Титов В.А. Психофизиология. Конспект лекций

Подождите немного. Документ загружается.

Дендриты в зависимости от их локализации могут быть базальными и

апикальными.

Дендритное дерево некоторых нейронов чрезвычайно разветвлено.

3. Внешняя характеристика нервных клеток - это их цвет. Он также разнообразен и

может указывать на функцию клетки - например, нейро-эндокринные клетки имеют белый

цвет. Желтый, оранжевый, а иногда и коричневый цвет нейронов объясняется

пигментами, которые содержатся в этих клетках.

Размещение пигментов в клетке неравномерно, поэтому ее окраска различна по

поверхности - наиболее окрашенные участки часто сосредоточены вблизи аксонного

холмика. По-видимому, существует определенная взаимосвязь между функцией клетки, ее

цветом и ее формой.

4. На дендритах находятся синапсы - структурно и функционально оформленные места

контактов одной клетки с другой.

Взаимодействие нервных клеток в значительной мере ограничено этими специфическими

местами, в которых могут происходить соединения.

Термин произошел от греческого слова "застегивать" и был введен Ч. Шеррингтоном в

1897 г.

С. Рамон-и-Кахал (1911) показал, что все синапсы состоят из двух элементов -

пресинаптической и постсинаптической мембран, а также предсказал существование

третьего элемента синапса - синоптической щели (пространства между пресинаптическим

и постсинаптическим элементами синапса).

Совместная работа этих трех элементов и лежит в основе коммуникации между

нейронами и процессами передачи синаптической информации. Сложные формы

синаптических связей, формирующихся по мере развития мозга, составляют основу всех

функций нервных клеток. Дефекты синаптической передачи лежат в основе многих

заболеваний нервной системы.

В соответствии с общепринятой точкой зрения синапс передает информацию только в

одном направлении: информация течет от пресинаптической к постсинаптической клетке.

Анализ же новых результатов заставляет предполагать, что существенная часть

информации передается от постсинаптического нейрона к пресинаптическим терминалям

нерва.

5. Все функции, свойственные нервной системе, связаны с наличием у нервных клеток

структурных и функциональных особенностей, обеспечивающих возможность генерации

под влиянием внешнего воздействия особого сигнального процесса - нервного импульса.

Основными свойствами нервного импульса являются: • незатухающее распространение

вдоль клетки;

• возможность передачи сигнала в необходимом направлении;

• воздействие с его помощью на другие клетки.

Способность к генерации нервной клеткой распространяющегося нервного импульса

определяется особым молекулярным устройством поверхностной мембраны,

позволяющим воспринимать изменения проходящего через нее электрического поля,

изменять практически мгновенно свою ионную проводимость и создавать за счет этого

трансмембранный ионный ток, используя в качестве движущей силы постоянно

существующие между вне- и внутриклеточной средой ионные градиенты.

Этот комплекс процессов, объединяемых под общим названием "механизм

электрической возбудимости", является яркой функциональной характеристикой

нервной клетки.

6. Механизм внутреннего генератора нейрона образует категория эндогенных

потенциалов, связанных с активным транспортом ионов. Пейсмекерными

потенциалами, в собственном смысле этого слова, называют близкие к синусоидальным

колебания частотой 0,1 - 10 Гц и амплитудой 5-10 мВ.

Пейсмекерный потенциал является компактным способом передачи внутринейронной

генетической информации.

7. Нервные клетки как независимые элементы нервной системы были открыты

сравнительно недавно - в XIX в., в морфологических исследованиях Р. Дютроше, К.

Эренберга и И. Пуркинье. С тех пор они не перестают привлекать к себе внимание

исследователей.

Нейробиолог и нейроанатом С. Рамон-и-Кахал использовал метод окраски по Гольджи

для картирования участков головного и спинного мозга. В результате была показана не

только чрезвычайная сложность, но и высокая степень упорядоченности нервной системы.

В настоящее время появились новые методы исследования нервной ткани, позволяющие

выполнить тонкий анализ ее строения.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. СПб.: Питер, 2001. С.

18 - 25.

