โครงสร้างเครื่องวิเคราะห์ประกอบด้วยจิตวิทยา โครงสร้างทั่วไปของเครื่องวิเคราะห์
สรีรวิทยาของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น
เชิงนามธรรม
"เครื่องวิเคราะห์: โครงสร้าง ความสำคัญ สรีรวิทยา"
เสร็จสิ้นโดย: Rogacheva E. ,
นักศึกษาชั้นปีที่ 1
แผนกจดหมาย
มหาวิทยาลัยรัฐมารี
ยอชการ์-โอลา, MarSU, 2010
ฉัน - แนวคิดของเครื่องวิเคราะห์
โครงสร้างการทำงาน
ความสำคัญของระบบประสาทสัมผัส
ในกิจกรรมการวิเคราะห์และสังเคราะห์ของสมอง
บุคคลนำทางสภาพแวดล้อมภายนอกและสถานะภายในของเขาด้วยความช่วยเหลือจากประสาทสัมผัสของเขา ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เราได้สัมผัสโลกด้วยเสียงและสีสันที่หลากหลาย สิ่งเหล่านี้คือ "อุปกรณ์" ที่ช่วยให้ร่างกายรับการระคายเคืองและรับรู้ในรูปแบบของความรู้สึก I. P. Pavlov เรียกว่าเครื่องมือประสาทพิเศษที่ทำหน้าที่วิเคราะห์สิ่งเร้าทั้งภายนอกและภายใน เครื่องวิเคราะห์- แนวคิดสมัยใหม่ของเครื่องวิเคราะห์ในฐานะระบบหลายระดับที่ซับซ้อนซึ่งส่งข้อมูลจากตัวรับไปยังเยื่อหุ้มสมองและรวมถึงอิทธิพลด้านกฎระเบียบของเยื่อหุ้มสมองที่มีต่อตัวรับและศูนย์กลางพื้นฐานได้นำไปสู่การเกิดขึ้นของแนวคิดทั่วไปมากขึ้น - ระบบประสาทสัมผัส .
เครื่องวิเคราะห์ประกอบด้วยสามส่วน: 1) อุปกรณ์ต่อพ่วงประกอบด้วยตัวรับที่รับรู้สัญญาณบางอย่างและการก่อตัวพิเศษที่เอื้อต่อการทำงานของตัวรับ (ส่วนนี้แสดงถึงอวัยวะรับความรู้สึก - ตา, หู ฯลฯ ); 2) สื่อกระแสไฟฟ้า รวมถึงวิถีทางและศูนย์ประสาทใต้คอร์เทกซ์ 3) เยื่อหุ้มสมอง - พื้นที่ของเปลือกสมองซึ่งมีการระบุข้อมูลนี้
มีเครื่องวิเคราะห์ภายนอกและภายใน ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องวิเคราะห์ภายนอก บุคคลจะรับรู้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม และด้วยความช่วยเหลือของเครื่องวิเคราะห์ภายใน บุคคลจะรับรู้ถึงการระคายเคืองจากอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย จากนี้จะมีการกำหนดหน้าที่หลักของระบบประสาทสัมผัส:
การรวบรวมและประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมภายนอกและภายในของร่างกาย
การดำเนินการเชื่อมต่อข้อเสนอแนะเพื่อแจ้งศูนย์ประสาทเกี่ยวกับผลลัพธ์ของกิจกรรม
รักษาระดับปกติ (โทน) ของสถานะการทำงานของสมอง
ระบบเซ็นเซอร์ดำเนินการขั้นพื้นฐานต่อไปนี้พร้อมสัญญาณ: 1) การตรวจจับ; 2) การเลือกปฏิบัติ; 3) การถ่ายทอดและการเปลี่ยนแปลง 4) การเข้ารหัส; 5) การตรวจจับคุณสมบัติ; 6) การจดจำรูปแบบ การตรวจจับและแยกแยะสัญญาณเบื้องต้นนั้นมาจากตัวรับ และการตรวจจับและการระบุสัญญาณโดยเซลล์ประสาทของเปลือกสมอง การส่งผ่าน การเปลี่ยนแปลง และการเข้ารหัสสัญญาณดำเนินการโดยเซลล์ประสาทของระบบประสาทสัมผัสทุกชั้น
ระบบประสาทสัมผัสมีบทบาทอย่างมากในการก่อตัวของกลไกทางประสาทสรีรวิทยาของการทำงานของสมองเชิงวิเคราะห์และสังเคราะห์ซึ่งจัดระเบียบการซิงโครไนซ์เชิงพื้นที่ - ชั่วคราวของกิจกรรมจังหวะของโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรม หลักการพื้นฐานของการจัดกิจกรรมของสมองนั้นดำเนินการบนพื้นฐานของการวิเคราะห์และการสังเคราะห์
สนามปฐมภูมิของเยื่อหุ้มสมองจะวิเคราะห์สิ่งเร้าของกิริยาบางอย่างที่มาจากตัวรับเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับพวกมัน เหล่านี้คือโซนที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์นิวเคลียร์ ตาม I.P. Pavlov (ภาพการได้ยิน ฯลฯ ) กิจกรรมของพวกเขารองรับการเกิดขึ้นของความรู้สึก ฟิลด์รองที่อยู่รอบๆ (บริเวณรอบนอกของเครื่องวิเคราะห์) จะได้รับผลลัพธ์ของการประมวลผลข้อมูลจากฟิลด์หลักและแปลงเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ในสาขาทุติยภูมิ ข้อมูลที่ได้รับจะถูกเข้าใจ รับรู้ และรับประกันกระบวนการรับรู้สิ่งเร้าของกิริยาท่าทางที่กำหนด จากเขตข้อมูลทุติยภูมิของระบบประสาทสัมผัสส่วนบุคคล ข้อมูลจะเข้าสู่เขตข้อมูลตติยภูมิด้านหลัง - โซนขม่อมส่วนล่างที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งมีการรวมตัวกันของสัญญาณในรูปแบบต่างๆ เกิดขึ้น ทำให้สามารถสร้างภาพที่สมบูรณ์ของโลกภายนอกด้วยกลิ่น เสียง และสีทั้งหมดของมัน ฯลฯ ที่นี่ ตามข้อความที่ส่งผ่านอวัยวะจากส่วนต่างๆ ของซีกขวาและซีกซ้ายของร่างกาย ความคิดที่ซับซ้อนของมนุษย์จึงก่อตัวขึ้นเกี่ยวกับรูปแบบของอวกาศและรูปแบบของร่างกาย ซึ่งให้การวางแนวเชิงพื้นที่ของการเคลื่อนไหวและการกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำของมอเตอร์ สั่งให้กล้ามเนื้อโครงร่างต่างๆ โซนเหล่านี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในการจัดเก็บข้อมูลที่ได้รับ จากการวิเคราะห์และการสังเคราะห์ข้อมูลที่ประมวลผลในสนามตติยภูมิด้านหลังของเยื่อหุ้มสมอง เป้าหมาย วัตถุประสงค์ และโปรแกรมพฤติกรรมของมนุษย์ของสนามตติยภูมิด้านหน้าทั้งหมด
ระบบประสาทสัมผัสจึงมีส่วนร่วมในการสร้างหลักการพื้นฐานของกิจกรรมการวิเคราะห์และสังเคราะห์ของสมอง ประการแรกนี่คือความเป็นระเบียบเรียบร้อยขององค์กรตามหน้าที่ หลักการถัดไป - มัลติฟังก์ชั่น - แสดงออกในการมีส่วนร่วมของโครงสร้างสมองในการทำงานที่แตกต่างกัน หลักการขององค์กรแบบลำดับชั้นช่วยให้มั่นใจได้ถึงลำดับการใช้ข้อมูลขาเข้าและการควบคุมกลไกทางสรีรวิทยาอย่างมีเหตุผล
ครั้งที่สอง - คุณสมบัติทางสรีรวิทยาทั่วไปของตัวรับ
การจำแนกประเภท กลไกการเปลี่ยนแปลง
พลังงานของสิ่งเร้าภายนอก
ในกิจกรรมทางไฟฟ้าของตัวรับ
ตัวรับเรียกว่าการก่อตัวพิเศษที่เปลี่ยน (แปลง) พลังงานของการระคายเคืองจากภายนอกเป็นพลังงานเฉพาะของแรงกระตุ้นเส้นประสาท ทางเดินประสาทที่เชื่อมต่อตัวรับกับเซลล์เยื่อหุ้มสมองมักจะประกอบด้วยเซลล์ประสาทสี่เซลล์: เซลล์ประสาทแรกที่มีความไวตั้งอยู่นอกระบบประสาทส่วนกลาง - ในปมประสาทกระดูกสันหลังหรือปมประสาทของเส้นประสาทสมอง (คอเคลียเกลียวปมประสาท, ปมประสาทขนถ่าย ฯลฯ ) ; เซลล์ประสาทที่สองอยู่ในไขสันหลัง, ไขกระดูก oblongata หรือสมองส่วนกลาง; เซลล์ประสาทที่สามอยู่ในนิวเคลียสรีเลย์ (สวิตชิ่ง) ของฐานดอก (diencephalon); เซลล์ประสาทที่สี่คือเซลล์เยื่อหุ้มสมองของโซนฉายภาพของเปลือกสมอง
ตัวรับทั้งหมด โดยธรรมชาติของสภาพแวดล้อมที่รับรู้แบ่งออกเป็น:
ตัวรับภายนอกที่ได้รับการกระตุ้นจากสภาพแวดล้อมภายนอก (ตัวรับของอวัยวะของการได้ยิน, การมองเห็น, กลิ่น, รสชาติ, การสัมผัส);
ตัวรับระหว่างกันที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากอวัยวะภายใน
proprioceptors ที่รับรู้สิ่งเร้าจากระบบมอเตอร์ (กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น แคปซูลข้อต่อ)
ขึ้นอยู่กับประเภทของการรับรู้การระคายเคือง แยกแยะได้:
ตัวรับเคมี (ตัวรับระบบประสาทรับรสและการรับกลิ่น, ตัวรับเคมีของหลอดเลือดและอวัยวะภายใน);
ตัวรับกลไก (proprioceptors ของระบบประสาทสัมผัสของมอเตอร์, baroreceptors ของหลอดเลือด, ตัวรับของระบบการได้ยิน, ขนถ่าย, ประสาทสัมผัสและความเจ็บปวด);
ตัวรับแสง (ตัวรับของระบบประสาทสัมผัสทางการมองเห็น);
ตัวรับความร้อน (ตัวรับระบบประสาทสัมผัสอุณหภูมิของผิวหนังและอวัยวะภายใน)
โดยธรรมชาติของการเชื่อมโยงกับสิ่งเร้าแยกแยะ:
ตัวรับระยะไกลที่ตอบสนองต่อสัญญาณจากแหล่งระยะไกลและกำหนดปฏิกิริยาเตือนของร่างกาย (ทางสายตาและการได้ยิน)
สัมผัส รับผลกระทบโดยตรง (สัมผัส ฯลฯ)
โดยคุณสมบัติทางโครงสร้างแยกแยะ:
ตัวรับหลักคือการสิ้นสุดของเซลล์ไบโพลาร์ที่ละเอียดอ่อนซึ่งร่างกายตั้งอยู่นอกระบบประสาทส่วนกลาง กระบวนการหนึ่งเข้าใกล้พื้นผิวที่รับรู้การระคายเคือง และอีกกระบวนการหนึ่งไปที่ระบบประสาทส่วนกลาง (เช่น โพรริโอเซพเตอร์ เทอร์โมรีเซพเตอร์ เซลล์รับกลิ่น );
ตัวรับทุติยภูมิซึ่งแสดงโดยเซลล์รับเฉพาะที่อยู่ระหว่างเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนและจุดที่ใช้กระตุ้น (เช่นเซลล์รับแสงของดวงตา)
คุณสมบัติหลักของตัวรับคือความไวในการเลือกต่อสิ่งเร้าที่เพียงพอ ตัวรับส่วนใหญ่ได้รับการปรับให้รับรู้สิ่งเร้าประเภทหนึ่ง (กิริยา) เช่น แสง เสียง ฯลฯ ความไวของตัวรับต่อสิ่งเร้าเฉพาะนั้นสูงมาก ความตื่นเต้นง่ายของตัวรับวัดโดยปริมาณพลังงานขั้นต่ำของสิ่งเร้าที่เพียงพอซึ่งจำเป็นสำหรับการเกิดการกระตุ้นเช่น เกณฑ์การกระตุ้น
คุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งของตัวรับคือค่าเกณฑ์ที่ต่ำมากสำหรับสิ่งเร้าที่เพียงพอ ตัวอย่างเช่น ในระบบประสาทสัมผัสทางการมองเห็น การกระตุ้นของเซลล์รับแสงสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้การกระทำของพลังงานแสง ซึ่งจำเป็นในการทำให้น้ำ 1 มิลลิลิตรร้อนขึ้น 1 0 C เป็นเวลา 60,000 ปี การกระตุ้นของตัวรับยังสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้การกระทำของสิ่งเร้าที่ไม่เพียงพอ (เช่น ความรู้สึกของแสงในระบบการมองเห็นระหว่างการกระตุ้นทางกลและทางไฟฟ้า) อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ เกณฑ์การกระตุ้นจะสูงขึ้นอย่างมาก
มีเกณฑ์สัมบูรณ์และความแตกต่าง (ส่วนต่าง) เกณฑ์สัมบูรณ์วัดจากขนาดการรับรู้ขั้นต่ำของสิ่งเร้า เกณฑ์ที่แตกต่างกันแสดงถึงความแตกต่างขั้นต่ำระหว่างความเข้มของการกระตุ้นสองอย่างที่ร่างกายยังคงรับรู้ (ความแตกต่างของเฉดสี ความสว่างของแสง ระดับความตึงเครียดของกล้ามเนื้อ มุมข้อต่อ ฯลฯ)
คุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดคือการปรับตัว กล่าวคือ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม กระบวนการปรับตัวไม่เพียงครอบคลุมถึงตัวรับเท่านั้น แต่ยังครอบคลุมทุกส่วนของระบบประสาทสัมผัสด้วย การปรับตัวขององค์ประกอบต่อพ่วงนั้นแสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าเกณฑ์สำหรับการกระตุ้นตัวรับนั้นไม่ใช่ค่าคงที่ โดยการเพิ่มเกณฑ์การกระตุ้นเช่น ลดความไวของตัวรับจะเกิดการปรับตัวให้เข้ากับการกระตุ้นที่น่าเบื่อหน่ายเป็นเวลานาน ตัวอย่างเช่นบุคคลไม่รู้สึกกดดันผิวหนังของเสื้อผ้าอย่างต่อเนื่องไม่สังเกตเห็นการฟ้องร้องของนาฬิกาอย่างต่อเนื่อง
ตามความเร็วของการปรับตัวต่อการระคายเคืองในระยะยาวตัวรับแบ่งออกเป็น:
การปรับตัวอย่างรวดเร็ว (เฟสิก) ซึ่งตอบสนองเฉพาะตอนเริ่มต้นหรือตอนท้ายของการกระตุ้นด้วยแรงกระตุ้นหนึ่งหรือสองครั้ง
พวก atonic ยังคงส่งข้อมูลที่ไม่หยุดยั้งไปยังระบบประสาทส่วนกลางเป็นเวลานานระหว่างการกระตุ้น
การปรับตัวอาจมาพร้อมกับทั้งการลดลงและการเพิ่มขึ้นของความตื่นเต้นของตัวรับ ระบบประสาทจะควบคุมความไวของตัวรับอย่างละเอียดโดยขึ้นอยู่กับความต้องการของช่วงเวลานั้นๆ โดยผ่านการควบคุมที่ส่งออกไปของตัวรับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเปลี่ยนจากสภาวะที่เหลือไปสู่การทำงานของกล้ามเนื้อความไวของตัวรับของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดซึ่งเอื้อต่อการรับรู้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก กลไกของการปรับตัวให้เข้ากับความเข้มของการกระตุ้นที่แตกต่างกันสามารถส่งผลกระทบไม่เพียงแต่ตัวรับเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อการก่อตัวอื่น ๆ ในอวัยวะรับความรู้สึกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อปรับให้เข้ากับความเข้มของเสียงที่แตกต่างกัน การเคลื่อนไหวของกระดูกหู (ค้อน กระดูกและกระดูกโกลน) ในหูชั้นกลางของมนุษย์จะเปลี่ยนไป
แอมพลิจูดและระยะเวลาของแรงกระตุ้นเส้นประสาทแต่ละอัน (ศักยะงาน) ที่มาจากตัวรับไปยังศูนย์กลางจะคงที่ภายใต้สิ่งเร้าที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ตัวรับส่งข้อมูลที่เพียงพอไปยังศูนย์ประสาทไม่เพียงแต่เกี่ยวกับธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับความแรงของสิ่งเร้าในปัจจุบันด้วย ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความเข้มของการกระตุ้นจะถูกเข้ารหัส (แปลงเป็นรูปแบบของรหัสแรงกระตุ้นเส้นประสาท) ในสองวิธี: 1) โดยการเปลี่ยนความถี่ของแรงกระตุ้นที่เคลื่อนที่ไปตามเส้นใยประสาทแต่ละเส้นจากตัวรับไปยังศูนย์กลางประสาท; 2) การเปลี่ยนแปลงจำนวนและการกระจายของแรงกระตุ้น - จำนวน, ช่วงเวลาระหว่างพวกเขา, ระยะเวลาของแรงกระตุ้นส่วนบุคคล, จำนวนตัวรับที่ตื่นเต้นพร้อมกันและเส้นใยประสาทที่สอดคล้องกัน (รูปแบบเชิงพื้นที่ - เวลาที่หลากหลายของแรงกระตุ้นนี้ซึ่งมีข้อมูลมากมาย เรียกว่าแบบแผน)
ยิ่งความเข้มของการกระตุ้นมากเท่าใด ความถี่ของแรงกระตุ้นเส้นประสาทอวัยวะและจำนวนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเพิ่มความแข็งแกร่งของสิ่งเร้าจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการสลับขั้วของเมมเบรนตัวรับซึ่งในทางกลับกันทำให้แอมพลิจูดของศักยภาพของเครื่องกำเนิดเพิ่มขึ้นและความถี่ของแรงกระตุ้นที่เพิ่มขึ้น ในเส้นใยประสาท มีความสัมพันธ์เป็นสัดส่วนโดยตรงระหว่างลอการิทึมของความแรงของการกระตุ้นและจำนวนแรงกระตุ้นของเส้นประสาท
มีความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งในการเข้ารหัสข้อมูลทางประสาทสัมผัส ความไวแบบเลือกสรรของตัวรับต่อสิ่งเร้าที่เพียงพอทำให้สามารถแยกพลังงานประเภทต่างๆ ที่ออกฤทธิ์ต่อร่างกายได้ อย่างไรก็ตาม แม้จะอยู่ในระบบประสาทสัมผัสเดียวกัน ก็อาจมีความไวที่แตกต่างกันของตัวรับแต่ละตัวต่อสิ่งเร้าในรูปแบบเดียวกันที่มีลักษณะแตกต่างกัน (ความแตกต่างของลักษณะเฉพาะของรสชาติโดยตัวรับรสที่ต่างกันของลิ้น การแบ่งแยกสีโดยเซลล์รับแสงของตาที่ต่างกัน เป็นต้น) .
