в пользовании такой литературой в силу сложной, порой недоступной формы подачи материала. Эти трудности еще больше возрастают, когда речь идет о студентах заочной формы обучения – ведь в таких случаях контакт студента с преподавателем сведен до минимума. Все сказанное и определило цель для автора – создать учебное пособие, которое, с одной стороны, учитывало бы современные данные по сенсорной физиологии, и, с другой стороны, давало бы систематическое изложение материала в достаточно сжатой и доступной для студентов форме.
|
|
|
В пособии основной упор делается на чисто физиологические аспекты сенсорных систем – физиологию их путей и центров, деятельность входных для сенсорных систем элементов – рецепторов и их вспомогательных структур. Что же касается характеристики физических параметров сенсорных стимулов и психофизики сенсорных процессов, то они, по существу, являются содержанием определенных разделов психологии, и, кроме того, в конце приводится список литературы, которую можно использовать для более глубокое ознакомления с этими вопросами.
Данное учебное пособие рассчитано на читателей, получивших предварительные знания по биологии, анатомии человека, физиологии центральной нервной системы (ЦНС). Необходимо подчеркнуть, что пособие не является заменой курса лекций по целому ряду причин. Во-первых, на специальных курсах лекций более подробно и динамично излагаются те или иные вопросы, что, несомненно, является хорошим дополнением к пособию, компенсируя его неизбежную лаконичность, а также некоторую статичность изложения. Во-вторых, физиология сенсорных систем развивается достаточно быстро, поэтому недостаток каких-либо новейших сведений и подходов в учебном пособии восполняется лекционным материалом. В-третьих, в процессе обучения очень важна не только односторонняя подача материала преподавателем, но и обратная связь между ним и студентами, что, конечно же, способствует лучшему пониманию и, следовательно, усвоению информации.
|
|
|
В конце каждой части пособие содержит вопросы и задачи, которые позволяют студентам не только проверить твердость усвоения новых знаний, но, возможно, и поднять свою самооценку. Кроме того, некоторые из предложенных заданий требуют проявления смекалки, а также должны послужить стимулом для того, чтобы обратиться к дополнительной литературе.
ЧАСТЬ I
ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
В качестве введения в частные аспекты сенсорной физиологии, обсуждаемые в данном учебном пособии, мы рассмотрим предмет «общей физиологии сенсорных систем» - принципы, лежащие в основе сенсорных систем человека и животных. Такой подход возможен и полезен, потому что разные сенсорные системы очень схожи по своей организации и функции, по реакциям, которые они вызывают. Общий принцип работы сенсорных систем заключается в том, что деятельность любой сенсорной системы начинается с восприятия сигнала соответствующими (по модальности) сенсорными рецепторами внешней для мозга физической и химической энергии, трансформации ее в нервные импульсы и передачи их в мозг через цепи нейронов, образующих ряд уровней.
Процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается многократным преобразованием и перекодированием и завершается общим анализом и синтезом (опознаванием образа). После этого происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма. Таким образом, с физиологической точки зрения сенсорная система выполняет такие основные функции, или операции, с сигналами как их обнаружение, различение, кодирование информации о сигнале, ее передачу и преобразование; детектирование признаков; опознание образов. Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов — нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.
|
|
|
С точки зрения теории информации, для любых устройств, в которых происходит переработка информации, необходима быстрота передачи информации, точность ее передачи (помехоустойчивость), а также возможность кодирования и декодирования информации. В живых системах для получения такого комплекса положительных эффектов возникла система передачи информации двойничным кодом (да — нет), в которой в качестве слова «да» используется наличие потенциала действия, а в качестве «нет» — его отсутствие. Таким образом, в общем виде работа анализатора заключается в том, чтобы в рецепторах закодировать информацию о сигнале внешней или внутренней среды, а в нейронах мозга провести декодирование информации и превращение ее в факт осознаваемого (ощущение).
►Понятие о сенсорных системах. Сенсорные системы мозга (или, по И.П. Павлову, анализаторы) — это совокупность сенсорных рецепторов, специализированных вспомогательных аппаратов, нервных волокон и многочисленных нейронов мозга, которые участвуют в обработке информации о сигналах внешнего или внутреннего мира, на основе которой формируются ощущения и восприятия — основа представления о мире.