Вопрос 9. Нейронные сети

1. Понятие нейронных сетей

2. Типы сетей

3. Векторная психофизиология

1. В соответствии с системным подходом объединения нейронов могут приобретать

свойства, которых нет у отдельных нервных клеток.

Важной единицей функциональной активности ЦНС считается элементарная нейронная

сеть.

Принципы кооперативного поведения нейронов в сети предполагают, что совокупность

взаимосвязанных элементов обладает лучшими возможностями функциональных

перестроек, то есть на уровне нейронной сети происходит не только преобразование

входной информации, но и оптимизация межнейронных отношений, приводящая к

реализации требуемых функций информационно-управляющей системы. Одним из

первых идею сетевого принципа в организации нейронов выдвинул Д. Хебб, позднее

появились работы В. Мак-Каллоха и К. Питса, посвященные сетям формальных нейронов.

В настоящее время сетевой принцип в обеспечении процессов переработки информации

получает все большее распространение. В основе этого направления лежат идеи о сетях

нейроноподобных элементов, объединение которых порождает новые системные

качества. По характеру организации в нервной системе чаше всего выделяют три типа

сетей:

иерархические - характеризуются свойствами конвергенции (несколько нейронов одного

уровня контактируют с меньшим числом нейронов другого уровня) и дивергенции

(нейрон нижележащего уровня контактирует с большим числом клеток вышележащего

уровня). Благодаря этому информация может многократно фильтроваться и усиливаться.

Такой тип сетей наиболее характерен для строения сенсорных и двигательных путей;

локальные - в таких сетях поток информации удерживается в пределах одного

иерархического уровня, оказывая на нейроны-мишени возбуждающее или тормозящее

действие, что позволяет модулировать поток информации. Таким образом, нейроны

локальных сетей действуют как своеобразные фильтры, отбирая и сохраняя нужную

информацию. Предполагается, что подобные сети имеются на всех уровнях организации

мозга. Сочетание локальных сетей с дивергентным или конвергентным типом передачи

может расширять или сужать поток информации;

дивергентные - характеризуются наличием нейронов, которые, имея один вход, на выходе

образуют контакты с множеством других нейронов. Таким путем эти сети могут влиять

одновременно на активность множества элементов, которые при этом могут быть связаны

с разными иерархическими уровнями. Являясь интегративными по принципу строения,

эти сети, по-видимому, выполняют централизованную регуляцию и управление

динамикой информационного процесса.

По мере развития представлений о строении и функционировании сетей разного типа

наблюдается интеграция этих исследований и информационного подхода. Примером

служит векторная психофизиология -новое направление, основанное на представлениях

о векторном кодировании информации в нейронных сетях.

Суть векторного кодирования в следующем: в нейронных сетях внешнему стимулу

ставится в соответствие вектор возбуждения - комбинация возбуждений элементов

нейронного ансамбля. Ансамблем считается группа нейронов с общим входом,

конвергирующих на одном или нескольких нейронах более высокого уровня. Различие

между сигналами в нервной системе кодируется абсолютной величиной разности тех

векторов! возбуждения, которые эти стимулы генерируют.

Использованные источники.

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 23 - 25.1

Вопрос 10, Основные методы регистрации , физиологических процессов

1. Общая характеристика электрофизиологических методов.

2. Преимущества электрофизиологических методов

3. Наиболее широко используемые методы

1. В психофизиологии основными методами регистрации физиологических процессов

являются электрофизиологические методы.

В физиологической активности клеток, тканей и органов особое место занимает

электрическая составляющая. Электрические потенциалы отражают физико-химические

следствия обмена веществ, сопровождающие все основные жизненные процессы, и

поэтому являются исключительно надежными, универсальными и точными показателями

течения любых физиологических процессов.

2. Надежность электрических показателей по сравнению с другими особенно

демонстративна. Единообразие потенциалов действия в нервной клетке, нервном волокне,

мышечной клетке как у человека, так и у животных говорит об универсальности этих

показателей. Точность электрических показателей, то есть их временное и динамическое

соответствие физиологическим процессам, основана на быстрых физико-химических

механизмах генерации потенциалов, являющихся неотъемлемым компонентом

физиологических процессов в нервной или мышечной структуре.