กลไกในการเปลี่ยนพลังงานของสิ่งเร้าภายนอกเป็นพลังงานไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับกิจกรรมของตัวรับหลักและรอง เมื่อมีการกระตุ้น พลังงานของการกระตุ้นภายนอกจะถูกแปลงเป็นสัญญาณตัวรับ หรือการส่งสัญญาณทางประสาทสัมผัส กระบวนการนี้ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:
1) อันตรกิริยาของสิ่งเร้า เช่น โมเลกุลของสารที่มีกลิ่นหรือรส (กลิ่น รสชาติ) ควอนตัมของแสง (การมองเห็น) หรือแรงทางกล (การได้ยิน การสัมผัส) กับโมเลกุลโปรตีนตัวรับซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ตัวรับ
2) กระบวนการภายในเซลล์ของการขยายและการส่งผ่านสิ่งกระตุ้นทางประสาทสัมผัสภายในเซลล์ตัวรับ
3) การเปิดช่องไอออนที่อยู่ในเมมเบรนของตัวรับซึ่งกระแสไอออนเริ่มไหลซึ่งตามกฎจะนำไปสู่การสลับขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ตัวรับ (ลักษณะของสิ่งที่เรียกว่าศักยภาพของตัวรับ)
ในตัวรับปฐมภูมิ พลังงานของสิ่งเร้าภายนอกจะถูกแปลงโดยตรงเป็นแรงกระตุ้นเส้นประสาทในเซลล์เดียวกัน ในส่วนปลายของเซลล์ที่ละเอียดอ่อนภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้าการเพิ่มขึ้นของการซึมผ่านของเมมเบรนและการดีโพลาไรเซชันเกิดขึ้นการกระตุ้นในท้องถิ่นเกิดขึ้น - ศักยภาพของตัวรับซึ่งเมื่อถึงค่าเกณฑ์ทำให้เกิดลักษณะของศักยภาพในการดำเนินการแพร่กระจายไปตาม เส้นใยประสาทไปยังศูนย์ประสาท
ในตัวรับทุติยภูมิ สิ่งเร้าทำให้เกิดศักยภาพของตัวรับในเซลล์ตัวรับ การกระตุ้นของมันนำไปสู่การปล่อยเครื่องส่งสัญญาณในส่วนพรีไซแนปติกของการสัมผัสกับเซลล์ตัวรับกับเส้นใยของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก การกระตุ้นเฉพาะที่ของเส้นใยนี้สะท้อนให้เห็นโดยการปรากฏตัวของศักยภาพของโพสต์ซินแนปติกแบบกระตุ้นหรือที่เรียกว่าศักยภาพของเครื่องกำเนิด เมื่อถึงเกณฑ์ความตื่นเต้นง่าย ศักยภาพในการดำเนินการจะเกิดขึ้นในเส้นใยประสาทรับความรู้สึก โดยส่งข้อมูลไปยังระบบประสาทส่วนกลาง ดังนั้น ในตัวรับทุติยภูมิ เซลล์หนึ่งจะแปลงพลังงานของสิ่งเร้าภายนอกไปเป็นศักยะงานของตัวรับ และอีกเซลล์หนึ่งแปลงเป็นศักย์กำเนิดและศักยะงานในการดำเนินการ
ที่สาม - สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์ภาพ
เครื่องวิเคราะห์ภาพใช้เพื่อรับรู้และวิเคราะห์สิ่งเร้าแสง บุคคลจะได้รับข้อมูลมากถึง 80-90% ของข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมภายนอก สายตามนุษย์รับรู้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาว 390 ถึง 800 มิลลิไมครอน ระบบประสาทสัมผัสทางการมองเห็นประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:
ส่วนต่อพ่วงเป็นอวัยวะเสริมที่ซับซ้อนของดวงตา
ส่วนการนำ - เส้นประสาทตา;
ส่วนเยื่อหุ้มสมองในกลีบท้ายทอยของซีกสมอง
สื่อนำแสงของดวงตาและการหักเหของแสง (refraction)
ลูกตาเป็นห้องทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.5 ซม. ประกอบด้วยตัวกลางนำแสง - กระจกตา, ความชื้นของช่องหน้าม่านตา, เลนส์และของเหลวที่เป็นวุ้น - ตัวแก้วน้ำซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อหักเหรังสีของแสง และมุ่งความสนใจไปที่บริเวณที่ตัวรับอยู่บนเรตินา ผนังห้องเป็นเปลือกหอยสามชั้น เยื่อทึบแสงด้านนอก - ตาขาว - ผ่านจากด้านหน้าเข้าสู่กระจกตาโปร่งใส คอรอยด์ตรงกลางที่ส่วนหน้าของดวงตาก่อให้เกิดเลนส์ปรับเลนส์และม่านตา ซึ่งเป็นตัวกำหนดสีของดวงตา ตรงกลางม่านตา (ไอริส) จะมีรู - รูม่านตาซึ่งควบคุมปริมาณรังสีของแสงที่ส่งผ่าน เส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาถูกควบคุมโดยรีเฟล็กซ์รูม่านตา ซึ่งศูนย์กลางอยู่ที่สมองส่วนกลาง จอประสาทตาด้านใน (เรตินา) หรือเรตินาประกอบด้วยเซลล์รับแสงของดวงตา ได้แก่ เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย และทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงไปเป็นการกระตุ้นเส้นประสาท สื่อหักเหแสงของดวงตาซึ่งหักเหรังสีของแสงทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนบนเรตินา สื่อการหักเหของแสงหลักของดวงตามนุษย์คือกระจกตาและเลนส์ รังสีที่มาจากระยะอนันต์ผ่านศูนย์กลางของกระจกตาและเลนส์ (เช่น ผ่านแกนลำแสงหลักของดวงตา) ที่ตั้งฉากกับพื้นผิวจะไม่มีการหักเห รังสีอื่นๆ ทั้งหมดจะหักเหและมาบรรจบกันภายในห้องตา ณ จุดหนึ่ง นั่นคือโฟกัส การปรับสายตาให้มองเห็นวัตถุได้ชัดเจนในระยะต่างๆ (การโฟกัส) เรียกว่า ที่พัก กระบวนการนี้ในมนุษย์ดำเนินการโดยการเปลี่ยนความโค้งของเลนส์ จุดที่มองเห็นได้ชัดเจนใกล้เคียงจะเคลื่อนตัวออกไปตามอายุ (จาก 7 ซม. เมื่ออายุ 7-10 ปี เป็น 75 ซม. เมื่ออายุ 60 ปีขึ้นไป) เนื่องจากความยืดหยุ่นของเลนส์ลดลงและที่พักแย่ลง สายตายาวในวัยชราเกิดขึ้น
เซลล์รับแสงของดวงตา (แท่งและกรวย) เป็นเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงซึ่งเปลี่ยนการกระตุ้นด้วยแสงเป็นการกระตุ้นประสาท การรับแสงเริ่มต้นในส่วนนอกของเซลล์เหล่านี้โดยที่โมเลกุลของเม็ดสีที่มองเห็นนั้นอยู่บนดิสก์พิเศษเช่นบนชั้นวาง (ในแท่ง - โรดอปซินในกรวย - อะนาล็อกที่หลากหลาย) ภายใต้อิทธิพลของแสง จะเกิดการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนสีของเม็ดสีที่มองเห็นอย่างรวดเร็วมาก ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้า ตัวรับเหล่านี้ต่างจากตัวรับอื่น ๆ ทั้งหมด ก่อให้เกิดศักยภาพของตัวรับในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงที่ยับยั้งบนเยื่อหุ้มเซลล์ กล่าวอีกนัยหนึ่งในไฮเปอร์โพลาไรเซชันของแสงของเยื่อหุ้มเซลล์ตัวรับเกิดขึ้นและในความมืดการสลับขั้วของพวกมันก็เกิดขึ้นนั่นคือสิ่งเร้าสำหรับพวกมันคือความมืดไม่ใช่แสงสว่าง ในเวลาเดียวกันการเปลี่ยนแปลงแบบย้อนกลับเกิดขึ้นในเซลล์ข้างเคียงซึ่งทำให้สามารถแยกจุดสว่างและจุดมืดของอวกาศได้ ปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอลในส่วนนอกของเซลล์รับแสงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเยื่อหุ้มเซลล์ที่เหลือของเซลล์รับ ซึ่งถูกส่งไปยังเซลล์ไบโพลาร์ (เซลล์ประสาทที่หนึ่ง) และจากนั้นไปยังเซลล์ปมประสาท (เซลล์ประสาทที่สอง) ซึ่งแรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะถูกส่งไปยัง สมอง ปมประสาทบางเซลล์ตื่นเต้นในแสงสว่าง บ้างก็อยู่ในความมืด
แท่งซึ่งส่วนใหญ่กระจัดกระจายอยู่รอบ ๆ ขอบเรตินา (มี 130 ล้านอัน) และกรวยซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในส่วนกลางของเรตินา (มี 7 ล้านอัน) ทำหน้าที่ต่างกัน แท่งมีความไวมากกว่ากรวยและเป็นอวัยวะในการมองเห็นยามพลบค่ำ พวกเขาเห็นภาพขาวดำ (ไม่มีสี) โคนเป็นอวัยวะในการมองเห็นในเวลากลางวัน พวกเขาให้การมองเห็นสี กรวยในมนุษย์มีสามประเภท: ประเภทที่รับรู้สีแดง, สีเขียวและสีน้ำเงินม่วงเป็นส่วนใหญ่ ความไวของสีที่แตกต่างกันนั้นพิจารณาจากความแตกต่างของเม็ดสีที่มองเห็น การรวมกันของการกระตุ้นของเครื่องรับที่มีสีต่างกันเหล่านี้ให้ความรู้สึกของเฉดสีทั้งหมด และการกระตุ้นที่สม่ำเสมอของกรวยทั้งสามประเภทให้ความรู้สึกของสีขาว เมื่อการทำงานของกรวยบกพร่อง ตาบอดสีจะเกิดขึ้น (ตาบอดสี) บุคคลนั้นจะหยุดแยกแยะสีโดยเฉพาะสีแดงและสีเขียว โรคนี้เกิดขึ้นในผู้ชาย 8% และผู้หญิง 0.5%
ลักษณะสำคัญของอวัยวะที่มองเห็นคือการมองเห็นและการมองเห็น การมองเห็นคือความสามารถในการแยกแยะวัตถุแต่ละชิ้น วัดจากมุมต่ำสุดที่จุดสองจุดถูกมองว่าแยกจากกัน ประมาณ 0.5 อาร์คนาที ในใจกลางเรตินา โคนจะเล็กกว่าและมีความหนาแน่นมากกว่ามาก ดังนั้นความสามารถในการแยกแยะเชิงพื้นที่ที่นี่จึงสูงกว่าบริเวณรอบนอกของเรตินา 4-5 เท่า ด้วยเหตุนี้ การมองเห็นส่วนกลางจึงมีการมองเห็นที่สูงกว่าการมองเห็นบริเวณรอบข้าง ในการตรวจสอบวัตถุอย่างละเอียด บุคคลจะหันศีรษะและตาเพื่อเลื่อนภาพไปที่กึ่งกลางของเรตินา
การมองเห็นไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของตัวรับเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความชัดเจนของภาพบนเรตินาด้วย กล่าวคือ คุณสมบัติการหักเหของแสงของดวงตา ระดับการพักตัว และขนาดของรูม่านตาด้วย ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ พลังการหักเหของกระจกตาจะลดลง เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงใกล้เคียงกับน้ำ เป็นผลให้การมองเห็นลดลง 200 เท่าใต้น้ำ
ขอบเขตการมองเห็นเป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่ที่มองเห็นได้เมื่อดวงตาอยู่กับที่ สำหรับสัญญาณขาวดำ ขอบเขตการมองเห็นมักถูกจำกัดด้วยโครงสร้างของกระดูกกะโหลกศีรษะและตำแหน่งของลูกตาในเบ้าตา สำหรับสิ่งเร้าที่มีสี มุมมองจะเล็กลง เนื่องจากกรวยที่รับรู้จะอยู่ที่ส่วนกลางของเรตินา ขอบเขตการมองเห็นที่เล็กที่สุดจะสังเกตได้ว่าเป็นสีเขียว เมื่อเหนื่อย การมองเห็นจะลดลง
บุคคลมีการมองเห็นแบบสองตาเช่น การมองเห็นด้วยตาทั้งสองข้าง การมองเห็นนี้มีข้อได้เปรียบเหนือการมองเห็นด้วยตาข้างเดียว (ตาข้างเดียว) ในการรับรู้ความลึกของอวกาศ โดยเฉพาะในระยะใกล้ (น้อยกว่า 100 ม.) ความชัดเจนของการรับรู้ดังกล่าว (เครื่องวัดสายตา) มั่นใจได้ด้วยการประสานงานที่ดีของการเคลื่อนไหวของดวงตาทั้งสองข้าง ซึ่งจะต้องเล็งไปที่วัตถุที่ต้องการอย่างแม่นยำ ในกรณีนี้ ภาพจะตกบนจุดที่เหมือนกันของเรตินา (ห่างจากศูนย์กลางจอตาเท่ากัน) และบุคคลนั้นเห็นภาพหนึ่งภาพ การหมุนลูกตาที่ชัดเจนนั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของกล้ามเนื้อภายนอกของดวงตา - อุปกรณ์กล้ามเนื้อตา (สี่เส้นตรงและกล้ามเนื้อเฉียงสองเส้น) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือสมดุลของกล้ามเนื้อตา อย่างไรก็ตาม มีเพียง 40% ของคนเท่านั้นที่มีความสมดุลของกล้ามเนื้อตาหรือออร์โธฟอเรียในอุดมคติ การหยุดชะงักนี้อาจเป็นผลมาจากความเหนื่อยล้า ผลกระทบของแอลกอฮอล์ และยังเป็นผลมาจากความไม่สมดุลของกล้ามเนื้อ ซึ่งนำไปสู่ภาพเบลอและแตก (heterophoria) ด้วยความไม่สมดุลเล็กน้อยในความสมดุลของความพยายามของกล้ามเนื้อ จะสังเกตเห็นอาการตาเหล่ที่แฝงอยู่ (หรือทางสรีรวิทยา) เล็กน้อยซึ่งในสภาวะตื่นตัวบุคคลนั้นจะชดเชยด้วยการควบคุมตามเจตนารมณ์และที่สำคัญ - ตาเหล่ที่เห็นได้ชัด
ระบบกล้ามเนื้อตามีบทบาทสำคัญในการรับรู้ความเร็วในการเคลื่อนไหว ซึ่งบุคคลจะประมาณโดยความเร็วของการเคลื่อนไหวของภาพผ่านเรตินาของดวงตาที่อยู่นิ่ง หรือโดยความเร็วของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อตาภายนอกในระหว่างการติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตา
ภาพที่บุคคลมองเห็นด้วยตาทั้งสองข้างนั้นถูกกำหนดโดยตาข้างที่ถนัดเป็นหลัก ตาข้างเด่นมีความสามารถในการมองเห็นสูงกว่า การรับรู้สีที่สดใสและสดใสเป็นพิเศษ การมองเห็นที่กว้างกว่า และการรับรู้ความลึกในอวกาศดีขึ้น เมื่อเล็งเป้าหมาย จะรับรู้เฉพาะสิ่งที่อยู่ในขอบเขตการมองเห็นของดวงตานั้นเท่านั้น โดยทั่วไป การรับรู้วัตถุจะรับรู้ได้ด้วยตาข้างที่เด่นกว่า และการรับรู้พื้นหลังโดยรอบด้วยตาข้างที่ไม่เด่น
IV - สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์การได้ยิน
เครื่องวิเคราะห์การได้ยินใช้เพื่อรับรู้และวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของเสียงจากสภาพแวดล้อมภายนอก เสียงทั้งหมดที่หูของมนุษย์รับรู้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ดนตรีและเสียงรบกวน ไม่มีขอบเขตที่เข้มงวดระหว่างพวกเขา คำพูดของมนุษย์มักประกอบด้วยเสียงจากทั้งสองกลุ่มพร้อมกัน เธอคือผู้ที่ให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับระบบประสาทสัมผัสทางการได้ยินสำหรับมนุษย์ มันได้รับความสำคัญเป็นพิเศษในมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาการสื่อสารด้วยวาจา กิจกรรมของระบบประสาทสัมผัสทางหูก็มีความสำคัญเช่นกันในการประเมินช่วงเวลา - จังหวะและจังหวะของการเคลื่อนไหว
ระบบประสาทสัมผัสทางการได้ยินประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:
ส่วนต่อพ่วงประกอบด้วยหูชั้นนอก หูชั้นกลาง และหูชั้นใน
ส่วนการนำ - ประสาทหู;
บริเวณเยื่อหุ้มสมองในกลีบขมับของซีกโลกสมอง
หูชั้นนอกเป็นเครื่องมือเก็บเสียง การสั่นสะเทือนของเสียงจะถูกรับโดยหู (ในสัตว์สามารถหันไปทางแหล่งกำเนิดเสียงได้) และส่งผ่านช่องหูภายนอกไปยังแก้วหู ซึ่งแยกหูชั้นนอกออกจากหูชั้นกลาง การรับเสียงและกระบวนการฟังด้วยหูทั้งสองข้างทั้งหมด ที่เรียกว่าการได้ยินแบบสองหู เป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดทิศทางของเสียง การสั่นของเสียงที่มาจากด้านข้างจะไปถึงหูที่ใกล้ที่สุดเร็วกว่าหูข้างอื่น 0.0006 วินาที เวลาที่แตกต่างกันเล็กน้อยนี้เพียงพอที่จะกำหนดทิศทางของเสียงได้
หูชั้นกลางเป็นอุปกรณ์นำเสียง เป็นช่องอากาศที่เชื่อมต่อผ่านท่อหู (ยูสเตเชียน) เข้ากับโพรงของช่องจมูก การสั่นสะเทือนจากแก้วหูผ่านหูชั้นกลางจะถูกส่งผ่านกระดูกหูสามชิ้นที่เชื่อมต่อถึงกัน - มัลลีอุส อินคัส และโกลน และอย่างหลังผ่านเมมเบรนของหน้าต่างรูปไข่ จะส่งการสั่นสะเทือนเหล่านี้ไปยังของเหลวที่อยู่ในหูชั้นใน - ปริลิลัม ต้องขอบคุณกระดูกหู แอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนลดลงและความแรงของมันเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยให้คอลัมน์ของของเหลวในหูชั้นในเคลื่อนไหวได้ ในช่วงที่เกิดเสียงที่ดังมาก กล้ามเนื้อพิเศษจะลดการเคลื่อนไหวของแก้วหูและกระดูกหู โดยจะปรับเครื่องช่วยฟังให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งกระตุ้น และปกป้องหูชั้นในจากการถูกทำลาย ด้วยการเชื่อมต่อของช่องอากาศของหูชั้นกลางกับช่องของช่องจมูกผ่านท่อหูจึงเป็นไปได้ที่จะปรับความดันทั้งสองด้านของแก้วหูให้เท่ากันซึ่งจะช่วยป้องกันการแตกในระหว่างการเปลี่ยนแปลงแรงกดดันในสภาพแวดล้อมภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ - เมื่อดำน้ำใต้น้ำ ปีนที่สูง ถ่ายภาพ ฯลฯ นี่คือบาโรฟังก์ชันของหู
หูชั้นในเป็นอุปกรณ์รับเสียง ตั้งอยู่ในปิรามิดของกระดูกขมับและมีโคเคลีย ซึ่งในมนุษย์มีการหมุนวนเป็นเกลียว 2.5 รอบ ช่องประสาทหูเทียมแบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ เยื่อหุ้มหลักและเยื่อกรองขนถ่ายออกเป็นสามช่องแคบ ๆ ได้แก่ ส่วนบน (scala vestibularis) ส่วนกลาง (เยื่อเมมเบรน) และส่วนล่าง (scala tympani) ที่ด้านบนของโคเคลียจะมีรูที่เชื่อมระหว่างช่องด้านบนและด้านล่างเป็นช่องเดียว เริ่มจากหน้าต่างรูปไข่ไปยังด้านบนของโคเคลีย แล้วต่อไปยังหน้าต่างทรงกลม ช่องของมันเต็มไปด้วยของเหลว - perilymph และช่องของเยื่อเมมเบรนตรงกลางจะเต็มไปด้วยของเหลวที่มีองค์ประกอบต่างกัน - เอนโดลิมฟ์ ในช่องกลางจะมีอุปกรณ์รับเสียง - อวัยวะของ Corti ซึ่งมีตัวรับกลไกของการสั่นสะเทือนของเสียง - เซลล์ขน
การรับรู้เสียงขึ้นอยู่กับกระบวนการ 2 ประการที่เกิดขึ้นในโคเคลีย:
1) การแยกเสียงที่มีความถี่ต่างกันตามตำแหน่งที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อเยื่อหุ้มหลักของคอเคลีย
2) การเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนทางกลเป็นการกระตุ้นประสาทโดยเซลล์รับ
การสั่นสะเทือนของเสียงที่เข้าสู่หูชั้นในผ่านหน้าต่างรูปไข่จะถูกส่งไปยัง perilymph และการสั่นสะเทือนของของเหลวนี้ทำให้เกิดการกระจัดของเมมเบรนหลัก ความสูงของคอลัมน์ของของเหลวที่สั่นและดังนั้นตำแหน่งของการกระจัดที่ใหญ่ที่สุดของเมมเบรนหลักขึ้นอยู่กับความสูงของเสียง: เสียงความถี่สูงมีผลมากที่สุดที่จุดเริ่มต้นของเมมเบรนหลักและความถี่ต่ำ เสียงไปถึงด้านบนของโคเคลีย ดังนั้นด้วยเสียงที่มีความถี่ต่างกันเซลล์ขนและเส้นใยประสาทที่แตกต่างกันจึงตื่นเต้นนั่นคือมีการใช้รหัสเชิงพื้นที่ ความเข้มของเสียงที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้จำนวนเซลล์ขนและเส้นใยประสาทที่ตื่นเต้นเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้สามารถแยกแยะความเข้มของการสั่นสะเทือนของเสียงได้
ขนของเซลล์ตัวรับจะแช่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อเมมเบรนหลักสั่น เซลล์ขนที่อยู่บนเซลล์จะเริ่มขยับ และเส้นผมของพวกมันจะถูกระคายเคืองโดยกลไกโดยเยื่อหุ้มผิวหนัง เป็นผลให้กระบวนการกระตุ้นเกิดขึ้นในตัวรับขน ซึ่งถูกส่งไปตามเส้นใยอวัยวะไปยังเซลล์ประสาทของปมประสาทเกลียวของคอเคลียและต่อไปยังระบบประสาทส่วนกลาง
มีการนำเสียงของกระดูกและอากาศ ภายใต้สภาวะปกติ การนำอากาศมีอิทธิพลเหนือมนุษย์ - การนำการสั่นสะเทือนของเสียงผ่านหูชั้นนอกและหูชั้นกลางไปยังตัวรับของหูชั้นใน ในกรณีของการนำกระดูก เสียงสั่นสะเทือนจะถูกส่งผ่านกระดูกของกะโหลกศีรษะไปยังคอเคลียโดยตรง (เช่น ระหว่างการดำน้ำ การดำน้ำลึก)
คนมักจะรับรู้เสียงที่มีความถี่ตั้งแต่ 15 ถึง 20,000 เฮิรตซ์ (ในช่วง 10-11 อ็อกเทฟ) ในเด็ก ขีดจำกัดสูงสุดจะสูงถึง 22,000 เฮิรตซ์; พบความไวสูงสุดในช่วงความถี่ตั้งแต่ 1,000 ถึง 3,000 Hz ภูมิภาคนี้สอดคล้องกับความถี่คำพูดและดนตรีของมนุษย์ที่พบบ่อยที่สุด
วี - สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์รสชาติ
เครื่องวิเคราะห์การรับรสและการดมกลิ่นเป็นหนึ่งในระบบประสาทสัมผัสที่เก่าแก่ที่สุด ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับรู้และวิเคราะห์การระคายเคืองทางเคมีที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก
ตัวรับรสคือปุ่มรับรสที่อยู่ในเยื่อบุผิวของลิ้น ผนังด้านหลังของคอหอย และเพดานอ่อน ในเด็กจำนวนจะมีมากขึ้นแต่จะลดลงตามอายุ ต่อมรับรสแต่ละอันประกอบด้วยเซลล์รับรสตั้งแต่สองถึงหกเซลล์ และจำนวนรวมของพวกมันในผู้ใหญ่สูงถึงเก้าพันเซลล์
Microvilli ของเซลล์ตัวรับยื่นออกมาจากหัวไปยังพื้นผิวของลิ้นและทำปฏิกิริยากับสารที่ละลายในน้ำ สัญญาณเหล่านี้เข้าสู่เส้นใยของเส้นประสาทใบหน้าและเส้นประสาทคอหอย (medulla oblongata) ไปยังฐานดอกและต่อไปยังบริเวณ somatosensory ของเยื่อหุ้มสมอง ตัวรับในส่วนต่าง ๆ ของลิ้นรับรู้รสชาติพื้นฐานสี่อย่าง: ขม (หลังลิ้น), เปรี้ยว (ขอบลิ้น), หวาน (หน้าลิ้น) และรสเค็ม (ด้านหน้าและขอบลิ้น) ข้อมูลจากระบบประสาทรับสัมผัสใช้เพื่อจัดระเบียบพฤติกรรมการกินที่เกี่ยวข้องกับการได้รับ เลือก เลือก ปฏิเสธอาหาร และสร้างความรู้สึกหิวและอิ่ม
ความรู้สึกรับรสและโครงสร้างทางเคมีของสารไม่มีความสอดคล้องกันที่เข้มงวด เนื่องจากการรับรู้รสสามารถเปลี่ยนแปลงไปตามความเจ็บป่วย การตั้งครรภ์ ผลสะท้อนที่มีเงื่อนไข และการเปลี่ยนแปลงความอยากอาหาร ควรสังเกตว่าความรู้สึกในการรับรสในกรณีส่วนใหญ่จะผสมกับความรู้สึกในการรับกลิ่น ความหลากหลายของรสชาติส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของความรู้สึกรับกลิ่น ตัวอย่างเช่น เมื่อมีอาการน้ำมูกไหล เมื่อประสาทรับกลิ่น "หายไป" ในบางกรณี อาหารก็ดูไม่มีรสชาติ นอกจากนี้ความรู้สึกสัมผัสและอุณหภูมิจากตัวรับที่อยู่ในบริเวณเยื่อบุในช่องปากยังผสมกับความรู้สึกด้วย ดังนั้นความเป็นเอกลักษณ์ของอาหารรสเผ็ดและฝาดจึงสัมพันธ์กับความรู้สึกสัมผัสเป็นหลัก และรสชาติที่เป็นลักษณะเฉพาะของมิ้นต์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการระคายเคืองของตัวรับความเย็น
ความแตกต่างส่วนบุคคลในความรู้สึกรับรสในหมู่คนมีขนาดเล็ก ความไวของการรับรสและการรับกลิ่นจะเพิ่มขึ้นในช่วงที่มีความหิว
วี - สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์กลิ่น
ตัวรับกลิ่นจะถูกระคายเคืองจากสารมีกลิ่นต่างๆ ที่เข้าไปในจมูกพร้อมกับอากาศ ตัวเต็มวัยมีเซลล์รับกลิ่น 60 ล้านเซลล์ พื้นผิวของแต่ละเซลล์ถูกปกคลุมไปด้วยเซลล์รับกลิ่น ซึ่งเพิ่มพื้นผิวรับกลิ่นซึ่งประมาณ 480 มม. 2 .
ตัวรับกลิ่นจะอยู่ในเยื่อบุรับกลิ่นของช่องจมูกส่วนบน เซลล์เหล่านี้คือเซลล์ขนสองขั้วที่ส่งข้อมูลผ่านกระดูกเอทมอยด์ของกะโหลกศีรษะไปยังเซลล์ของกระเปาะรับกลิ่นของสมอง และส่งต่อผ่านระบบรับกลิ่นไปยังโซนรับกลิ่นของเยื่อหุ้มสมอง (ตะขอของม้าน้ำ ไจรัสฮิปโปแคมปัส และอื่นๆ)
ตัวรับที่แตกต่างกันจะตอบสนองต่อโมเลกุลของสารที่มีกลิ่นต่างกันอย่างเฉพาะเจาะจง โดยจะตื่นเต้นเฉพาะกับโมเลกุลที่ลอกเลียนแบบพื้นผิวของตัวรับเท่านั้น พวกเขารับรู้ถึงกลิ่นที่ไม่มีตัวตน การบูร สะระแหน่ มัสค์ และกลิ่นอื่นๆ และมีความไวต่อสารบางชนิดสูงผิดปกติ แต่แตกต่างจากประสาทรับรส ความรู้สึกในการรับกลิ่นไม่สามารถลดเหลือเพียงกลิ่นพื้นฐานรวมกันได้ ดังนั้นจึงไม่มีการจำแนกประเภทที่เข้มงวด กลิ่นทั้งหมดเชื่อมโยงกับวัตถุเฉพาะที่ครอบครองอยู่
เช่นเดียวกับความรู้สึกในการรับรส ส่วนผสมของความรู้สึกอื่นๆ มีบทบาทสำคัญในการสร้างกลิ่น: การได้รับรส (โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการระคายเคืองของต่อมรับรสที่อยู่ด้านหลังลำคอ) การสัมผัส และอุณหภูมิ กลิ่นฉุนฉุนของมัสตาร์ด มะรุม และแอมโมเนียมีส่วนผสมของความรู้สึกสัมผัสและความเจ็บปวด ในขณะที่กลิ่นสดชื่นของเมนทอลมีส่วนผสมของความรู้สึกเย็น
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว - สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์การเคลื่อนไหวทางผิวหนัง
การเคลื่อนไหวทางผิวหนังหรือความไวทั่วไป ถือเป็นจุดพิเศษท่ามกลางความไวประเภทต่างๆ เห็นได้ชัดว่ามีความสำคัญทางชีวภาพมากกว่าความไวประเภทพิเศษ เช่น การมองเห็น การได้ยิน การดมกลิ่น การรับรส การไม่มีความไวแบบพิเศษนั้นเข้ากันได้กับชีวิต แต่การไม่มีความไวต่อการเคลื่อนไหวทางผิวหนังโดยทั่วไปนั้นไม่เข้ากัน
หากเราจินตนาการถึงสิ่งมีชีวิตที่ขาดความสามารถในการรับรู้โลกรอบตัวเราผ่านการสัมผัสทางผิวหนังและทางการเคลื่อนไหวร่างกาย สิ่งมีชีวิตดังกล่าวก็จะไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ โดยไม่สามารถป้องกันตัวเองจากอิทธิพลที่เป็นอันตรายและคุกคามถึงชีวิตได้ ซึ่งก็คือ บ่งบอกถึงความเจ็บปวด นอกจากนี้ การเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตดังกล่าวจะถูกรบกวนอย่างมาก เนื่องจากความไวต่อการเคลื่อนไหวทางร่างกายเป็นพื้นฐานของการเคลื่อนไหวทุกประเภท
ความไวทางผิวหนังและการเคลื่อนไหวทางร่างกายเป็นสิ่งที่เก่าแก่ที่สุดทางสายวิวัฒนาการ - เป็นแนวคิดที่ซับซ้อนที่รวมความไวหลายประเภทเข้าด้วยกัน
โดยทั่วไป ประเภทความไวเหล่านี้สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท:
เกี่ยวข้องกับตัวรับที่มีอยู่ในผิวหนัง
เกี่ยวข้องกับตัวรับที่อยู่ในกล้ามเนื้อ ข้อต่อ และเส้นเอ็น
เป็นที่ทราบกันว่าตัวรับจำนวนมากกระจุกตัวอยู่ที่ผิวหนัง กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น และข้อต่อของมนุษย์
ประเภทของการรับผิวหนังนั้นแตกต่างกันไป เราสามารถแยกแยะความแตกต่างของการรับสัญญาณได้อย่างน้อยสี่ประเภท: 1) ความร้อน; 2) เย็น; 3) สัมผัส; 4) เจ็บปวด
ความไวของผิวหนังสี่ประเภทหลักนั้นสอดคล้องกับอุปกรณ์ตัวรับต่างๆ ที่มีความเข้มข้นในผิวหนังของมนุษย์ เป็นที่ยอมรับว่าพวกเขามีความหลากหลายมากทั้งในรูปแบบและหลักการกระทำของพวกเขา
ผิวหนังให้สัมผัส อุณหภูมิ และการรับรู้ความเจ็บปวด โดย 1 ซม 2 ผิวหนังโดยเฉลี่ยมีจุดเย็น 12-13 จุด จุดความร้อน 1-2 จุด จุดสัมผัส 25 จุด และจุดปวดประมาณ 100 จุด
ระบบสัมผัสแบบสัมผัสออกแบบมาเพื่อการวิเคราะห์แรงกดและการสัมผัส ตัวรับของมันคือปลายประสาทอิสระและการก่อตัวที่ซับซ้อน (corpuscles ของ Meissner, corpuscles ของ Paccini) ซึ่งปลายประสาทจะอยู่ในแคปซูลพิเศษ พบได้ในชั้นบนและชั้นล่างของผิวหนัง ในหลอดเลือดของผิวหนัง และที่โคนผม โดยเฉพาะบริเวณนิ้วมือและนิ้วเท้า ฝ่ามือ ฝ่าเท้า และริมฝีปาก สิ่งเหล่านี้คือตัวรับกลไกที่ตอบสนองต่อการยืดตัว แรงกด และการสั่นสะเทือน ตัวรับที่ไวที่สุดคือตัว Paccini ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกสัมผัสเมื่อแคปซูลเคลื่อนตัวเพียง 0.0001 มม. ยิ่ง Paccini corpuscle มีขนาดใหญ่เท่าใด เส้นประสาทนำเข้าที่หนาและนำไฟฟ้าได้เร็วก็จะขยายออกไปตามนั้น พวกมันทำการวอลเลย์ระยะสั้น (ระยะเวลา 0.005 วินาที) โดยแจ้งเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการกระทำของการกระตุ้นเชิงกล
