54 :: 55 :: 56 :: 57 :: 58 :: 59 :: 60 :: 61 :: 62 :: 63 :: 64 :: 65 :: Содержание

66 :: 67 :: Содержание

Глава 2. Сенсорная функция мозга

§ 7. Общие принципы конструкции сенсорных систем

Для понимания механизмов приема и переработки информации используют термин "сенсорные системы", понимая под ними анатомически организованную в структурах мозга систему ядерных образований и связей, служащую для обнаружения и кодирования информации определенной модальности.

Сенсорные системы подразделяются на внешние и внутренние.

Внешние сенсорные системы снабжены экстерорецепторами, воспринимающими раздражения из внешней среды. Экстерорецепторы делятся на дистантные (световые, звуковые, обонятельные) и контактные (кожные, вкусовые). Внутренние сенсорные системы имеют рецепторные аппараты - интерорецепторы во всей внутренней среде организма (стенки сосудов, внутренние органы, мышцы, суставы, кости скелета и пр.).

По форме энергии, которая воспринимается рецепторами, последние подразделяются на световые и звуковые рецепторы, механорецепторы, хеморецепторы и терморецепторы. В особую группу выделяют болевые рецепторы.

В обычных условиях существования на организм падают сложные, комплексные раздражения, которые воспринимаются одновременно различными рецепторными аппаратами. Поэтому в норме сенсорные системы осуществляют свою деятельность в тесном взаимодействии друг с другом.

Принципы многоканальности и многоуровневости. Одним из существенных результатов эволюции сенсорных систем является постепенное формирование многоканальности

66

передачи сигнализации в высшие этажи мозга. Например, в пределах зрительной системы можно выделить чувствительные пути, пространственно распределенные в мозговых структурах и передающие информацию о перемещении предмета в поле зрения, о его цветовых свойствах и пр.

Поканальность проведения сигнализации предполагает многоуровневый или многоэтажный характер передачи и обработки сенсорных сообщений. Чем большее число каналов в пределах данной сенсорной системы, тем большее число переключений характерно для каждого канала. Многоканальность, наряду с более детальной обработкой информации, подразумевает замедленную ее передачу в мозговые центры (рис. 1).

Дублирование каналов связи является одним из путей обеспечения надежности работы сенсорных систем. Поэтому существование наряду с вышеописанными и спрямленных путей уменьшает число промежуточных звеньев переключения импульсации и коэффициент информативности передаваемого по этому каналу сигнала должен возрастать. Появление таких каналов отражает общую тенденцию к совершенствованию конструкции мозга и повышению надежности его сенсорных аппаратов.

Рис. 1 Схема эволюции многоканальности и многоуровневости в конструкции сенсорных систем (по А.А. Заварзину, 1959) I-V - этапы усложнения конструкции сенсорных систем; снизу - рецепторы, сверху - высшие мозговые отделы.

67

66 :: 67 :: Содержание

68 :: 69 :: Содержание

Принцип конвергенции и дивергенции.

Надежность каналов связи еще более возрастает благодаря частичному взаимному перекрытию нейронов. Даже на рецепторном уровне, например, в сетчатке глаза, концевые разветвления одного и того же нейрона контактируют с несколькими нейронами более высокого уровня (дивергенция, мультипликация). В то же время один и тот же нейрон контактирует, получая импульсацию, сразу с несколькими нейронами предыдущего уровня (конвергенция). Следовательно, четкая линейность проведения информации по независимым каналам сенсорной системы не соблюдается (рис. 2).

Поверхность, где находятся все без исключения периферические разветвления волокна первого чувствительного (афферентного) нейрона, называется периферическим рецептивным полем данного нейрона. Взаимное перекрытие рецептивных полей особенно отчетливо проявляется в центральных ядрах сенсорных систем, будучи

Рис. 2. Схемы общей конструкции нейронных переключений в сенсорных системах (по Г.И. Полякову, 1964)

А - более простая; В - более сложная конструкция; 1 - рецепторы; 2 - периферические чувствительные нейроны; 3 - низшая переключательная инстанция; 4 - средняя переключательная инстанция; 5 - высшая переключательная инстанция в коре.

68

отражением более общего принципа конструкции центральных связей, а именно: принципа "нервной решетки". В мозговых структурах благодаря умножению числа нейронов предпосылок для широкого пространственного распространения нервных влияний гораздо больше, чем на периферии. Одновременно с этим действует принцип общего пути Ч. С. Шеррингтона, то есть схождения многих входов на одном нейроне как на "воронке". По мере восхождения от одного этажа мозга к другому "воронка" все более расширяется за счет присоединения все новых входов, и возрастают требования к все более точному выведению на "общий путь" биологически значимой информации. Ч. Шеррингтон писал по этому поводу: "...Если два или более афферентных нейрона конвергируют на третьем, который по отношению к ним является эфферентным (исполнительным. - А. С.) и на котором, как показано выше, сливаются или интерферируют их влияния, то такая структура представляет собой механизм координации" (Шеррингтон, 1969).¹

Итак, наличие в сенсорных системах ряда уровней, каждый из которых работает по принципу дивергенции и конвергенции - это наличие важнейших координационных аппаратов, где происходит поэтапная обработка информации. По-видимому, оба механизма необходимы для неискаженной передачи сведений об отдельных признаках и деталях наряду с объединением их при формировании целостного образа.

69

¹ Ч.С. Шеррингтон. Интегративная деятельность нервной системы. Л., 1969. С. 149.