К перечисленным преимуществам электрических показателей физиологической

активности следует добавить и неоспоримые технические удобства их регистрации.

3. К наиболее широко используемым методам относятся:

• регистрация импульсной активности нервных клеток;

• регистрация электрической активности кожи;

• электроэнцефалография;

• электроокулография;

• электромиография;

• электрокардиография;

а также новейшие методы регистрации электрической активности мозга -

магнитоэнцефалография и позитронно-эмиссионная томография (изотопный метод).

Использованные источники:

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 42- 43.

Вопрос 11 . Регистрация импульсной активности нервных клеток

1. Потенциал действия нейрона

2. Микроэлектроды

3. Параметры оцениваемые при регистрации импульсной активности

1. Нейрон - нервная клетка, через которую передается информация в организме;

представляет собой морфофункциональную единицу ЦНС человека и животных. При

достижении порогового уровня возбуждения, поступающего в нейрон из разных

источников, он генерирует разряд, называемый потенциалом действия.

Как правило, нейрон должен получить много приходящих импульсов, прежде чем в нем

возникнет ответный разряд.

Все контакты нейрона (синапсы) делятся на два класса:

• возбудительные - их активность увеличивает возможность разряда нейрона;

• тормозные - их активность снижает эту возможность.

2. Активность одиночного нейрона регистрируется с помощью так называемых

микроэлектродов, кончик которых имеет от 0,1 до 1 мкм в диаметре. Специальные

устройства позволяют вводить такие электроды в разные отделы головного мозга; в таком

положении электроды можно зафиксировать и будучи соединены с комплексом

усилитель-осциллограф они позволяют наблюдать электрические разряды нейрона.

С помощью микроэлектродов регистрируют активность отдельных нейронов, небольших

ансамблей (групп) нейронов и множественных популяций (то есть сравнительно больших

групп нейронов).

3. Количественная обработка записей импульсной активности нейронов представляет

собой довольно сложную задачу, особенно в тех случаях, когда нейрон генерирует

множество разрядов и нужно выявить изменения этой динамики в зависимости от

каких-либо факторов.

С помощью ЭВМ и специального программного обеспечения оценива ются следующие

параметры:

• частота импульсации;

• частота ритмических пачек (групп) или группирования импульсов; s/ длительность

межстимульных интервалов и др.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 27.

Вопрос 12. Электро- и магнитоэнцефалография

1. Электроэнцефалография

2. Магнитоэнцефалография

1. Среди методов электрофизиологического исследования ЦНС человеке наибольшее

распространение получила регистрация колебаний электрических потенциалов мозга с

поверхности черепа - электроэнцефалография.

Предполагается, что электроэнцефалограмма (ЭЭГ) в каждый момет времени отражает

суммарную электрическую активность клеток мозга.

В электроэнцефалограмме отражаются только низкочастотные биоэлектрические

процессы длительностью от 10 мс до 10 мин.

Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным

источником данных для психофизиолога. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ

и ряда других физиологических показателей входят звукоизолирующая экранированная

камера, оборудованное место для испытуемого, многоканальное усилители,

регистрирующая аппаратура.

Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков

поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с

помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение.

По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:.

• дельта-ритм (0,5 - 4 Гц);

• тета-ритм (5-7 Гц);

• альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя;

• мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но

преобладает в передних отделах коры больших полушарий;

• бета-ритм (15-35 Гц);

• гамма-ритм (выше 35 Гц).

В настоящее время выпускаются самые разнообразные пакеты программ для анализа ЭЭГ

на персональных компьютерах.

При записи ЭЭГ могут регистрироваться электрические процессы, не связанные с

активностью мозга. Их называют артефактами. Все артефакты можно разделить на

технические и биологические. Следует отметить, что и методы получения определенных

феноменов в ЭЭГ, и методы анализа ЭЭГ определяются задачей исследования и ме-

тодологией, которой придерживается тот или иной исследователь.

2. Активность мозга всегда представлена синхронной активностью большого количества

нервных клеток, сопровождаемой слабыми электрическими токами, которые создают

магнитные поля. Регистрация этих полей неконтактным способом позволяет получить так

называемую магнитоэнцефалограмму (МЭГ).