เครื่องวิเคราะห์อุณหภูมิแสดงโดยตัวรับความเย็น (ขวด Krause) และตัวรับความร้อน (ตัว Ruffini, Golgi-Mazzoni) ที่อุณหภูมิผิว 31-37 0 ตัวรับเหล่านี้แทบจะไม่ได้ใช้งานเลย หากต่ำกว่าขีดจำกัดนี้ ตัวรับความเย็นจะถูกกระตุ้นตามสัดส่วนของอุณหภูมิที่ลดลง จากนั้นกิจกรรมของพวกมันจะลดลงและหยุดสนิทที่ +12 0 C. ที่อุณหภูมิสูงกว่า 37 0 ตัวรับความร้อนถูกเปิดใช้งาน โดยถึงกิจกรรมสูงสุดที่ +43 0 C แล้วหยุดตอบทันที
ระบบประสาทสัมผัสทำหน้าที่วิเคราะห์ตำแหน่งและการเคลื่อนไหวของร่างกายในอวกาศ ระบบประสาทการทรงตัวประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:
ส่วนต่อพ่วงคือสองรูปแบบที่มีตัวรับของระบบขนถ่าย - ด้นหน้า (saccule และมดลูก) และคลองครึ่งวงกลม;
แผนกตัวนำ;
ส่วนเยื่อหุ้มสมอง
ส่วนต่อพ่วงของระบบประสาทรับความรู้สึกทรงตัวจะอยู่ที่หูชั้นใน อุปกรณ์ห้องโถงได้รับการออกแบบมาเพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายในอวกาศและความเร่งของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เขาวงกตเมมเบรนของห้องโถงแบ่งออกเป็นถุงและ utricle ซึ่งมีอุปกรณ์ otolithic - ผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนต ตัวรับกลไกของอุปกรณ์โอโทลิธคือเซลล์ขน พวกมันติดกาวเข้าด้วยกันด้วยมวลที่เป็นวุ้นซึ่งก่อตัวเป็นเยื่อหุ้มเซลล์โอโตลิธิกเหนือเส้นขน เมื่อตำแหน่งของศีรษะและลำตัวเปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกับในระหว่างการเร่งความเร็วในแนวตั้งหรือแนวนอน เยื่อหุ้มเซลล์โอโตลิธจะเคลื่อนที่อย่างอิสระภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงในระนาบทั้งสาม โดยการดึง บีบอัด หรือดัดเส้นขนของตัวรับ ยิ่งเส้นขนเสียรูปมากเท่าใด ความถี่ของแรงกระตุ้นอวัยวะในเส้นใยของเส้นประสาทขนถ่ายก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
เครื่องมือคลองครึ่งวงกลมใช้ในการวิเคราะห์การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุน สิ่งเร้าที่เพียงพอคือความเร่งเชิงมุม ส่วนโค้งทั้งสามของคลองครึ่งวงกลมนั้นตั้งอยู่ในระนาบตั้งฉากกันสามระนาบ: ด้านหน้า - ในระนาบส่วนหน้า, ด้านข้าง - ในแนวนอน, ด้านหลัง - ในทัล ที่ปลายด้านหนึ่งของแต่ละช่องจะมีส่วนขยาย - หลอดบรรจุ ขนของเซลล์ที่บอบบางที่อยู่ในนั้นจะถูกติดเข้าด้วยกันเป็นหวี (ampullary cupula) มันเป็นลูกตุ้มที่สามารถเบี่ยงเบนอันเป็นผลมาจากความแตกต่างของความดันเอนโดลิมฟ์บนพื้นผิวตรงข้ามของคิวปูลา ในระหว่างการเคลื่อนไหวแบบหมุนอันเป็นผลมาจากความเฉื่อย endolymph จะล่าช้าหลังการเคลื่อนไหวของส่วนกระดูกและสร้างแรงกดดันต่อพื้นผิวด้านใดด้านหนึ่งของคิวปูลา การโก่งตัวของคิวปูลาทำให้เส้นขนของเซลล์ตัวรับโค้งงอ และทำให้เกิดลักษณะของแรงกระตุ้นเส้นประสาทในเส้นประสาทขนถ่าย การเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดในตำแหน่งของคิวปูลาเกิดขึ้นในคลองครึ่งวงกลมซึ่งตำแหน่งนั้นสอดคล้องกับระนาบการหมุน
การระคายเคืองของขนถ่ายทำให้เกิดการปรับปฏิกิริยาตอบสนองของการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อปฏิกิริยาตอบสนองของลิฟต์รวมถึงการเคลื่อนไหวของดวงตาแบบพิเศษที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาภาพบนเรตินา - อาตา (การเคลื่อนไหวของลูกตาด้วยความเร็วในการหมุน แต่ไปในทิศทางตรงกันข้ามจากนั้นจึงกลับมาอย่างรวดเร็ว ไปยังตำแหน่งเริ่มต้นและการหมุนใหม่ตรงข้าม)
นอกเหนือจากฟังก์ชันการวิเคราะห์หลักซึ่งมีความสำคัญต่อการควบคุมท่าทางและการเคลื่อนไหวของบุคคลแล้ว ระบบประสาทรับความรู้สึกทรงตัวยังมีผลข้างเคียงหลายประการต่อการทำงานของร่างกายหลายอย่าง ซึ่งเกิดจากการฉายรังสีกระตุ้นไปยังศูนย์ประสาทอื่น ๆ ที่มีระดับต่ำ ความมั่นคงของอุปกรณ์ขนถ่าย การระคายเคืองทำให้ความตื่นเต้นง่ายของระบบประสาทสัมผัสทางการมองเห็นและผิวหนังลดลง และความแม่นยำในการเคลื่อนไหวลดลง การระคายเคืองของขนถ่ายนำไปสู่การประสานงานของการเคลื่อนไหวและการเดินบกพร่อง, การเปลี่ยนแปลงของอัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิต, เวลาปฏิกิริยาของมอเตอร์เพิ่มขึ้นและความถี่ของการเคลื่อนไหวลดลง, การเสื่อมสภาพในความรู้สึกของเวลา, การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของจิต - ความสนใจ, การปฏิบัติงาน การคิดความจำระยะสั้นการแสดงอารมณ์ ในกรณีที่รุนแรงจะมีอาการวิงเวียนศีรษะ คลื่นไส้ และอาเจียน การเพิ่มเสถียรภาพของระบบขนถ่ายทำได้ในระดับที่มากขึ้นโดยการหมุนเวียนของบุคคลมากกว่าการหมุนเฉยๆ
เครื่องวิเคราะห์มอเตอร์ทำหน้าที่วิเคราะห์สถานะของระบบมอเตอร์ - การเคลื่อนไหวและตำแหน่งของมัน ข้อมูลมาจากตัวรับอากัปกิริยา ระบบประสาทสัมผัสมอเตอร์ประกอบด้วยสามส่วนต่อไปนี้:
ส่วนต่อพ่วงแสดงโดยตัวรับความรู้สึกที่อยู่ในกล้ามเนื้อเส้นเอ็นและแคปซูลข้อต่อ
ผู้ควบคุมวงและแผนก
ส่วนเยื่อหุ้มสมองในไจรัสส่วนกลางด้านหน้าของเปลือกสมอง
ตัวรับ Proprio ได้แก่ แกนหมุนของกล้ามเนื้อ อวัยวะเอ็น (หรืออวัยวะ Golgi) และตัวรับข้อต่อ (ตัวรับของแคปซูลข้อต่อและเอ็นข้อ) ตัวรับทั้งหมดเหล่านี้เป็นตัวรับกลไกซึ่งสิ่งกระตุ้นเฉพาะคือการยืดตัว
ความถี่ของแรงกระตุ้นการรับรู้เพิ่มขึ้นตามการยืดกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับความเร็วในการยืดกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นศูนย์ประสาทจะได้รับแจ้งเกี่ยวกับความเร็วของการยืดกล้ามเนื้อและความยาวของกล้ามเนื้อ เนื่องจากการปรับตัวต่ำ แรงกระตุ้นจากแกนหมุนของกล้ามเนื้อจะดำเนินต่อไปตลอดระยะเวลาของการรักษาสภาวะยืดออก ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าศูนย์กลางจะรับรู้ถึงความยาวของกล้ามเนื้ออย่างต่อเนื่อง ยิ่งการเคลื่อนไหวที่ละเอียดอ่อนและประสานกันของกล้ามเนื้อทำ กล้ามเนื้อแกนหมุนก็จะยิ่งมีมากขึ้น: ในมนุษย์ ในกล้ามเนื้อส่วนลึกของคอที่เชื่อมระหว่างกระดูกสันหลังกับศีรษะ จำนวนเฉลี่ยคือ 63 และในกล้ามเนื้อต้นขาและกระดูกเชิงกราน มีแกนหมุนน้อยกว่า 5 แกนต่อมวลกล้ามเนื้อ 1 กรัม
ต่างจากแกนหมุนของกล้ามเนื้อ ตัวรับเส้นเอ็นจะแจ้งศูนย์ประสาทเกี่ยวกับระดับความตึงเครียดของกล้ามเนื้อและอัตราการพัฒนา
ตัวรับข้อแจ้งเกี่ยวกับตำแหน่งของแต่ละส่วนของร่างกายในอวกาศและสัมพันธ์กัน
สัญญาณที่มาจากตัวรับของแกนกล้ามเนื้อ อวัยวะเอ็น แคปซูลข้อต่อ และตัวรับสัมผัสของผิวหนัง เรียกว่า kinesthetic ซึ่งก็คือแจ้งเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของร่างกาย การมีส่วนร่วมในการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจแตกต่างกันไป สัญญาณจากตัวรับข้อต่อทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เห็นได้ชัดเจนในเปลือกสมองและเป็นที่ยอมรับกันดี ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้คนรับรู้ถึงความแตกต่างในการเคลื่อนไหวของข้อต่อได้ดีกว่าความแตกต่างในระดับความตึงเครียดของกล้ามเนื้อระหว่างตำแหน่งที่อยู่นิ่งหรือรองรับน้ำหนัก สัญญาณจากตัวรับความรู้สึกอื่นๆ ซึ่งมาถึงในสมองน้อยเป็นหลัก ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวและท่าทางโดยไม่รู้ตัว ควบคุมการเคลื่อนไหวและท่าทางโดยไม่รู้ตัว
ระบบประสาทสัมผัส (interoreceptive)- ในอวัยวะภายในมีตัวรับจำนวนมากที่รับรู้ถึงความดัน - ตัวรับ baroreceptor ของหลอดเลือด, ลำไส้และอื่น ๆ , การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสภาพแวดล้อมภายใน - ตัวรับเคมีบำบัด, อุณหภูมิ - ตัวรับความร้อน, ความดันออสโมติก, การกระตุ้นความเจ็บปวด ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาความคงที่ของค่าคงที่ต่างๆของสภาพแวดล้อมภายในถูกควบคุมในลักษณะสะท้อนกลับที่ไม่มีเงื่อนไข (การรักษาสภาวะสมดุล) ระบบประสาทส่วนกลางจะได้รับแจ้งเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในอวัยวะภายใน กิจกรรมของระบบนี้ไม่ได้รับการตระหนักในทางปฏิบัติ แต่มีการแปลไม่ดี แต่รู้สึกได้ถึงอาการระคายเคืองอย่างรุนแรง มันเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของความรู้สึกที่ซับซ้อน - กระหายความหิวและอื่น ๆ
8 - เครื่องวิเคราะห์ความเจ็บปวด
ความเจ็บปวดเป็นความรู้สึกที่เกิดขึ้นเมื่อปัจจัยที่สร้างความเสียหายมากระทำต่อร่างกาย ความรู้สึกนี้มีความสำคัญต่อร่างกายเนื่องจากเป็นการบ่งชี้ว่ามีปัจจัยที่สร้างความเสียหาย มีตัวรับความเจ็บปวดตั้งแต่ 900,000 ถึง 1 ล้านตัว ความรู้สึกเจ็บปวดกระตุ้นการตอบสนองการป้องกันของกล้ามเนื้อโครงร่างและอวัยวะภายใน แต่การระคายเคืองอย่างรุนแรงของตัวรับความเจ็บปวดเป็นเวลานานทำให้เกิดการหยุดชะงักของการทำงานของร่างกายหลายอย่าง ความรู้สึกเจ็บปวดนั้นยากต่อการแปลมากกว่าความไวของผิวหนังประเภทอื่น เนื่องจากการกระตุ้นที่เกิดขึ้นเมื่อตัวรับความเจ็บปวดระคายเคืองจะแผ่กระจายไปทั่วระบบประสาท การระคายเคืองต่อตัวรับการมองเห็น การได้ยิน กลิ่น และรสชาติพร้อมกันจะช่วยลดความรู้สึกเจ็บปวด
มีตัวรับเฉพาะที่รับรู้ถึงสารที่สร้างความเสียหายเพื่อตอบสนองต่อความรู้สึกเจ็บปวดที่เกิดขึ้น พวกมันถูกเรียกว่าตัวรับความเจ็บปวด เนื่องจากความจริงที่ว่าความรู้สึกเจ็บปวดเป็นลักษณะแนวคิดของมนุษย์ไม่ใช่ของสัตว์ จึงเสนอให้เรียกตัวรับความรู้สึกเจ็บปวดเหล่านี้ (จากภาษาละติน "nocio" - ฉันตัด ฉันเสียหาย) ตัวรับเหล่านี้อยู่ในผิวหนัง กล้ามเนื้อ ข้อต่อ เชิงกราน เนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง และอวัยวะภายใน พวกมันคือปลายประสาทอิสระ ซึ่งเป็นกิ่งก้านของเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทอวัยวะที่ส่งแรงกระตุ้นไปยังไขสันหลัง (หรือไขกระดูก oblongata - จากตัวรับศีรษะ) ตัวรับความรู้สึกเจ็บปวดมีสองประเภท:
ตัวรับกลศาสตร์;
ตัวรับเคมีบำบัด
อดีตรู้สึกตื่นเต้นภายใต้อิทธิพลของอิทธิพลทางกล ตัวรับเคมีตอบสนองต่อสารเคมี รวมถึงไฮโดรเจนไอออนส่วนเกิน โพแทสเซียมไอออนส่วนเกิน ตลอดจนผลของแบรดีไคนิน ฮิสตามีน โซมาโตสเตติน และสาร P
ในไขสันหลัง แรงกระตุ้นจะสลับไปยังเซลล์ประสาทที่ก่อให้เกิดระบบทางเดินไขสันหลัง (ทางเดินด้านหน้า) เซลล์ประสาทเหล่านี้จะปล่อยแอกซอนที่ไปถึงทาลามัส จากนิวเคลียสจำเพาะของฐานดอก แรงกระตุ้นจะเข้าสู่เยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึกทางกาย พื้นที่เหล่านี้ตั้งอยู่ในพื้นที่ของไจรัสหลังกลางและในส่วนลึกของรอยแยกซิลเวียน ในบริเวณเหล่านี้ของสมอง การวิเคราะห์กิจกรรมแรงกระตุ้นและการตระหนักถึงความเจ็บปวดจะเกิดขึ้น แต่ความสัมพันธ์ขั้นสุดท้ายกับความเจ็บปวดนั้นเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า ในเวลาเดียวกันการไหลของแรงกระตุ้นจากตัวรับความรู้สึกเจ็บปวดที่ระดับของไขกระดูก oblongata และสมองส่วนกลางแยกตัวไปตามหลักประกันไปสู่การก่อตัวไขว้กันเหมือนแหจากมันไปยังนิวเคลียสที่ไม่เฉพาะเจาะจงของฐานดอกจากพวกมันไปยังทุกส่วนของเยื่อหุ้มสมองและยัง ไปถึงเซลล์ประสาทของระบบลิมบิก ด้วยข้อมูลนี้ แรงกระตุ้นความเจ็บปวดจึงมีความหมายแฝงทางอารมณ์ - ในการตอบสนอง ความรู้สึกกลัว ความเจ็บปวด และอารมณ์อื่น ๆ เกิดขึ้น
ที่ระดับของกระดูกสันหลังและไขกระดูก แรงกระตุ้นบางส่วนที่มาจากตัวรับความรู้สึกเจ็บปวดไปถึงเซลล์ประสาทสั่งการของไขสันหลังและไขกระดูกผ่านทางส่วนเสริม และทำให้เกิดการตอบสนองแบบสะท้อนกลับ เช่น การเคลื่อนไหวแบบงอ ข้อมูลบางส่วนจากตัวรับความรู้สึกเจ็บปวดในระดับกระดูกสันหลังและไขกระดูกจะถูกลำเลียงไปยังเซลล์ประสาทที่ออกจากระบบประสาทอัตโนมัติ ดังนั้นการตอบสนองอัตโนมัติจึงเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เจ็บปวด (เช่น ภาวะหลอดเลือดหดเกร็ง การขยายรูม่านตา)
อ้างอิง:
1. Shvyrev A. A. กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาของมนุษย์พร้อมความรู้พื้นฐานทางพยาธิวิทยาทั่วไป / ทั่วไป เอ็ด R.F. Morozova – Rostov n/Don: Phoenix, 2004.