Все анализаторы, по И.П. Павлову, состоят из трех основных отделов: периферического, проводникового и центрального, или коркового. В периферическом отделе с помощью сенсорных рецепторов происходит обнаружение сигналов внешнего и внутреннего мира, их первичное различение и превращение в электрический процесс. В проводниковом отделе осуществляется последовательная обработка сенсорной информации и проведение ее в высшие отделы мозга. В центральном, или корковом, отделе совершается окончательная обработка сенсорной информации и формируется вначале ощущение (т.е. представление об отдельных свойствах сенсорного сигнала, или субъективный образ сигнала), а затем восприятие (перцепция), т.е. целостное, интегральное отражение отдельных предметов или явлений внешнего мира. Именно восприятие составляет основу всей интеллектуальной деятельности человека, т.е. мышления.
|
|
|
Выделяют такие сенсорные системы как зрительная, слуховая, вестибулярная, соматическая (в том числе тактильная, температурная и ноцицептивная, или болевая), проприоцептивная, вкусовая, обонятельная, висцеральная (интероцептивная). Итого — 10 систем. Благодаря сенсорным системам у человека формируются соответственно 10 видов ощущений, или чувств, из которых один вид ощущений (возникающий на основе интероцептивной информации) — не всегда имеет четкое осознание. В зрительной, слуховой, вестибулярной, соматической, вкусовой и обонятельной сенсорных системах периферический отдел устроен достаточно сложно, т.е. включает в себя множество морфологических структур, способствующих детекции сигнала. Для обозначения сложно устроенных периферических отделов введено такое понятие как органы чувств (огgапа sепsоrа). К ним относятся: глаз (орган зрения), ухо (орган слуха), вестибулярный аппарат (орган гравитации), кожа (орган осязания), вкусовые сосочки языка (орган вкуса) и нос (орган обоняния).
В норме все сенсорные системы осуществляют свою деятельность не изолированно, а в тесном взаимодействии друг с другом. Так, функция зрительной системы изменяется под действием звукового раздражителя. При этом улучшается способность различать светлые объекты на темном фоне. Освещение глаз делает слышимые звуки более громкими и т.д. Такое сотрудничество обеспечивает одновременное восприятие различными рецепторными аппаратами сложных комплексных раздражителей, падающих на организм в обычных условиях существования. Кроме того, взаимосвязь анализаторов очень важна и в случае утраты одного из них. Так, например, отсутствие зрения компенсируется обострением слуховой и осязательной чувствительности, что позволяет слепым ходить без провожатых, «читать» с помощью пальцев рельефный текст.
►Классификация раздражителей. Раздражитель – это любое физико-химическое изменение среды (как внешней, так и внутренней), приводящее к сдвигам метаболизма. Именно раздражитель является пусковым сигналом для начала работы анализаторов. Все сигналы (раздражители) внешней и внутренней среды, которые воспринимаются сенсорными системами мозга, различаются по модальности, т.е. по той форме энергии, которая свойственна каждому из них. Раздражители бывают механические, химические, тепловые, осмотические, световые, электрические. Они передаются с помощью различных форм энергии. Так, например, свет — фотонами, химические раздражители — молекулами и ионами, механические — посредством механической формы энергии. Все раздражители независимо от их модальности подразделяются на адекватные и неадекватные. Адекватность раздражителя проявляется в том, что его пороговая интенсивность значительно ниже по сравнению с неадекватными раздражителями, например, воздействие светового и механического стимулов на рецепторы глаза. Ощущение света возникает у человека, когда минимальная интенсивность светового раздражителя составляет всего 10-17— 10-18 Вт. Но ощущение вспышки можно вызвать и при механическом воздействии на глаз (это явление называют механическим фосфеном). В этом случае мощность раздражителя должна быть не менее 10-4 Вт. Этот пример демонстрирует разницу между адекватным и неадекватным раздражителем.
|
|
|
ГЛАВА 1
ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
|
|
|