МЭГ регистрируют с помощью магнитометра.

Предполагается, что если ЭЭГ больше связана с радиальными по отношению к

поверхности коры головного мозга источниками тока (диполями), что имеет место на

поверхности извилин, то МЭГ больше связана с тангенциально направленными

источниками тока, которые расположены в корковых областях, образующих борозды.

Если исходить из того, что площадь коры головного мозга в бороздах и на поверхности

извилин приблизительно одинакова, то несомненно, что значимость

магнитоэнцефалографии при изучении активности мозга сопоставима с

электроэнцефалографией.

МЭГ дополняет информацию об активности мозга, получаемую с помощью

электроэнцефалографии.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 24, 33 - 34, 36.

Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Психофизиология: Учебное пособие. С. 29.

Вопрос 13. Позитронно-эмиссионная томография мозга

1. Понятие позитронно-эмиссионной томографии мозга

2. Техника ПЭТ

1. В современных клинических и экспериментальных исследованиях все большее

значение приобретают методы, позволяющие визуализировать функционирование

мозга на срезах любого уровня путем построения картин, полученных на основе

данных о метаболической активности отдельных мозговых структур. Одним из

наиболее результативных методов в плане пространственно разрешения

изображения является позитронно-эмиссионная томография мозга (ПЭТ)

2. Техника ПЭТ заключается в следующем.

Субъекту в кровеносное русло вводят изотоп: кислород-15, азот-13 ил фтор-18. В мозге

радиоактивные изотопы излучают позитроны, каждый из которых, пройдя через ткань

мозга примерно на 3 мм от локализации изотопа, сталкивается с электроном.

Столкновение между матери ей и антиматерией приводит к уничтожению частиц и

появлению пар протонов, которые разлетаются от места столкновения в разные сторо ны

теоретически под углом в 180° друг к другу.

Голова субъекта помещена в специальную ПЭТ-камеру, в которую виде круга

вмонтированы кристаллические детекторы протонов. Подобное расположение детекторов

позволяет фиксировать момент одновременного попадания двух "разлетевшихся" от места

столкновения протонов двумя детекторами, отстоящими друг от друга под углом в 180°.

Информация от детекторов поступает на компьютер, который создает; плоское

изображение (срез) мозга на регистрируемом уровне.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 36 - 37.

Вопрос 14. Электроокулография

1. Окулография

2. Характеристика электроокулографии

Окулографией называется регистрация движений глаз.

Движения глаз являются важным показателем в психофизиологическом эксперименте: с

одной стороны, окулографический показатель необходим для выявления артефактов от

движений глаз в ЭЭГ, с другое стороны, этот показатель выступает и как

самостоятельный предмет исследования, и как составляющая при изучении субъекта в

деятельности. | Амплитуду движения глаз определяют в угловых градусах. Движения глаз

подразделяются на:

микродвижения, направленные на сохранение местоположения глаз орбите; к ним

относятся тремор (мелкие, частые колебания амплитудой 20 - 40 угловых секунд), дрейф

(медленное, плавное перемещение глаз, прерываемое микроскачками) и микросаккады

(быстрые движения продолжительностью 10 - 20 мс и амплитудой 2-50 угловых минут);

макродвижения, связанные с изменением местоположения глаз в орбите. Наибольший

интерес в психофизиологическом эксперименте представляют макросаккады (отражают

обычно произвольные быстрые точные смещения взора с одной точки на другую,

например, при рассматривании картины, при быстрых точностных движениях руки и т. д

Их амплитуда варьирует в пределах от 40 угловых минут до 60 угловых градусов, и

прослеживающие движения глаз) и прослеживающие движения глаз (плавные

перемещения глаз при отслеживании перемещающегося объекта в поле зрения.

Амплитуда прослеживающих движений ограничивается пределами моторного поля глаза

(±60 угловых градусов по горизонтали и ±40 угловых градусов по вертикали). В основном

прослеживающие движения глаз носят непроизвольный характер, начинаются через 150 -

200 мс после начала движения объекта и продолжаются в течение 300 мс после его

остановки).