2. Kogan A. B. พื้นฐานของสรีรวิทยาของกิจกรรมประสาทที่สูงขึ้น - M.: สูงกว่า โรงเรียน, 1988.
3. Maklakov A. G. จิตวิทยาทั่วไป: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Peter, 2008
4. ความรู้พื้นฐานทางสรีรวิทยาทางประสาทสัมผัส / เอ็ด R. Shmit - M.: มีร์, 2550
5. พจนานุกรมคำศัพท์ทางสรีรวิทยา - M.: Nauka, 2007.
แนวคิดของ "เครื่องวิเคราะห์" ถูกนำมาใช้โดย I.P. Pavlov นักวิทยาศาสตร์และนักสรีรวิทยาชาวรัสเซียผู้มีชื่อเสียง เขาเป็นคนแรกที่กำหนดให้เครื่องวิเคราะห์เป็นระบบอวัยวะที่แยกจากกันและระบุโครงสร้างทั่วไปของพวกเขา แม้จะมีอวัยวะรับความรู้สึกที่หลากหลาย แต่ตามกฎแล้วโครงสร้างของเครื่องวิเคราะห์ก็ค่อนข้างปกติ ประกอบด้วยส่วนรับส่วนนำไฟฟ้าและส่วนกลาง (รูปที่ 2.4)
ข้าว. 2.4.
ตัวรับหรือส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์คือตัวรับ (อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนพิเศษ) ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์ที่ปรับให้เหมาะกับการรับรู้และการประมวลผลสัญญาณเบื้องต้น แยกแยะ ตัวรับภายนอก(ตัวรับภายนอก) ซึ่งรับรู้การระคายเคืองจากสภาพแวดล้อมภายนอก (เช่น เกลียวหูทำปฏิกิริยากับคลื่นเสียง ดวงตาต่อแสง ตัวรับผิวหนังต่อแรงกด) ตัวรับอากัปกิริยา(proprioceptors) ซึ่งรับรู้ถึงอาการระคายเคืองที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อและข้อต่อและ ตัวรับระหว่างกัน(ตัวดักจับ) ที่รับรู้การระคายเคืองจากอวัยวะภายในและหลอดเลือด ตัวรับเหล่านี้จะรับรู้องค์ประกอบทางเคมีและความดันของเนื้อเยื่อและของเหลวในร่างกาย ความดันโลหิตในหลอดเลือด อิทธิพลทางกลและอิทธิพลอื่นๆ
ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้า ตัวรับแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
- ตัวรับกลไก -ตัวรับการทรงตัว ตัวรับแรงโน้มถ่วง ตัวรับผิวหนังและกล้ามเนื้อและกระดูก ตัวรับเสียงในหู ฯลฯ
- บาโร- และออสโมรีเซพเตอร์ -ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความดันอุทกสถิตและออสโมติกของของเหลวในร่างกาย
- ตัวรับความร้อน -รับรู้อุณหภูมิทั้งภายในร่างกายและในสิ่งแวดล้อมรอบตัว
- ตัวรับเคมี -ตอบสนองต่อผลกระทบของสารเคมี (ตัวรับรสและกลิ่น);
- ตัวรับแสง -รับรู้การสั่นสะเทือนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของช่วงแสง
- ตัวรับกลูคอร์ -ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำตาลในเลือด
- ตัวรับความเจ็บปวด -กลุ่มพิเศษที่ตื่นเต้นด้วยสิ่งเร้าทางกล เคมี หรือความร้อน
ในทางสัณฐานวิทยา ตัวรับเป็นเซลล์ที่ละเอียดอ่อนซึ่งส่วนใหญ่มักมีการเจริญเติบโตคล้ายขน - "ซีเลีย" ความไวของตัวรับนั้นสูงมาก: เพื่อกระตุ้นเซลล์รับแสงเช่นโฟตอน 5-10 ก็เพียงพอแล้ว สำหรับการดมกลิ่น - หนึ่งโมเลกุลของสาร เมื่อสัมผัสกับสิ่งเร้าเป็นเวลานานความไวของสิ่งเร้าจะค่อยๆลดลง เมื่อผลของสิ่งเร้าหายไปความไวก็กลับคืนมา
เรามาดูคุณลักษณะบางประการของตัวรับกัน
ค่าเกณฑ์ -การกระตุ้นที่ทำให้เกิดความรู้สึกน้อยที่สุด ในการเริ่มต้นความรู้สึก คุณต้องไปถึงค่าเกณฑ์เฉพาะสำหรับตัวรับที่กำหนด
ค่าจำกัด -ขนาดของการระคายเคืองเกินกว่าที่เครื่องวิเคราะห์จะหยุดทำงานอย่างเพียงพอ ตัวอย่างเช่น แทนที่จะส่งเสียงดังมาก คนๆ หนึ่งอาจรู้สึกเจ็บที่หู
ช่วงความไวของเครื่องวิเคราะห์ -ช่วงจากเกณฑ์ความไวถึงค่าขีดจำกัด
เกณฑ์ส่วนต่าง -ความแตกต่างขั้นต่ำระหว่างความเข้มของสิ่งเร้าทั้งสองที่ทำให้เกิดความแตกต่างในความรู้สึกแทบจะไม่สังเกตเห็นได้
ระยะเวลาแฝง -เวลาตั้งแต่เริ่มมีสิ่งเร้าจนถึงความรู้สึกปรากฏ
ในตัวรับ ข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบของสิ่งเร้าจะถูกประมวลผลเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าของเส้นประสาท
ส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของเครื่องวิเคราะห์จะส่งกระแสประสาทที่เกิดขึ้นในตัวรับตามเส้นทางสื่อกระแสไฟฟ้าไปยังระบบประสาทส่วนกลางไปจนถึงเปลือกสมองด้วยความเร็วประมาณ 120 เมตร/วินาที ระหว่างทางไปยังส่วนเยื่อหุ้มสมองของเครื่องวิเคราะห์ แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะผ่านนิวเคลียสที่ละเอียดอ่อนของไขสันหลัง ก้านสมอง และฐานดอก ในนิวเคลียสเหล่านี้ แรงกระตุ้นจะถูกส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์ประสาทหนึ่ง จากนั้นแรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะไปถึงบริเวณที่ไวต่อความรู้สึก (ประสาทสัมผัส) ของเปลือกสมอง ตัวอย่างคือประสาทตาและประสาทหู
ส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์คือบริเวณที่ละเอียดอ่อนของเปลือกสมองซึ่งข้อมูลที่ได้รับจะถูกฉายภาพ ในที่นี้ในเรื่องสีเทาจะมีการประมวลผลข้อมูลขั้นสุดท้ายและการเลือกการตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เหมาะสมที่สุด ตัวอย่างเช่น หากคุณกดนิ้วกับสิ่งที่ร้อน ตัวรับความร้อนในผิวหนังจะส่งสัญญาณไปยังสมอง จากนั้นจึงได้รับคำสั่งให้ดึงมือของคุณ
สรีรวิทยาทั่วไปของเครื่องวิเคราะห์
เครื่องวิเคราะห์หรือระบบประสาทสัมผัสเป็นชื่อของระบบประสาทที่ประกอบด้วยอุปกรณ์รับรู้เฉพาะทางหลายอย่าง เช่น ตัวรับ ตลอดจนเซลล์ประสาทระดับกลางและส่วนกลาง และเส้นใยประสาทที่เชื่อมต่อกัน เครื่องวิเคราะห์คือระบบสำหรับการป้อนข้อมูลเข้าสู่สมองและวิเคราะห์ข้อมูลนี้ งานของเครื่องวิเคราะห์ใดๆ ก็ตามเริ่มต้นด้วยการรับรู้โดยตัวรับพลังงานทางกายภาพหรือเคมีภายนอกสมอง เปลี่ยนให้เป็นสัญญาณประสาท และส่งไปยังสมองผ่านสายโซ่ของเซลล์ประสาทที่ก่อตัวหลายระดับ กระบวนการส่งสัญญาณทางประสาทสัมผัสจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงและการเข้ารหัสซ้ำ ๆ และจบลงด้วยการวิเคราะห์และการสังเคราะห์ที่สูงขึ้น (การจดจำรูปแบบ) หลังจากนั้นจะมีการเลือกหรือการพัฒนาโปรแกรมสำหรับการตอบสนองของร่างกาย ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการทำงานของ เครื่องวิเคราะห์
หากไม่มีข้อมูลที่เข้าสู่สมอง การกระทำแบบสะท้อนกลับที่เรียบง่ายและซับซ้อนก็ไม่สามารถทำได้ รวมถึงกิจกรรมทางจิตวิทยาของมนุษย์ด้วย
หลักคำสอนของเครื่องวิเคราะห์ถูกสร้างขึ้นโดย I. P. Pavlov IP Pavlov ถือว่าเครื่องวิเคราะห์เป็นชุดของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้สิ่งเร้า การนำการกระตุ้น และการวิเคราะห์คุณสมบัติของมันโดยเซลล์ของเปลือกสมอง เครื่องวิเคราะห์ได้รับการพิจารณาครั้งแรกโดย I.P. Pavlov เป็นระบบเดียว รวมถึงอุปกรณ์รับ (ส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์) เซลล์ประสาทอวัยวะและทางเดิน (ส่วนที่นำไฟฟ้า) และพื้นที่ของเปลือกสมองที่รับรู้สัญญาณอวัยวะ (ปลายส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์ ). การทดลองกับการกำจัดส่วนของเยื่อหุ้มสมองและการศึกษาการละเมิดปฏิกิริยาสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขในเวลาต่อมาทำให้ I. P. Pavlov ได้ข้อสรุปว่าในส่วนรูตนั้นมีเครื่องวิเคราะห์ของโซนฉายภาพปฐมภูมิ (โซนนิวเคลียร์) และที่เรียกว่าองค์ประกอบกระจัดกระจายที่วิเคราะห์ ข้อมูลขาเข้านอกเขตนิวเคลียร์ของสมองใหญ่เยื่อหุ้มสมอง
หลักการทั่วไปของโครงสร้างเครื่องวิเคราะห์
ระบบวิเคราะห์ทั้งหมดของสัตว์มีกระดูกสันหลังและมนุษย์ระดับสูงมีลักษณะเฉพาะตามหลักการโครงสร้างพื้นฐานต่อไปนี้
1. การมีหลายชั้น เช่น การปรากฏตัวของเซลล์ประสาทหลายชั้นโดยเซลล์แรกเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของตัวรับและเซลล์สุดท้ายกับเซลล์ประสาทของส่วนที่เชื่อมโยงของเปลือกสมอง เลเยอร์ต่างๆ เชื่อมต่อถึงกันด้วยวิถีทางที่เกิดจากแอกซอนของเซลล์ประสาท
2. ลักษณะแบบหลายช่องสัญญาณของระบบวิเคราะห์หมายถึงการมีอยู่ในแต่ละชั้นขององค์ประกอบเส้นประสาทจำนวนมาก (โดยปกติเป็นหมื่นๆ และบางครั้งก็มากถึงหลายล้าน) ที่เชื่อมต่อกับองค์ประกอบต่างๆ ของชั้นถัดไป ซึ่งจะส่งแรงกระตุ้นเส้นประสาทไปยังองค์ประกอบของ ระดับที่สูงขึ้น การมีช่องหลายช่องทำให้เครื่องวิเคราะห์สัตว์มีความน่าเชื่อถือและรายละเอียดการวิเคราะห์มากขึ้น
3. องค์ประกอบในชั้นที่อยู่ติดกันมีจำนวนไม่เท่ากัน ซึ่งเรียกว่า "ช่องทาง" ทางประสาทสัมผัส ความหมายทางสรีรวิทยาของปรากฏการณ์ของช่องทางที่แคบลงคือการลดปริมาณข้อมูลที่ส่งไปยังสมอง และในการขยาย "ช่องทาง" - เพื่อให้การวิเคราะห์คุณลักษณะสัญญาณต่างๆ ที่ละเอียดและซับซ้อนมากขึ้น
4. การแยกความแตกต่างของเครื่องวิเคราะห์ในแนวตั้งและแนวนอน ความแตกต่างในแนวตั้งประกอบด้วยการก่อตัวของแผนกโดยปกติจะประกอบด้วยองค์ประกอบของเส้นประสาทหนึ่งหรือหลายชั้น แผนกเป็นรูปแบบทางสัณฐานวิทยาที่ใหญ่กว่าชั้นขององค์ประกอบ แต่ละส่วนดังกล่าว (เช่น กระเปาะรับกลิ่น นิวเคลียสของประสาทหูเทียม หรืออวัยวะสืบพันธุ์) มีหน้าที่เฉพาะ
โดยปกติจะมีส่วนรับหรือส่วนต่อพ่วงของระบบวิเคราะห์ ส่วนตรงกลางหนึ่งส่วนหรือมากกว่าหลายส่วน และส่วนเยื่อหุ้มสมองของเครื่องวิเคราะห์
ความแตกต่างในแนวนอนของระบบวิเคราะห์อยู่ที่คุณสมบัติที่แตกต่างกันของตัวรับ เซลล์ประสาท และการเชื่อมต่อระหว่างสิ่งเหล่านั้นภายในแต่ละชั้น
หน้าที่หลักของเครื่องวิเคราะห์
เครื่องวิเคราะห์ทำหน้าที่หรือดำเนินการกับสัญญาณเป็นจำนวนมาก ในหมู่พวกเขาสิ่งที่สำคัญที่สุด:
I. การตรวจจับสัญญาณ
ครั้งที่สอง การเลือกปฏิบัติสัญญาณ
III. การส่งสัญญาณและการแปลง
IV. การเข้ารหัสข้อมูลที่เข้ามา
V. การตรวจจับสัญญาณบางอย่าง
วี. การจดจำรูปแบบ
การตรวจจับและแยกแยะสัญญาณ (I, II) จัดทำโดยตัวรับเป็นหลัก และการตรวจจับและการระบุสัญญาณ (V, VI) โดยเครื่องวิเคราะห์ระดับเยื่อหุ้มสมองที่สูงกว่า ในขณะเดียวกัน การส่งผ่าน การแปลง และการเข้ารหัสสัญญาณ (III, IV) ถือเป็นคุณลักษณะของเครื่องวิเคราะห์ทุกชั้น
การตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นในตัวรับ - เซลล์พิเศษซึ่งได้รับการปรับเชิงวิวัฒนาการเพื่อรับรู้สิ่งกระตุ้นเฉพาะจากสภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายในของร่างกายและเปลี่ยนจากรูปแบบทางกายภาพหรือทางเคมีเป็นรูปแบบของการกระตุ้นประสาท
การจำแนกประเภทของตัวรับ
ตัวรับทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: ภายนอกหรือตัวรับภายนอก และภายในหรือตัวรับระหว่างกัน ตัวรับความรู้สึกภายนอก ได้แก่ การได้ยิน การมองเห็น การดมกลิ่น การรับรส การรับสัมผัส การรับรู้ระหว่างอวัยวะภายใน ได้แก่ การรับรู้ถึงอวัยวะภายใน (การส่งสัญญาณสถานะของอวัยวะภายใน) การรับความรู้สึกและ proprioceptors (การรับของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก)
ขึ้นอยู่กับลักษณะของการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม ตัวรับจะถูกแบ่งออกเป็นตัวที่อยู่ห่างไกล ซึ่งได้รับข้อมูลในระยะหนึ่งจากแหล่งที่มาของการกระตุ้น (ภาพ การได้ยิน และการดมกลิ่น) และตัวรับการสัมผัสซึ่งรู้สึกตื่นเต้นจากการสัมผัสโดยตรงกับมัน
ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้าที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด ตัวรับของมนุษย์สามารถแบ่งออกเป็น:
1) ตัวรับกลไก ซึ่งรวมถึงตัวรับเสียง แรงโน้มถ่วง ขนถ่าย ตัวรับผิวหนังสัมผัส ตัวรับกล้ามเนื้อและกระดูก และตัวรับบรรยากาศของระบบหัวใจและหลอดเลือด
2) ตัวรับเคมี ได้แก่ ตัวรับรสและกลิ่น ตัวรับหลอดเลือดและเนื้อเยื่อ
3) ตัวรับแสง
4) ตัวรับความร้อน (ผิวหนังและอวัยวะภายใน รวมถึงเซลล์ประสาทที่ไวต่อความร้อนส่วนกลาง)
5) ตัวรับความเจ็บปวด (nociceptive) นอกเหนือจากตัวรับความเจ็บปวดที่สามารถรับรู้ได้จากตัวรับอื่น ๆ
