6.3. Обработка вкусовой информации

Орган вкуса, подобно органу обоняния, дает нам представление о химических свойствах веществ. Сенсорные вкусовые клетки расположены на поверхности языка, глотки и гортани. Вкусовые клетки на поверхности языка вместе с опорными клетками образуют в эпителии вкусовые рецепторы, которые носят название вкусовых почек.

Чувствительная часть сенсорной вкусовой клетки образуется за счет ворсинок, которые находятся на поверхности сосочков языка и контактируют со средой. Сенсорная клетка при воздействиии стимулирующей молекулы вырабатывает рецепторный потенциал.

Возбуждение, которое генерируется рецепторным потенциалом вкусовых почек, синаптически передается по афферентным волокнам черепно-мозговых нервов (YII пара - лицевой нерв и IХ пара - языкоглоточный нерв, а также блуждающий нерв для рецепторов глотки и гортани) в виде нервных импульсов.

В случае деполяризации вкусовой клетки нервная импульсация носит возбуждающий характер, а в случае гиперполяризации - тормозной. Лицевой нерв сильно реагирует на вещества с горьким вкусом, а языкоглоточный нерв интенсивнее возбуждается при действии соленого, сладкого и кислого. Сильные горькие вещества легко вызывают рвоту или позывы на нее.

Центральная обработка вкусовой информации осуществляется следующим образом. Черепно-мозговые нервы (YII и IХ пара) заканчиваются в пределах или непосредственной близости от ядра одиночного пути (пучка) продолговатого мозга. Это ядро, через медиальный лемниск связано с таламусом в области его вентрального постеромедиального ядра. Кортикальные проекции вкусовой системы не известны с такой достоверностью, как талами­ческие. Предполагается, что аксоны нейронов третьего порядка вкусовой системы оканчиваются в постцентральной извилине коры головного мозга.

К сказанному следует добавить, что вкусовые ощущения во многом определяются состоянием организма, эмоциональным состоянием и возрастом человека. Например, в случае дефицита соли в организме человек не испытывает дискомфорта при ее высокой концентрации в продуктах. С возрастом и при интенсивном курении способность человека к различению вкуса снижается. В то же время, вкусовые ощущения могут способствовать или препятствовать процессу употребления и переработки пищи.

6.4. Центральные отделы зрительной системы

Как известно, зрительная система включает: глаз, который обеспечивает фокусировку изображения и его рецепцию; зрительные нервы (II пара); три пары ядер (латеральные коленчатые тела, верхние бугорки четверохолмия в таламусе, супрахиазмальные ядра гипоталамуса); первичную зрительную кору.

Глаз человека приводится в движение шестью наружными глазными мышцами, которые иннервируются тремя черепно-мозговыми нервами - глазодвигательным (III пара обеспечивает сужение зрачка), блоковым (IY пара) и отводящим (YI пара).

Образы предметов, которые воспринимаются зрением, есть результат взаимодействия сенсорного органа зрения, двигательных механизмов глаза и центральной нервной системы. Центральная нервная система создает целостную и непрерывную картину внешнего мира и обеспечивает возможность познания формы, величины, цвета предметов, расстояние, на котором они находятся от человека и их движение.

Зрительная информация передается в головной мозг по зрительному нерву. Зрительный нерв состоит примерно из 1 млн. нервных волокон. Зрительные нервы обоих глаз соединяются у основания черепа и образуют зрительный перекресток (хиазму).

Рис. 18. Схема зрительных путей и связей коры и подкорки

Зрительный перекресток имеет некоторые функциональные особенности (см. рис.18). Особенность заключается в том, что нервные волокна от внутренних половинок сетчатки глаз (еще их называют носовыми или назальными половинками) переходят на противоположную сторону головы. Нервные волокна от внешних половинок сетчатки глаз (еще их называют височными половинками) продолжаются на своей стороне головы и соединяются с внутренними волокнами другого глаза в зрительный тракт.

Соответственно зрительный тракт ведет к различным подкорковым структурам (латеральным коленчатым телам, верхним холмикам четверохол­мия, ядру зрительного тракта, ядрам вспомогательного зрительного тракта, протектальной области ствола мозга и гипоталамусу).

Перечисленные подкорковые связи носят многофункциональный характер. За счет этих связей обеспечивается проекция каждой половины зрительного поля на противоположную сторону мозга; проецируется информация на первичную (поле 17 по Бродману), вторичную и третичную зрительную кору, и в конечном счете, на интегративную зрительную зону затылочно-теменной и затылочно-височной коры головного мозга. Тем самым обеспечивается распознавание объектов, восприятие цвета, движения и глубины, сопряжение ритма сон/бодрствование со сменой дня и ночи, регуляцию диаметра зрачка, управление вертикальным и горизонтальным движением глаз, а также координация с вестибулярной системой.

Корковые области головного мозга обрабатывают зрительную информацию специфическим образом. Например, проекции сетчатки на зрительную кору носят нелинейный характер. Нелинейность проецирования заключается в том, что не все зоны сетчатки одинаково представлены в зрительной коре. Центральная ямка проецирует область коры гораздо больше по размеру, чем такой же участок с периферии сетчатки.

Кроме того, корковые зрительные нейроны могут быть с простой и сложной рецептивной структурой. Простые рецептивные поля хорошо реагируют на крупные диффузные световые стимулы и являются в основном цветоспецифичными. Корковые нейроны со сложными рецептивными полями больше реагируют на движение и направление стимула.

Первичная зрительная кора организована так же, как и другие участки коры - слоями с нейронными связями в вертикальных колонках. Нейроны в вертикальных колонках могут возбуждаться двояким образом: сигналами только от одного глаза, т.е. обладают глазодоминантной характеристикой; либо сигналами от обоих глаз, т.е. наделены характеристикой бинокулярной интеграции возбуждения. Более сильное возбуждение вызывает бинокулярная стимуляция. Правда, имеются отдельные нейроны, которые возбуждаются при стимуляции со стороны одной сетчатки и тормозятся при стимуляции с другой. В этом случае мы имеем дело с бинокулярным торможением. Бинокулярная интеграция обеспечивает стереоскопическое восприятие глубины пространства.

Другие области коры, за пределами первичной зрительной коры (вторичная, третичная зрительная кора, интегративная зрительная зона затылочно-теменной и затылочно-височной коры головного мозга) специализируются на обработке зрительных сигналов различного качества.

Затылочно-теменная область специализируется на распознавании контуров зрительных образов и движений к наблюдателю. Затылочно-височная область связана преимущественно с распознаванием цветоспецифичных стимулов. Корковая область, расположенная на границе затылочной и височной доли у человека отвечает за узнавание знакомых лиц. Больные с патологией этих областей хотя и видят объекты, но не способны их идентифицировать.

Зрительное восприятие тесно связано с движениями глаз и головы, что изменяет направление взгляда. Это обеспечивается за счет того, что корковые зрительные области имеют множество связей с глазодвигательными центрами в стволе мозга. В свою очередь, афферентная информация о движении объекта от сетчатки через нейроны верхних холмиков поступает в зрительную кору и подкорковые центры. Таким образом осуществляется интеграция движений взгляда и зрительного восприятия.