. Наиболее распространенным методом регистрации движений глаз является

Электроокулография. По сравнению с другими окулографическими методами, такими

как фотооптический, фотоэлектрический и электромагнитный, Электроокулография

исключает контакт с глазным яблоком, может проводиться при любом освещении и тем

самым не нарушает естественных условий зрительной активности. Использованные

источники: Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 37-38.

15. Электромиография

1. Понятие электромиографии

2. Техника ЭМГ

1. Электромиография (ЭМГ) - это регистрация суммарных колебаний потенциалов,

возникающих как компонент процесса возбуждения в области нервно-мышечных

соединений и мышечных волокнах при поступлении к ним импульсов от мотонейронов

спинного или продолговатого мозга.

ЭМГ становится особенно информативной в комплексе с другими показателями.

2. Техника ЭМГ

В настоящее время применяются различные варианты подкожных (игольчатых) и

накожных (поверхностных) электродов.

Обычно пользуются биполярным отведением, помещая один электрод на участке кожи

над серединой ("двигательной точкой") мышцы, а второй - на 1 - 2 см дальше.

При монополярном отведении один электрод помещают над "двигательной точкой"

исследуемой мышцы, второй - над ее сухожилием или на какой-либо отдаленной точке (на

мочке уха, на грудине и т. д.). Требования к электродам и к их наложению такие же, как и

при наложении электроэнцефалографических или электроокулографических электродов.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 40.

Вопрос 16. Электрическая активность кожи

1. Потовые железы человека

2. ЭАК

1. У человека на теле имеется 2-3 млн. потовых желез, причем на ладоня; и подошвах их

в несколько раз больше, чем на других участках тела. И главная функция - поддержание

постоянной температуры тела - заключается в том, что выделяемый ими пот испаряется с

поверхности тела, тем самым охлаждает его.

Однако некоторые потовые железы активны не только при повышении температуры тела,

но и при сильных эмоциональных переживаниях! стрессе и разных формах активной

деятельности субъекта. Эти потовые железы сосредоточены на ладонях и подошвах и в

меньшей степени в других местах тела.

Из центральной нервной системы к потовым железам поступают влияния из коры

больших полушарий и из глубинных структур мозга - гипоталамуса и ретикулярной

формации.

2. Электрическая активность кожи (ЭАК) используется как показатель

"эмоционального" и "деятельностного" потоотделения.

ЭАК связана с активностью потоотделения, хотя физиологическая оси нова ее до конца не

изучена. Ее обычно регистрируют с кончиков пальцев или с ладони биполярными

неполяризующимися электродами.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 41м

Вопрос 17. Сенсорные системы

1. Общая характеристика сенсорной системы

2. Методы исследования сенсорных систем

3. Принципы организации сенсорных систем

1. Сенсорной системой называют часть нервной системы, воспринимаю!

щую внешнюю для мозга информацию, передающую ее в мозг и анали|

зирующую ее.

Сенсорная система состоит из воспринимающих элементов (рецепто!

ров), нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозл

и тех частей мозга, которые заняты переработкой и анализом этой ин|

формации.

Таким образом, работа любой сенсорной системы сводится к реакции

рецепторов на действие внешней для мозга физической или химической энергии,

трансформации ее в нервные сигналы, передаче их в мозг через цепи нейронов и анализу

этой информации.

Процесс передачи сенсорных сигналов (их часто называют сенсорными сообщениями)

сопровождается их многократными преобразованиями и перекодированием на всех

уровнях сенсорной системы и завершается опознанием сенсорного образа.

Сенсорная информация, поступающая в мозг, используется для организации простых и

сложных рефлекторных актов, а также для формирования психической деятельности.

Поступление в мозг сенсорной информации может сопровождаться осознанием наличия

стимула (ощущением раздражителя). Так бывает не всегда: часто стимулы остаются

неосознанными (подпороговыми для ощущения). Понимание ощущения и способность

обозначить его словами связаны с восприятием.

Пока крайне мало надежных сведений о нейрофизиологических механизмах и алгоритмах

высших этапов переработки сенсорной информации, приводящих к возникновению

восприятия.