อุปกรณ์รับทั้งหมดแบ่งออกเป็นการตรวจจับหลัก (หลัก) และการตรวจจับรอง (รอง) ประเภทแรก ได้แก่ ตัวรับกลิ่น ตัวรับสัมผัส และตัวรับพร็อพริโอ พวกเขาต่างกันตรงที่พวกเขารับรู้และเปลี่ยนพลังงานของการระคายเคือง พลังงานของการกระตุ้นประสาทเกิดขึ้นในเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนที่สุด ตัวรับประสาทสัมผัสทุติยภูมิได้แก่ ตัวรับรส การมองเห็น การได้ยิน และตัวรับการทรงตัว ระหว่างสิ่งเร้ากับเซลล์ประสาทรับความรู้สึกตัวแรกจะมีเซลล์รับที่มีความเชี่ยวชาญสูง กล่าวคือ เซลล์ประสาทแรกไม่ได้ถูกกระตุ้นโดยตรง แต่ผ่านเซลล์รับ (ไม่ใช่เส้นประสาท)
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพื้นฐาน ตัวรับยังแบ่งออกเป็นการปรับตัวอย่างรวดเร็วและช้า เกณฑ์ขั้นต่ำและสูง โมโนโมดัลและโพลีโมดัล เป็นต้น
การปรับตัวของเครื่องวิเคราะห์
เครื่องวิเคราะห์ทำงานเป็นระบบเดียว โดยลิงก์ทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกันและควบคุมซึ่งกันและกัน สถานะของเครื่องวิเคราะห์เกือบทุกระดับจะถูกควบคุม (ทางตรงหรือทางอ้อม) โดยรูปแบบตาข่าย ซึ่งรวมถึงระบบที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งรวมเข้ากับส่วนอื่นๆ ของสมองและร่างกายโดยรวม ในกิจกรรมบูรณาการนี้ การปรับตัวของเครื่องวิเคราะห์มีบทบาทพิเศษ - คุณสมบัติทั่วไปซึ่งประกอบด้วยการปรับการเชื่อมโยงทั้งหมดเข้ากับความเข้มข้นคงที่ของการกระตุ้นที่ออกฤทธิ์ยาวนาน การปรับตัวแสดงให้เห็น ประการแรก ความไวสัมบูรณ์ของเครื่องวิเคราะห์ลดลง และประการที่สอง การเพิ่มขึ้นของความไวต่อสิ่งเร้าที่แตกต่างกันซึ่งมีความแข็งแกร่งใกล้เคียงกับการปรับตัว
กระบวนการปรับตัวเริ่มต้นที่ระดับตัวรับ ซึ่งครอบคลุมระดับประสาททั้งหมดของเครื่องวิเคราะห์ การปรับตัวไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดเฉพาะในตัวรับความรู้สึกและตัวรับความรู้สึกเท่านั้น ขึ้นอยู่กับความเร็วของกระบวนการนี้ ตัวรับทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นการปรับตัวอย่างรวดเร็วและช้าๆ ประการแรกหลังจากการพัฒนากระบวนการปรับตัวแล้ว ในทางปฏิบัติไม่ได้แจ้งให้เซลล์ประสาทถัดไปทราบเกี่ยวกับการระคายเคืองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนหลัง ข้อมูลนี้จะถูกส่งแม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญก็ตาม เมื่อผลของการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องหยุดลง ความไวของเครื่องวิเคราะห์จะเพิ่มขึ้น นี่คือสาเหตุที่ทำให้ความไวต่อแสงของดวงตาของเราเพิ่มขึ้นในที่มืด
การควบคุมคุณสมบัติทางสรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์โดยการเปลี่ยนแปลง (การปรับ) ตัวรับและคุณสมบัติขององค์ประกอบประสาทของเครื่องวิเคราะห์เพื่อการรับรู้สัญญาณภายนอกที่เหมาะสมที่สุด
ชุดของปฏิกิริยา (เช่น การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายหรือศีรษะ ดวงตา และหูที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดของการกระตุ้นเสียง) ที่ปรับเงื่อนไขในการรับรู้สัญญาณให้เหมาะสมเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว
ในปัจจุบัน ได้รับข้อมูลมากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสอวัยวะที่มาจากตัวรับไปยังศูนย์รับความรู้สึกที่สูงขึ้นภายใต้อิทธิพลของการควบคุมอวัยวะที่ส่งออกจากระบบประสาทส่วนกลาง การควบคุมนี้ส่งผลต่อองค์ประกอบของทุกระดับของเครื่องวิเคราะห์โดยไม่มีข้อยกเว้น โดยไปถึงอุปกรณ์ตัวรับ วิธีการรับรู้ผลกระทบที่ปล่อยออกมานั้นแตกต่างกัน: การเปลี่ยนแปลงของปริมาณเลือดไปยังตัวรับ, อิทธิพลต่อกล้ามเนื้อของโครงสร้างเสริมของอุปกรณ์ตัวรับ, สถานะของตัวรับเองและองค์ประกอบของเส้นประสาทในระดับต่อไป อิทธิพลที่ปล่อยออกมาในตัววิเคราะห์ส่วนใหญ่มักมีลักษณะเป็นสารยับยั้ง กล่าวคือ ส่งผลให้ความไวลดลงและจำกัดการไหลของสัญญาณอวัยวะ
ตามกฎแล้ว จำนวนเส้นใยประสาทนำเข้าทั้งหมดที่มาถึงตัวรับหรือองค์ประกอบของชั้นประสาทใดๆ ของเครื่องวิเคราะห์จะน้อยกว่าจำนวนเซลล์ประสาทนำเข้าในระดับเดียวกันหลายสิบเท่า สิ่งนี้กำหนดคุณลักษณะการทำงานที่สำคัญของการควบคุมที่ออกมา ซึ่งไม่ได้ละเอียดอ่อนและเป็นท้องถิ่น แต่ค่อนข้างกว้างและกระจาย เรากำลังพูดถึงการลดความไวของส่วนสำคัญของพื้นผิวตัวรับโดยทั่วไป
สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์ภาพ
เครื่องวิเคราะห์การมองเห็น (หรือระบบประสาทสัมผัสทางการมองเห็น) เป็นอวัยวะรับสัมผัสที่สำคัญที่สุดของมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังระดับสูงที่สุด มันให้ข้อมูลมากกว่า 90% จากตัวรับทั้งหมดไปยังสมอง เนื่องจากกลไกการมองเห็นมีการพัฒนาวิวัฒนาการอย่างรวดเร็ว สมองของสัตว์กินเนื้อและไพรเมตจึงได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากและมีความสมบูรณ์แบบอย่างมาก การรับรู้ทางการมองเห็นเป็นกระบวนการเชื่อมโยงหลายจุด เริ่มต้นด้วยการฉายภาพบนเรตินาและการกระตุ้นเซลล์รับแสง และสิ้นสุดด้วยการนำส่วนที่สูงกว่าของเครื่องวิเคราะห์การมองเห็นซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในเปลือกสมองมาใช้ในการตัดสินใจเกี่ยวกับการมีอยู่ของ ภาพเฉพาะในมุมมอง
1 – รอยบุ๋มตรงกลาง (จุดสีเหลือง) บริเวณเรตินาที่มีเพียงกรวย (เซลล์รับแสงที่ไวต่อสี) ด้วยเหตุนี้ เขาจึงตาบอดในเวลาพลบค่ำ (hemerolopia); บริเวณนี้มีลักษณะเป็นช่องรับสัญญาณขนาดเล็ก (กรวยหนึ่งอัน - หนึ่งขั้ว - หนึ่งเซลล์ปมประสาท) และเป็นผลให้มองเห็นได้ชัดเจนสูงสุด
2 – จุดบอด (ดิสก์ออปติก) จุดที่เส้นประสาทตาออกจากเรตินาของลูกตา ไม่มีเซลล์รับแสงในบริเวณนี้ ดังนั้นจึงไม่มีความไวต่อแสง
3 – เอ็นของ Zinn (แถบปรับเลนส์) กระบวนการของเลนส์ปรับเลนส์จะถูกส่งไปยังแคปซูลเลนส์ ในสภาวะที่ผ่อนคลาย กล้ามเนื้อเรียบของเลนส์ปรับเลนส์จะมีผลการยืดตัวสูงสุดต่อแคปซูลเลนส์ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันถูกแบนให้มากที่สุดและความสามารถในการหักเหของแสงมีน้อยมาก (สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อดูวัตถุที่อยู่ในระยะไกลมากจาก ตา); ภายใต้เงื่อนไขของสภาวะหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบของเลนส์ปรับเลนส์ภาพตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น (เมื่อตรวจสอบวัตถุใกล้กับดวงตา)
4 และ 5 – ช่องด้านหน้าและด้านหลังของดวงตา ตามลำดับ เต็มไปด้วยอารมณ์ขันที่เป็นน้ำ
ระบบการมองเห็นของดวงตา ระหว่างทางไปยังเปลือกตาที่ไวต่อแสง - จอประสาทตา - รังสีของแสงส่องผ่านพื้นผิวโปร่งใสหลายแห่ง - พื้นผิวด้านหน้าและด้านหลังของกระจกตาเลนส์และตัวน้ำเลี้ยง ความโค้งและดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันของพื้นผิวเหล่านี้จะเป็นตัวกำหนดการหักเหของแสงในดวงตา
อุปกรณ์ตัวรับของเครื่องวิเคราะห์ภาพ โครงสร้างและหน้าที่ของเรตินาแต่ละชั้น
จอประสาทตาเป็นชั้นในของดวงตาซึ่งมีโครงสร้างหลายชั้นที่ซับซ้อน ตัวรับแสงมีสองประเภทที่มีความสำคัญในการทำงานต่างกัน - เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย และเซลล์ประสาทหลายประเภทที่มีกระบวนการมากมาย
ภายใต้อิทธิพลของรังสีแสง ปฏิกิริยาโฟโตเคมีจะเกิดขึ้นในตัวรับแสง ซึ่งประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงของเม็ดสีที่มองเห็นซึ่งไวต่อแสง สิ่งนี้ทำให้เกิดการกระตุ้นของเซลล์รับแสง และจากนั้นก็กระตุ้นซินแนปติกของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับเซลล์รูปแท่งและกรวย ส่วนหลังก่อให้เกิดอุปกรณ์ประสาทของดวงตาซึ่งส่งข้อมูลภาพไปยังศูนย์กลางของสมองและมีส่วนร่วมในการวิเคราะห์และประมวลผล
ชั้นเม็ดสีของเรตินา ชั้นนอกของเรตินาเกิดจากเยื่อบุผิวเม็ดสีที่มีเม็ดสีฟิวซิน เม็ดสีนี้ดูดซับแสง ป้องกันการสะท้อนและการกระเจิง ซึ่งช่วยเพิ่มความชัดเจนในการรับรู้ทางสายตา เซลล์เม็ดสีเป็นกระบวนการที่ล้อมรอบส่วนที่ไวต่อแสงของแท่งและกรวย มีส่วนร่วมในการเผาผลาญของเซลล์รับแสงและในการสังเคราะห์เม็ดสีที่มองเห็นได้
ตัวรับแสง ที่อยู่ติดกับชั้นของเยื่อบุผิวเม็ดสีจากด้านในคือชั้นของเซลล์รับแสง ซึ่งส่วนที่ไวต่อแสงจะหันไปในทิศทางตรงกันข้ามกับแสง
เซลล์รับแสงแต่ละเซลล์ - แบบแท่งหรือทรงกรวย - ประกอบด้วยส่วนนอกที่ไวต่อแสงซึ่งมีเม็ดสีที่มองเห็นได้ และส่วนด้านในประกอบด้วยนิวเคลียสและไมโตคอนเดรีย ซึ่งให้กระบวนการพลังงานในเซลล์รับแสง
การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนพบว่าส่วนด้านนอกของแต่ละแท่งประกอบด้วยแผ่นบางๆ หรือดิสก์จำนวน 400-800 แผ่น โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6 ไมครอน แต่ละดิสก์เป็นเมมเบรนสองชั้นประกอบด้วยชั้นไขมันโมเลกุลเดี่ยวที่อยู่ระหว่างชั้นของโมเลกุลโปรตีน จอประสาทตาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโรดอปซินเม็ดสีที่มองเห็นมีความเกี่ยวข้องกับโมเลกุลโปรตีน
ส่วนด้านนอกและด้านในของเซลล์รับแสงจะถูกคั่นด้วยเยื่อหุ้มซึ่งมีเส้นใยบาง ๆ 16-18 เส้นผ่านไป ส่วนภายในผ่านเข้าสู่กระบวนการด้วยความช่วยเหลือซึ่งเซลล์รับแสงส่งการกระตุ้นผ่านไซแนปส์ไปยังเซลล์ประสาทสองขั้วที่สัมผัสกับมัน
คนเราจะมีโคนประมาณ 6-7 ล้านโคน และในตามีประมาณ 110-125 ล้านแท่ง แท่งและกรวยมีการกระจายไม่สม่ำเสมอในเรตินา รอยบุ๋มตรงกลางของเรตินา (fovea centralis) มีเพียงกรวยเท่านั้น (มากถึง 140,000 โคนต่อ 1 mm2) ตรงบริเวณขอบจอตา จำนวนเซลล์รูปกรวยจะลดลง และจำนวนเซลล์รูปแท่งเพิ่มขึ้น รอบนอกของเรตินามีแท่งเกือบทั้งหมด กรวยทำงานในสภาพแสงจ้าและรับรู้สี แท่งเป็นตัวรับที่รับรู้รังสีแสงภายใต้สภาวะการมองเห็นในยามพลบค่ำ
การกระตุ้นส่วนต่างๆ ของเรตินาแสดงให้เห็นว่าสีต่างๆ จะถูกรับรู้ได้ดีที่สุดเมื่อใช้สิ่งเร้าแสงไปที่รอยบุ๋มจอตา ซึ่งเป็นบริเวณที่โคนอยู่แทบจะชิดกัน เมื่อคุณเคลื่อนออกจากศูนย์กลางของเรตินา การรับรู้สีจะแย่ลง ขอบเรตินาซึ่งมีเพียงแท่งสีเท่านั้นไม่รับรู้สี ความไวแสงของอุปกรณ์กรวยของเรตินานั้นน้อยกว่าความไวแสงขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับแท่งหลายเท่า ดังนั้นในเวลาพลบค่ำในสภาพแสงน้อย การมองเห็นของกรวยตรงกลางจะลดลงอย่างรวดเร็ว และการมองเห็นของแท่งส่วนปลายจะมีอิทธิพลเหนือกว่า เนื่องจากแท่งไม้ไม่รับรู้สี คนจึงไม่แยกแยะสีในเวลาพลบค่ำ
จุดบอด. จุดเริ่มต้นของเส้นประสาทตาเข้าสู่ลูกตา ซึ่งก็คือหัวนมแก้วตา ไม่มีเซลล์รับแสง จึงไม่ไวต่อแสง นี่คือสิ่งที่เรียกว่าจุดบอด การมีอยู่ของจุดบอดสามารถตรวจสอบได้ผ่านการทดสอบของแมริออท
เซลล์ประสาทเรตินา ด้านในจากชั้นของเซลล์รับแสงในเรตินาจะมีชั้นของเซลล์ประสาทสองขั้วซึ่งอยู่ติดกับชั้นของเซลล์ประสาทปมประสาทจากด้านใน
แอกซอนของเซลล์ปมประสาทก่อตัวเป็นเส้นใยของเส้นประสาทตา ดังนั้นการกระตุ้นที่เกิดขึ้นในตัวรับแสงภายใต้การกระทำของแสงจะเข้าสู่เส้นใยของเส้นประสาทตาผ่านเซลล์ประสาท - ไบโพลาร์และปมประสาท
ตรวจพบโคลีนเอสเตอเรสในไซแนปส์ระหว่างเซลล์ไบโพลาร์และปมประสาท สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการส่งแรงกระตุ้นจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของตัวกลางไกล่เกลี่ยอะซิติลโคลีน
ปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอลในตัวรับจอประสาทตา
แท่งจอประสาทตาของมนุษย์และสัตว์หลายชนิดมีเม็ดสีโรดอปซินหรือสีม่วง ซึ่งเป็นองค์ประกอบ คุณสมบัติ และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา เม็ดสีไอโอโดซินพบได้ในกรวย โคนยังมีเม็ดสีคลอโรแล็บและอีริโทรแล็บ ตัวแรกดูดซับรังสีที่สอดคล้องกับสีเขียวและอันที่สอง - ไปยังส่วนสีแดงของสเปกตรัม
Rhodopsin เป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (น้ำหนักโมเลกุล 270,000) ประกอบด้วยจอประสาทตา อัลดีไฮด์ของวิตามินเอ และลำแสงของออปซิน ภายใต้การกระทำของควอนตัมแสง วงจรของการเปลี่ยนแปลงทางแสงและเคมีเชิงแสงของสารนี้เกิดขึ้น: จอประสาทตาถูกไอโซเมอร์, โซ่ด้านข้างของมันถูกยืดออก, การเชื่อมต่อระหว่างจอประสาทตาและโปรตีนถูกทำลายและศูนย์เอนไซม์ของโมเลกุลโปรตีนถูกเปิดใช้งาน หลังจากนั้นจอประสาทตาจะถูกแยกออกจากออปซิน ภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ที่เรียกว่าเรตินัลรีดักเตส เอนไซม์หลังจะถูกเปลี่ยนเป็นวิตามินเอ