2. Функции сенсорных систем исследуют в электрофизиологических, нейрохимических

и поведенческих опытах на животных, проводят психофизиологический анализ

восприятия у здорового и больного человека, а также с помощью ряда современных

методов картируют мозг при разных сенсорных нагрузках. Кроме того, сенсорные

функции также моделируют и протезируют.

3. Все сенсорные системы человека организованы по некоторым общим принципам.

Важнейшие из них:

• многослойность - наличие в каждой системе нескольких слоев нейронов, первый из

которых связан с рецепторами, а последний - с нейронами моторных областей коры мозга.

Это свойство дает возможность специализировать слои на переработке разных видов

сенсорной информации, что позволяет быстро реагировать на простые сигналы,

анализируемые уже на низких уровнях. Кроме того, создаются также условия для изби-

рательного регулирования свойств нейронных слоев путем нисходящих влияний из

других отделов мозга;

• многоканальность сенсорной системы - заключается в том, что в каждом нейронном

слое имеется множество (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных

нервными волокнами со множеством клеток следующего слоя. Наличие множества таких

параллельных каналов обработки и передачи сенсорной информации обеспечивает сен-

сорной системе большую тонкость анализа сигналов (высокое "разрешение" сенсорных

сигналов) и значительную надежность;

• наличие так называемых "сенсорных воронок" - они формируются по причине разного

количества элементов в соседних нейронных слоях. Так, в сетчатке каждого глаза у

человека насчитывается 130 млн. фоторецепторов, а в слое выходных (ганглиозных)

клеток сетчатки нейронов I 100 раз меньше (суживающаяся воронка). На следующих

уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся воронка: количество нейронов

в первичной проекционной области зрительной коры мозга в тьи сячи раз больше, чем на

выходе из сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре

представлена только рас! ширяющаяся воронка. Физиологический смысл суживающейся

воронки связан с уменьшением избыточности информации, а расширяющейся 1 с

обеспечением параллельного анализа разных признаков сигнала;

• дифференциация системы по вертикали - заключается в образовании отделов, каждый

из которых состоит - как правило, из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел

сенсорной системы - более крупное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел имеет

определенную функцию;

• дифференциация системы по горизонтали - определяется различиями а свойствах

рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. Например, в

зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре

и по-разному перерабатывающих информацию от центра и от периферии сетчатки.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 56 -5Я

Вопрос 18. Сенсорная рецепция

1. Определение рецептора

2. Классификация рецепторов

3. Общие механизмы возбуждения рецепторов

1, Рецептором называют специализированную клетку, эволюционно приспособленную к

восприятию из внешней или внутренней среди определенного раздражителя и к

преобразованию его энергии из физической или химической формы в форму нервного

возбуждения.

2, Классификация рецепторов основывается на характере ощущений, возникающих у

человека при их раздражении.

Различают зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы,

терморецепторы, проприо- и вестибулорецепторы (рецепторы положения тела и его

частей в пространстве). Обсуждается вопрос существования специальных рецепторов

боли.

Рецепторы разделяют на:

• внешние, или экстерорецепторы - слуховые, зрительные, обонятельные вкусовые и

осязательные рецепторы;

• внутренние, или интерорецепторы - вестибулорецепторы и проприоре-цепторы

(рецепторы опорно-двигательного аппарата), а также рецепторы, сигнализирующие о

состоянии внутренних органов.

По характеру контакта с внешней средой рецепторы делятся на:

 дистантные - получающие информацию на расстоянии от источника раздражения

(зрительные, слуховые и обонятельные);

 контактные - возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с

раздражителем (вкусовые и тактильные).

В зависимости от природы раздражителя, на который они оптимально настроены,

рецепторы можно классифицировать следующим образом:

 фоторецепторы;

 механорецепторы, к которым относятся рецепторы слуховые, вестибулярные,

тактильные рецепторы кожи, рецепторы опорно-двигательного аппарата,

барорецепторы сердечно-сосудистой системы;

 хеморецепторы, включающие рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые

рецепторы;

 терморецепторы (кожи и внутренних органов, а также центральные тер-

мочувствительные нейроны);

 болевые (ноцицептивные) рецепторы.

3. При действии стимула в рецепторе происходит преобразование энергии внешнего

раздражения в рецепторный сигнал (трансдукция сигнала). Этот процесс включает в себя

три основных этапа:

 взаимодействие стимула с рецепторной белковой молекулой, которая находится в

мембране рецептора;

 усиление и передачу стимула в пределах рецепторной клетки;

 открывание находящихся в мембране рецептора ионных каналов, через которые

начинает течь ионный ток, что, как правило, приводит к деполяризации клеточной

мембраны рецепторной клетки (возникновению так называемого рецепторного

потенциала).

Чувствительность рецепторных элементов к адекватным раздражителям, к восприятию

которых они эволюционно приспособлены, предельно высока: обонятельный рецептор

может возбудиться при действии одиночной молекулы пахучего вещества, фоторецептор -

при действии одиночного кванта света.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 44 -45.

Вопрос 19. Сенсорные пороги

1. Абсолютная чувствительность сенсорной системы

2. Дифференциальная чувствительность сенсорной системы

1. Абсолютная чувствительность сенсорной системы основана на ее свойстве

обнаруживать слабые, короткие или маленькие по размеру раздражители.

Абсолютную чувствительность измеряют порогом той или иной реакции организма на

сенсорное воздействие - минимальной интенсивности длительностью, энергией или

площадью воздействия, которые вызывают данную реакцию.

Чувствительность системы и порог реакции - обратные понятия: чей выше порог, тем

ниже чувствительность, и наоборот. Более низкие значения интенсивности считаются

подпороговыми, а более высокие - надпороговыми.

В подпороговом диапазоне реакция на сверхслабые раздражители возможна, но

неосознаваема - не доходит до порога ощущения. Такие подпороговые, или субсенсорные

реакции впервые были описаны Г.В. Гершуни, который обнаружил их у людей,

контуженных на войне. Если снизить интенсивность света настолько, что человек уже не

может сказать, видел ли он вспышку или нет, то от его руки можно зарегистрировать

неощущаемую кожно-гальваническую реакцию на данный сигнал. На такой процедуре

основано действие "детектора лжи". Сенсорный порог - понятие конвенциональное, то

есть зависит от era точного определения, или соглашения (конвенции) между людьми.

Всегда должно быть точно условлено, по какой именно реакции измеряется порог, какая

величина этой реакции или вероятность ее появлении будут считаться пороговыми. Это

означает, что должны быть четко определены критерии порога.

На обнаружение сигнала существенное влияние оказывают процесс пространственной и

временной суммации. Они сводятся к способности сенсорной системы накапливать

энергию сигнала, распределенную по некоторой зоне в пространстве рецепторов или во

времени. Увеличение до определенного предела размера сенсорного стимула или его

длительности снижает порог. Этот предел называют критическим размером, или же

критической длительностью стимула.

2. Дифференциальная сенсорная чувствительность основана на способности

сенсорной системы к различению сигналов. Важная характеристики каждой сенсорной

системы - способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно

действующих раздражителей.

Различение начинается в рецепторах, но в нем участвуют нейроны всех отделов сенсорной

системы. Оно характеризует то минимальное различие между стимулами, которое человек

может заметить (дифференциальный, или разностный порог).

Порог различения интенсивности раздражителя практически всегда выше

ранее действовавшего раздражения на определенную долю (закон Вебера). Эта

зависимость выражается следующей формулой:

dI/I — const,

где:

I - сила раздражения;

dI - ее едва ощущаемый прирост (порог различения);

const - постоянная величина (константа).

Зависимость силы ощущения от силы раздражения (закон Вебера-Фех-нера) выражается

следующей формулой: E = a logI + b, где:

Е - величина ощущения; I - сила раздражения;

а и b - константы, различные для разных модальностей стимулов. Современная

психофизиология для оценки силы ощущения использует также методы сенсорного

шкалирования, то есть субъективной оценки человеком силы своего ощущения путем его

сравнения с ранее созданным эталоном или набором таких эталонов. Отношение между

ощущением и стимулом в этом случае выражается степенной функцией (закон Стивенса).

Сравнение логарифмической функции закона Вебера-Фехнера и степенной функции

закона Стивенса показало, что в основной, рабочей части диапазона интенсивностей эти

функции дают количественно близкие оценки.