เมื่อดวงตามืดลง ภาพสีม่วงก็จะเกิดขึ้นใหม่ เช่น การสังเคราะห์โรดอปซินอีกครั้ง กระบวนการนี้ต้องการให้เรตินาได้รับไอโซเมอร์ที่ถูกต้องของวิตามินเอ ซึ่งเป็นที่มาของเรตินา หากไม่มีวิตามินเอในร่างกาย การก่อตัวของโรดอปซินจะถูกรบกวนอย่างมาก ซึ่งนำไปสู่การเกิดอาการตาบอดกลางคืน
กระบวนการโฟโตเคมีคอลในเรตินาเกิดขึ้นอย่างประหยัดเช่น เมื่อสัมผัสกับแสงที่สว่างมาก โรดอปซินเพียงส่วนเล็กๆ ที่อยู่ในแท่งไม้เท่านั้นที่จะพังทลายลง
โครงสร้างของไอโอโดซินใกล้เคียงกับโรดอปซิน ไอโอโดซินยังเป็นสารประกอบของจอประสาทตากับโปรตีนออปซิน ซึ่งก่อตัวเป็นกรวยและแตกต่างจากออปซินในแท่ง
การดูดกลืนแสงโดยโรดอปซินและไอโอโดซินนั้นแตกต่างกัน ไอโอโดซินดูดซับแสงสีเหลืองได้แรงที่สุดที่ความยาวคลื่นประมาณ 560 นาโนเมตร
ข้อผิดพลาดในการหักเหของตา
สายตาสั้น หากแกนตามยาวของดวงตายาวเกินไป จุดสนใจหลักจะไม่อยู่ที่เรตินา แต่อยู่ที่ด้านหน้าของดวงตา ในร่างกายที่มีน้ำเลี้ยง ในกรณีนี้ รังสีคู่ขนานมาบรรจบกันที่จุดหนึ่งไม่ใช่บนเรตินา แต่อยู่ที่ไหนสักแห่งที่อยู่ใกล้มัน และบนเรตินา แทนที่จะเป็นจุดหนึ่ง วงกลมของการกระเจิงของแสงจะปรากฏขึ้น ตาแบบนี้เรียกว่าสายตาสั้น - สายตาสั้น สำหรับคนสายตาสั้น จุดที่ไกลของการมองเห็นที่ชัดเจนไม่ได้อยู่ที่ระยะอนันต์ แต่อยู่ในระยะที่จำกัด (และค่อนข้างใกล้) เพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจนในระยะไกล คนที่สายตาสั้นจะต้องวางแว่นตาเว้าไว้ข้างหน้าดวงตา ซึ่งจะช่วยลดกำลังการหักเหของเลนส์ และด้วยเหตุนี้จึงดันภาพที่โฟกัสไปที่เรตินา
สายตายาว สิ่งที่ตรงกันข้ามกับสายตาสั้นคือสายตายาว - ภาวะสายตายาว ในสายตาที่มองการณ์ไกล แกนตามยาวของดวงตาจะสั้น ดังนั้นรังสีคู่ขนานที่มาจากวัตถุระยะไกลจึงรวมตัวกันอยู่ด้านหลังเรตินา และทำให้ได้ภาพวัตถุที่ไม่ชัดเจนและพร่ามัว ข้อผิดพลาดในการหักเหของแสงนี้สามารถชดเชยได้ด้วยการรองรับความพยายาม เช่น เพิ่มความนูนของเลนส์ ดังนั้นคนที่สายตายาวจึงเกร็งกล้ามเนื้อที่ผ่อนคลาย ไม่เพียงแต่มองใกล้เท่านั้น แต่ยังมองในระยะไกลด้วย
สายตาเอียง ข้อผิดพลาดในการหักเหของแสงยังรวมถึงสายตาเอียงเช่น การหักเหของรังสีไม่เท่ากันในทิศทางต่าง ๆ (เช่นตามเส้นลมปราณแนวนอนและแนวตั้ง) คนทุกคนมีสายตาเอียงเล็กน้อย ดังนั้นสายตาเอียงจึงควรนำมาประกอบกับความไม่สมบูรณ์ในโครงสร้างของดวงตาในฐานะเครื่องมือทางการมองเห็น
สายตาเอียงเกิดจากการที่กระจกตาไม่ใช่พื้นผิวทรงกลมอย่างเคร่งครัด ในทิศทางที่ต่างกันจะมีรัศมีความโค้งต่างกัน ด้วยระดับสายตาเอียงที่รุนแรง พื้นผิวนี้จะเข้าใกล้ทรงกระบอกซึ่งให้ภาพที่บิดเบี้ยวบนเรตินา สายตาเอียงแก้ไขได้โดยการวางแว่นตาทรงกระบอกพิเศษไว้ข้างหน้าดวงตา ตัวอย่างเช่น หากกระจกตาหักเหน้อยลงในแนวตั้ง กระจกก็ควรจะหักเหแรงมากขึ้นในทิศทางนี้
สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์การได้ยิน
ตัวรับการได้ยินจะอยู่ในโคเคลียของหูชั้นในซึ่งอยู่ในปิรามิดของกระดูกขมับ การสั่นสะเทือนของเสียงจะถูกส่งถึงพวกเขาผ่านระบบการก่อตัวทั้งหมด: ช่องหูภายนอก, แก้วหู, กระดูกหู, ของเหลวของเขาวงกตและเยื่อหุ้มหลักของโคเคลีย ในเครื่องวิเคราะห์การได้ยินมีส่วนตามลำดับหลายส่วนโดยเฉพาะที่ประมวลผลสัญญาณระหว่างทางจากตัวรับไปยังเยื่อหุ้มสมอง
หูชั้นนอก ช่องหูภายนอกทำหน้าที่นำการสั่นสะเทือนของเสียงไปยังแก้วหู แก้วหูซึ่งแยกหูชั้นนอกออกจากโพรงแก้วหูหรือหูชั้นกลางนั้นเป็นผนังกั้นหนา 0.1 มม. ทอจากเส้นใยที่วิ่งไปในทิศทางที่ต่างกัน มีรูปร่างคล้ายกรวยที่พุ่งเข้าด้านใน แก้วหูเริ่มสั่นเมื่อการสั่นสะเทือนของเสียงผ่านช่องหูภายนอก
หูชั้นกลาง ส่วนที่สำคัญที่สุดของหูชั้นกลางที่เต็มไปด้วยอากาศคือสายโซ่ที่ประกอบด้วยกระดูก 3 ชิ้น ได้แก่ กระดูก Malleus, Incus และกระดูกโกลน ซึ่งจะส่งผ่านการสั่นสะเทือนของแก้วหูไปยังหูชั้นใน หนึ่งในกระดูกเหล่านี้ - ค้อน - ถูกถักทอเข้ากับแก้วหูด้วยที่จับ อีกด้านหนึ่งของมัลลีอุสนั้นประกบกับอินคัส ซึ่งจะส่งแรงสั่นสะเทือนไปยังกระดูกโกลน
การสั่นสะเทือนของแก้วหูจะถูกส่งไปยังแขนยาวของคันโยกที่เกิดจากด้ามจับของมัลลีอุสและกระบวนการของอินคัส ดังนั้นลวดโกลนจะได้รับแอมพลิจูดลดลง แต่มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น พื้นผิวของลวดเย็บกระดาษที่อยู่ติดกับเมมเบรนของหน้าต่างรูปไข่คือ 3.2 มม. 2 พื้นผิวแก้วหูคือ 70 มม. 2 อัตราส่วนของพื้นผิวของกระดูกโกลนต่อเยื่อแก้วหูคือ 1:22 ซึ่งจะเพิ่มความดันของคลื่นเสียงบนเมมเบรนของหน้าต่างรูปไข่ในปริมาณที่เท่ากัน สถานการณ์นี้มีความสำคัญ เนื่องจากแม้แต่คลื่นเสียงที่อ่อนแอซึ่งกระทำต่อแก้วหูก็สามารถเอาชนะความต้านทานของเมมเบรนหน้าต่างรูปไข่และทำให้คอลัมน์ของเหลวในคอเคลียเคลื่อนไหวได้
ในผนังที่แยกหูชั้นกลางออกจากหูชั้นในนอกจากรูปวงรีแล้วยังมีหน้าต่างทรงกลมปิดด้วยเมมเบรนด้วย ความผันผวนของของเหลวในประสาทหูเทียม ซึ่งเกิดขึ้นที่หน้าต่างรูปไข่และเคลื่อนตัวไปตามทางเดินของโคเคลีย จะไปถึงหน้าต่างทรงกลมโดยไม่ทำให้หมาด ๆ หากไม่มีหน้าต่างที่มีเมมเบรนนี้ เนื่องจากของเหลวไม่สามารถอัดตัวได้ การสั่นสะเทือนจึงเป็นไปไม่ได้
หูชั้นกลางมีกล้ามเนื้อ 2 มัด: m tensor tympani และ m stapedius ครั้งแรกที่หดตัวจะเพิ่มความตึงเครียดของแก้วหูและด้วยเหตุนี้จึงจำกัดความกว้างของการสั่นสะเทือนระหว่างเสียงที่ดังและอย่างที่สองจะเน้นไปที่กระดูกโกลนและด้วยเหตุนี้จึงจำกัดการเคลื่อนไหวของมัน การหดตัวของกล้ามเนื้อเหล่านี้จะเปลี่ยนไปตามแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนของเสียงที่แตกต่างกัน และด้วยเหตุนี้จึงควบคุมพลังงานเสียงที่ไหลผ่านกระดูกหูเข้าไปในหูชั้นในโดยอัตโนมัติ เพื่อปกป้องจากการสั่นสะเทือนและการทำลายที่มากเกินไป ต้องขอบคุณท่อยูสเตเชียนทางการได้ยินซึ่งเชื่อมต่อโพรงแก้วหูกับช่องจมูก ความดันในช่องนี้เท่ากับความดันบรรยากาศ ซึ่งสร้างสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสั่นสะเทือนของแก้วหู
การส่งผ่านเสียงทางอ้อม นอกจากการส่งผ่านเสียงในอากาศผ่านแก้วหูและกระดูกหูแล้ว ยังส่งผ่านกระดูกของกะโหลกศีรษะได้อีกด้วย หากคุณวางก้านของส้อมเสียงไว้บนเม็ดมะยมหรือปุ่มกกหู เสียงจะได้ยินแม้จะปิดช่องหูแล้วก็ตาม ร่างกายที่ทำให้เกิดเสียงทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในกระดูกของกะโหลกศีรษะ ซึ่งเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์รับเสียงในการสั่นสะเทือน
หูชั้นใน. โครงสร้างของหอยทาก คอเคลียเป็นกระดูกก้นหอยที่ค่อยๆ ขยายออก ก่อตัวเป็น 2.5 รอบในมนุษย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องกระดูกที่ฐานของโคเคลียคือ 0.04 มม. และที่ส่วนปลายคือ 0.5 มม. ตลอดความยาวเกือบถึงปลายสุดของคอเคลีย ช่องกระดูกจะถูกแบ่งด้วยเยื่อหุ้มสองส่วน: เยื่อบางกว่า - เยื่อหุ้มเซลล์ขนถ่าย (เยื่อหุ้มเซลล์ของ Reisner) และเยื่อหุ้มเซลล์หลักมีความหนาแน่นและยืดหยุ่นมากกว่า ที่ด้านบนของโคเคลีย เยื่อหุ้มทั้งสองนี้เชื่อมต่อกัน และมีช่องเปิดอยู่ในนั้น - ตับอักเสบ เยื่อขนถ่ายและฐานจะแบ่งช่องกระดูกของคอเคลียออกเป็นสามช่องแคบ ๆ ได้แก่ ส่วนบน กลาง และส่วนล่าง
ท่อส่งเสียงด้านบน (superior canal) ของคอเคลียหรือ scala vestibularis มีต้นกำเนิดมาจากหน้าต่างรูปไข่และต่อไปจนถึงปลายของโคเคลีย ซึ่งเชื่อมต่อผ่านช่องเปิดกับช่องด้านล่างของคอเคลียที่เรียกว่า scala tympani ซึ่งเริ่มต้นในบริเวณของ หน้าต่างกลม คลองด้านบนและด้านล่างของคอเคลียเต็มไปด้วย perilymph ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับน้ำไขสันหลังในองค์ประกอบ ปริลิลัมของคลองถูกแยกออกจากช่องอากาศของหูชั้นกลางโดยเยื่อหุ้มของหน้าต่างรูปไข่และทรงกลม
ระหว่างช่องบนและช่องล่างเช่น ระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ขนถ่ายและฐานเยื่อคลองเยื่อหุ้มกลางจะผ่านไป ช่องของช่องนี้ไม่สื่อสารกับช่องของช่องอื่นของคอเคลีย และเต็มไปด้วยเอ็นโดลิมฟ์ เอนโดลิมฟ์เกิดจากการก่อตัวของหลอดเลือดพิเศษซึ่งอยู่ที่ผนังด้านนอกของคลองเยื่อ องค์ประกอบของเอนโดลิมฟ์แตกต่างจากองค์ประกอบของเพอริลิมม์ประมาณ 100 เท่าของปริมาณโพแทสเซียมไอออนและโซเดียมไอออนน้อยกว่า 10 เท่า ดังนั้นเอนโดลิมฟ์จึงมีประจุบวกสัมพันธ์กับเพริลิมฟ์
ภายในช่องกลางของคอเคลีย บนเยื่อหุ้มเซลล์หลักจะมีอุปกรณ์รับเสียง - อวัยวะที่เป็นเกลียว (คอร์ติ) ซึ่งมีเซลล์ขนของตัวรับ เซลล์เหล่านี้เปลี่ยนการสั่นสะเทือนทางกลให้เป็นศักย์ไฟฟ้า ซึ่งส่งผลให้เส้นใยประสาทการได้ยินเกิดความตื่นเต้น
การส่งผ่านการสั่นสะเทือนของเสียงผ่านช่องคอเคลีย การสั่นของเสียงจะถูกส่งโดยสเตปไปยังเมมเบรนของหน้าต่างรูปไข่ และทำให้เกิดการสั่นของเยื่อหุ้มสมองในคลองด้านบนและด้านล่างของคอเคลีย การสั่นสะเทือนของ perilymph ไปถึงหน้าต่างทรงกลม และนำไปสู่การเคลื่อนตัวของเยื่อหุ้มหน้าต่างทรงกลมออกไปด้านนอกเข้าไปในช่องของหูชั้นกลาง
เมมเบรนขนถ่ายมีความบางมาก ดังนั้นของเหลวในคลองด้านบนและตรงกลางจึงสั่นสะเทือนราวกับว่าไม่ได้แยกจากกันด้วยเมมเบรน และคลองทั้งสองเป็นช่องทางร่วมเพียงช่องทางเดียว
องค์ประกอบยืดหยุ่นที่แยกช่องด้านบนที่ดูเหมือนทั่วไปนี้ออกจากช่องด้านล่างคือเมมเบรนหลัก การสั่นสะเทือนของเสียงที่แพร่กระจายผ่าน perilymph และ endolymph ของคลองด้านบนและตรงกลางเหมือนกับคลื่นเคลื่อนที่ทำให้เมมเบรนนี้เคลื่อนที่ และผ่านสามารถส่งผ่านไปยัง perilymph ของคลองด้านล่างได้
ตำแหน่งและโครงสร้างเซลล์รับของอวัยวะก้นหอย (คอร์ติ) เซลล์ขนของตัวรับมีสองประเภทที่อยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์หลัก: ภายในและภายนอก
เซลล์ขนชั้นในเรียงตัวเป็นแถวเดียว เซลล์ขนแต่ละเซลล์มีรูปร่างยาว ขั้วหนึ่งของเซลล์ถูกจับจ้องไปที่เมมเบรนหลัก เสาที่สองตั้งอยู่ในโพรงของเยื่อเมมเบรนของคอเคลีย ที่ปลายขั้วของเซลล์ตัวรับนี้จะมีเส้นขน จำนวนของมันในแต่ละเซลล์ชั้นในคือ 30-40 และสั้นมาก - 4-5 ไมครอน ในแต่ละเซลล์ชั้นนอกมีจำนวนเส้นขนถึง 65-120 พวกมันคือ บางลงและยาวขึ้น เส้นขนของเซลล์ตัวรับจะถูกล้างโดยเอนโดลิมฟ์และสัมผัสกับแผ่นผิวหนังหรือเยื่อหุ้มเปลือกซึ่งอยู่เหนือเซลล์ขนตลอดแนวช่องเยื่อ
เมื่อสัมผัสกับเสียง เยื่อหุ้มเซลล์หลักจะเริ่มสั่น ขนของเซลล์ตัวรับสัมผัสกับเยื่อหุ้มเปลือกและมีรูปร่างผิดปกติ สิ่งนี้ทำให้เกิดการสร้างศักย์ไฟฟ้า และจากนั้นจึงกระตุ้นเส้นใยประสาทการได้ยินผ่านทางไซแนปส์
สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์กลิ่น
ตัวรับของระบบประสาทรับกลิ่นจะอยู่ในบริเวณช่องจมูกส่วนบน เยื่อบุรับกลิ่นอยู่ห่างจากทางเดินหายใจหลัก บนพื้นผิวของแต่ละเซลล์รับกลิ่นจะมีความหนาเป็นทรงกลม - กลุ่มรับกลิ่นซึ่งมีขนบางมาก 6-12 เส้น (0.3 µm) ยาวถึง 10 µm ยื่นออกมา ขนรับกลิ่นจะถูกแช่อยู่ในของเหลวที่ผลิตโดยต่อมของโบว์แมน เชื่อกันว่าการมีขนจะเพิ่มพื้นที่สัมผัสของตัวรับกับโมเลกุลของสารมีกลิ่นหลายสิบเท่า นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานการเคลื่อนไหวของเส้นขนได้ เพิ่มความน่าเชื่อถือในการจับโมเลกุลของสารที่มีกลิ่นและสัมผัสกับพวกมัน กระบองนี้เป็นศูนย์กลางทางไซโตเคมีที่สำคัญของเซลล์รับกลิ่น มีเหตุผลให้เชื่อว่ามีการสร้างศักยภาพของตัวรับในตัวมัน
โมเลกุลของสารมีกลิ่นสัมผัสกับเยื่อเมือกของช่องจมูกและมีปฏิกิริยากับโปรตีนพิเศษที่อยู่ในเยื่อหุ้มตัวรับ อันเป็นผลมาจากห่วงโซ่ปฏิกิริยาในตัวรับที่ซับซ้อนและยังไม่มีการศึกษาเพียงพอศักยภาพของตัวรับจึงถูกสร้างขึ้นจากนั้นแรงกระตุ้นจะถูกส่งไปตามเส้นใยของเส้นประสาทรับกลิ่นไปยังกระเปาะดมกลิ่น - ศูนย์กลางประสาทหลักของดมกลิ่น เครื่องวิเคราะห์ การปรับตัวในเครื่องวิเคราะห์การดมกลิ่นจะเกิดขึ้นค่อนข้างช้า (หลายสิบวินาทีหรือนาที) และขึ้นอยู่กับความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านเยื่อบุผิวรับกลิ่นและความเข้มข้นของสารที่มีกลิ่น ตัวรับกลิ่นแต่ละตัวไม่ตอบสนองต่อสิ่งใดสิ่งหนึ่ง แต่ต่อสารที่มีกลิ่นหลายชนิด ส่งผลให้บางส่วน "ชอบ" ด้วยกลิ่นที่แตกต่างกัน โมเสกเชิงพื้นที่ของบริเวณที่ตื่นเต้นและถูกยับยั้งของหลอดไฟก็เปลี่ยนไปเช่นกัน
ลักษณะเฉพาะของเครื่องวิเคราะห์การดมกลิ่นคือ เส้นใยอวัยวะของมันไม่เปลี่ยนในฐานดอกและไม่ส่งผ่านไปยังด้านตรงข้ามของสมอง
ระบบรับกลิ่นที่ออกมาจากกระเปาะประกอบด้วยหลายมัดที่ถูกส่งไปยังส่วนต่างๆ ของสมองส่วนหน้า ได้แก่ นิวเคลียสรับกลิ่นด้านหน้า, ตุ่มรับกลิ่น, เยื่อหุ้มสมองพรีพิริฟอร์ม, เยื่อหุ้มสมองเพอริอามิกดาลา และส่วนหนึ่งของนิวเคลียสของต่อมทอนซิล พื้นที่ฉายภาพส่วนใหญ่ของระบบรับกลิ่นถือได้ว่าเป็นศูนย์รวมที่รับประกันการเชื่อมต่อของระบบรับกลิ่นกับระบบประสาทสัมผัสอื่น ๆ และองค์กรบนพื้นฐานของพฤติกรรมที่ซับซ้อนหลายรูปแบบ - การให้อาหารการป้องกันทางเพศ ฯลฯ
ความไวของเครื่องวิเคราะห์การดมกลิ่นของมนุษย์นั้นสูงมาก: ตัวรับกลิ่นหนึ่งตัวสามารถถูกกระตุ้นโดยโมเลกุลของสารมีกลิ่นหนึ่งโมเลกุล และการกระตุ้นของตัวรับจำนวนเล็กน้อยจะทำให้เกิดความรู้สึก ในเวลาเดียวกันการเปลี่ยนแปลงความรุนแรงของการออกฤทธิ์ของสาร (เกณฑ์การเลือกปฏิบัติ) ได้รับการประเมินโดยผู้คนค่อนข้างคร่าวๆ (ความแตกต่างในการรับรู้ที่น้อยที่สุดในความแรงของกลิ่นคือ 30-60% ของความเข้มข้นเริ่มต้น) ในสุนัข ตัวเลขเหล่านี้จะลดลง 3-6 เท่า
เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ จึงมีการพัฒนาการจำแนกกลิ่น ในกรณีนี้ พบว่าสารที่มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายกันจะจบลงในประเภทกลิ่นที่แตกต่างกัน และสารที่อยู่ในประเภทกลิ่นเดียวกันจะมีโครงสร้างที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ กลิ่นหลักดังต่อไปนี้มีความโดดเด่น: การบูร, ดอกไม้, ลูกจันทน์เทศ, สะระแหน่, ไม่มีตัวตน, ฉุน, เน่าเปื่อย ตามกฎแล้วในสภาพธรรมชาติจะพบกลิ่นผสมซึ่งมีส่วนประกอบบางอย่างเหนือกว่า การแยกแยะด้วยคุณภาพเป็นไปได้ในระดับหนึ่งเท่านั้นและภายใต้สภาวะที่มีความเข้มข้นของสารบางชนิดที่สูงมากเท่านั้น ความเหมือนและความแตกต่างของกลิ่นสัมพันธ์กับโครงสร้างและ (หรือ) คุณสมบัติการสั่นสะเทือนของสาร เช่น ด้วยสเตอริโอเคมี - การติดต่อเชิงพื้นที่ของการกำหนดค่าของสารมีกลิ่นกับรูปร่างของบริเวณตัวรับบนพื้นผิวของเมมเบรนของวิลลัสรับกลิ่น สำหรับการรับรู้กลิ่นฉุนและเน่าเปื่อย รูปร่างของโมเลกุลที่ถือว่ามีความสำคัญไม่ใช่รูปร่างของโมเลกุล แต่เป็นความหนาแน่นของประจุ
สรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์รสชาติ
รสชาติก็เหมือนกับกลิ่น ขึ้นอยู่กับการรับรู้ทางเคมี ต่อมรับรสนำข้อมูลเกี่ยวกับธรรมชาติและความเข้มข้นของสารที่เข้าปาก การกระตุ้นทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องที่ซับซ้อนในส่วนต่าง ๆ ของสมอง นำไปสู่การทำงานที่แตกต่างกันของอวัยวะย่อยอาหารหรือกำจัดสารที่เป็นอันตรายต่อร่างกายที่เข้าไปในปากพร้อมกับอาหาร
ตัวรับรส - ปุ่มรับรส - ตั้งอยู่บนลิ้น, ด้านหลังของคอหอย, เพดานอ่อน, ต่อมทอนซิลและฝาปิดกล่องเสียง ส่วนใหญ่อยู่ที่ปลายลิ้น ขอบลิ้น และด้านหลัง ต่อมรับรสของมนุษย์ประมาณ 10,000 ต่อมแต่ละอันประกอบด้วยเซลล์ตัวรับหลาย (2-6) เซลล์ และยังมีเซลล์รองรับอีกด้วย ปุ่มรับรสมีรูปร่างเป็นขวด ความยาวและความกว้างในมนุษย์ประมาณ 70 ไมครอน ไม่ถึงพื้นผิวของเยื่อเมือกของลิ้น และเชื่อมต่อกับช่องปากผ่านรูรับรส
เซลล์รับรสเป็นเซลล์เยื่อบุผิวที่มีอายุสั้นที่สุดของร่างกาย โดยเฉลี่ยทุกๆ 250 ชั่วโมง แต่ละเซลล์จะถูกแทนที่ด้วยเซลล์ที่อายุน้อย โดยเคลื่อนไปทางศูนย์กลางของปุ่มรับรสจากบริเวณรอบนอก เซลล์รับรสแต่ละเซลล์ยาว 10-20 ไมครอนและกว้าง 3-4 ไมครอน มีรูพรุนที่ปลายหันไปทางรูเมน ไมโครวิลลีบางมาก 30-40 ไมโครวิลลี - 0.1-0.2 ไมครอน ยาว 1-2 ไมครอน
ศักยภาพโดยรวมของเซลล์ตัวรับจะเปลี่ยนไปเมื่อลิ้นถูกระคายเคืองจากสารต่างๆ (น้ำตาล เกลือ กรด) ศักยภาพนี้พัฒนาค่อนข้างช้า โดยสูงสุดจะถึง 10-15 วินาทีหลังจากได้รับสัมผัส แม้ว่ากิจกรรมทางไฟฟ้าในเส้นใยของเส้นประสาทรับรสจะเริ่มเร็วกว่ามากก็ตาม ตัวนำความไวต่อการรับรสทุกประเภท ได้แก่ คอร์ดา ทิมปานี และเส้นประสาทกลอสคอริงเจียล ซึ่งเป็นนิวเคลียสของเส้นประสาทไขกระดูกออบลองกาตาที่มีเซลล์ประสาทชุดแรกของเครื่องวิเคราะห์รสชาติ การลงทะเบียนแรงกระตุ้นในเส้นใยแต่ละเส้นของเซลล์ประสาทเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเส้นใยจำนวนมากมีความเฉพาะเจาะจงบางประการ เนื่องจากพวกมันตอบสนองต่อเกลือ กรด และควินินเท่านั้น มีเส้นใยที่ไวต่อน้ำตาล อย่างไรก็ตาม สมมติฐานที่น่าเชื่อถือที่สุดในขณะนี้ถือเป็นสมมติฐานตามข้อมูลเกี่ยวกับความรู้สึกรสชาติหลักทั้งสี่: ขม หวาน เปรี้ยวและเค็มไม่ได้เข้ารหัสโดยแรงกระตุ้นในเส้นใยเดี่ยว แต่โดยการกระจายความถี่การปล่อยที่แตกต่างกันในขนาดใหญ่ กลุ่มเส้นใยพร้อมกันแต่ต่างตื่นเต้นกับสารรับรส
สัญญาณอวัยวะรับรสจะเข้าสู่นิวเคลียสของพังผืดเดี่ยวของก้านสมอง จากนิวเคลียสของ fasciculus เดี่ยว แอกซอนของเซลล์ประสาทที่สองเป็นส่วนหนึ่งของ medial lemniscus ไปจนถึงนิวเคลียสคันศรของทาลามัส ซึ่งเป็นที่ตั้งของเซลล์ประสาทที่สามที่ให้แอกซอนไปยังศูนย์รับรสของเยื่อหุ้มสมอง
เกณฑ์ที่แน่นอนของความไวต่อรสชาติส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสภาพของร่างกาย (เปลี่ยนแปลงระหว่างการอดอาหาร การตั้งครรภ์ ฯลฯ ) เมื่อตรวจวัดความไวต่อรสชาติแบบสัมบูรณ์ การประเมินสองแบบเป็นไปได้: การเกิดขึ้นของความรู้สึกรสชาติที่ไม่แน่นอน (แตกต่างจากรสชาติของน้ำกลั่น) และการเกิดขึ้นของความรู้สึกรสชาติที่แน่นอน เกณฑ์สำหรับการเกิดความรู้สึกที่สองนั้นสูงกว่า เกณฑ์ความแตกต่างนั้นน้อยที่สุดในช่วงความเข้มข้นเฉลี่ยของสาร แต่เมื่อเคลื่อนไปสู่ความเข้มข้นสูง สารนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เมื่อสัมผัสกับสารแต่งกลิ่นจะสังเกตการปรับตัว (ความเข้มของความรู้สึกรับรสลดลง) ระยะเวลาในการปรับตัวเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสารละลาย การปรับตัวให้เข้ากับอาหารรสหวานและเค็มพัฒนาได้เร็วกว่าอาหารที่มีรสขมและเปรี้ยว มีการค้นพบการปรับตัวแบบข้ามเช่น การเปลี่ยนแปลงความไวต่อสารหนึ่งภายใต้อิทธิพลของอีกสารหนึ่ง
,
เครื่องวิเคราะห์ทำหน้าที่หรือดำเนินการกับสัญญาณเป็นจำนวนมาก ในหมู่พวกเขาสิ่งที่สำคัญที่สุด:
การตรวจจับสัญญาณ
การเลือกปฏิบัติสัญญาณ
การส่งสัญญาณและการแปลง
การเข้ารหัสข้อมูลที่เข้ามา
การตรวจจับสัญญาณบางอย่าง
การจดจำรูปแบบ
การตรวจจับและแยกแยะสัญญาณ (I, II) จัดทำโดยตัวรับเป็นหลัก และการตรวจจับและการระบุสัญญาณ (V, VI) โดยเครื่องวิเคราะห์ระดับเยื่อหุ้มสมองที่สูงกว่า ในขณะเดียวกัน การส่งผ่าน การแปลง และการเข้ารหัสสัญญาณ (III, IV) ถือเป็นคุณลักษณะของเครื่องวิเคราะห์ทุกชั้น
การตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นที่ ตัวรับ – เซลล์พิเศษ ดัดแปลงเชิงวิวัฒนาการเพื่อรับรู้สิ่งกระตุ้นเฉพาะจากสภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายในของร่างกาย และเปลี่ยนจากรูปแบบทางกายภาพหรือทางเคมีเป็นรูปแบบของการกระตุ้นประสาท
การจำแนกประเภทของตัวรับ
ตัวรับทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: ภายนอกหรือ ตัวรับภายนอกและภายในหรือ ตัวรับระหว่างกัน- ตัวรับความรู้สึกภายนอก ได้แก่ การได้ยิน การมองเห็น การดมกลิ่น การรับรส การรับสัมผัส การรับรู้ระหว่างอวัยวะภายใน ได้แก่ การรับรู้ถึงอวัยวะภายใน (การส่งสัญญาณสถานะของอวัยวะภายใน) การรับความรู้สึกและ proprioceptors (การรับของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก)
ตามลักษณะของการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม ตัวรับจะแบ่งออกเป็น ห่างไกลรับข้อมูลในระยะห่างจากแหล่งกระตุ้น (ทางภาพ การได้ยิน และการดมกลิ่น) และ ติดต่อ– รู้สึกตื่นเต้นเมื่อสัมผัสโดยตรงกับมัน
ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้าที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด ตัวรับของมนุษย์สามารถแบ่งออกเป็น:
ตัวรับกลไกซึ่งรวมถึงตัวรับการได้ยิน ความโน้มถ่วง ขนถ่าย ผิวสัมผัส ตัวรับกล้ามเนื้อและกระดูก และตัวรับบรรยากาศของระบบหัวใจและหลอดเลือด
ตัวรับเคมีรวมถึงตัวรับรสและกลิ่น ตัวรับหลอดเลือดและเนื้อเยื่อ
ตัวรับแสง
ตัวรับความร้อน(ผิวหนังและอวัยวะภายใน รวมถึงเซลล์ประสาทที่ไวต่อความร้อนส่วนกลาง)
ตัวรับความเจ็บปวด (nociceptive)นอกจากนี้ตัวกระตุ้นความเจ็บปวดยังสามารถรับรู้ได้จากตัวรับอื่น ๆ
อุปกรณ์ตัวรับทั้งหมดแบ่งออกเป็น เซนเซอร์หลัก(หลัก) และ เซนเซอร์รอง(รอง) ประเภทแรก ได้แก่ ตัวรับกลิ่น ตัวรับสัมผัส และตัวรับพร็อพริโอ พวกเขาต่างกันตรงที่พวกเขารับรู้และเปลี่ยนพลังงานของการระคายเคือง พลังงานของการกระตุ้นประสาทเกิดขึ้นในเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนที่สุด ตัวรับประสาทสัมผัสทุติยภูมิได้แก่ ตัวรับรส การมองเห็น การได้ยิน และตัวรับการทรงตัว ระหว่างสิ่งเร้ากับเซลล์ประสาทรับความรู้สึกตัวแรกจะมีเซลล์รับที่มีความเชี่ยวชาญสูง กล่าวคือ เซลล์ประสาทแรกไม่ได้ถูกกระตุ้นโดยตรง แต่ผ่านเซลล์รับ (ไม่ใช่เส้นประสาท)
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพื้นฐาน ตัวรับยังแบ่งออกเป็นการปรับตัวอย่างรวดเร็วและช้า เกณฑ์ขั้นต่ำและสูง โมโนโมดัลและโพลีโมดัล เป็นต้น
การปรับตัวของเครื่องวิเคราะห์
เครื่องวิเคราะห์ทำงานเป็นระบบเดียว โดยลิงก์ทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกันและควบคุมซึ่งกันและกัน สถานะของเครื่องวิเคราะห์เกือบทุกระดับจะถูกควบคุม (ทางตรงหรือทางอ้อม) โดยรูปแบบตาข่าย ซึ่งรวมถึงระบบที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งรวมเข้ากับส่วนอื่นๆ ของสมองและร่างกายโดยรวม ในกิจกรรมบูรณาการนี้ การปรับตัวของเครื่องวิเคราะห์มีบทบาทพิเศษ - คุณสมบัติทั่วไปซึ่งประกอบด้วยการปรับการเชื่อมโยงทั้งหมดเข้ากับความเข้มข้นคงที่ของการกระตุ้นที่ออกฤทธิ์ยาวนาน การปรับตัวแสดงให้เห็น ประการแรก ความไวสัมบูรณ์ของเครื่องวิเคราะห์ลดลง และประการที่สอง การเพิ่มขึ้นของความไวต่อสิ่งเร้าที่แตกต่างกันซึ่งมีความแข็งแกร่งใกล้เคียงกับการปรับตัว
กระบวนการปรับตัวเริ่มต้นที่ระดับตัวรับ ซึ่งครอบคลุมระดับประสาททั้งหมดของเครื่องวิเคราะห์ การปรับตัวไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดเฉพาะในตัวรับความรู้สึกและตัวรับความรู้สึกเท่านั้น ขึ้นอยู่กับความเร็วของกระบวนการนี้ ตัวรับทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นการปรับตัวอย่างรวดเร็วและช้าๆ ประการแรกหลังจากการพัฒนากระบวนการปรับตัวแล้ว ในทางปฏิบัติไม่ได้แจ้งให้เซลล์ประสาทถัดไปทราบเกี่ยวกับการระคายเคืองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนหลัง ข้อมูลนี้จะถูกส่งแม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญก็ตาม เมื่อผลของการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องหยุดลง ความไวของเครื่องวิเคราะห์จะเพิ่มขึ้น นี่คือสาเหตุที่ทำให้ความไวต่อแสงของดวงตาของเราเพิ่มขึ้นในที่มืด
การควบคุมคุณสมบัติทางสรีรวิทยาของเครื่องวิเคราะห์โดยการเปลี่ยนแปลง (การปรับ) ตัวรับและคุณสมบัติขององค์ประกอบประสาทของเครื่องวิเคราะห์เพื่อการรับรู้สัญญาณภายนอกที่เหมาะสมที่สุด
ชุดของปฏิกิริยา (เช่น การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายหรือศีรษะ ดวงตา และหูที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดของการกระตุ้นเสียง) ที่ปรับเงื่อนไขในการรับรู้สัญญาณให้เหมาะสมเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว
ในปัจจุบัน ได้รับข้อมูลมากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสอวัยวะที่มาจากตัวรับไปยังศูนย์รับความรู้สึกที่สูงขึ้นภายใต้อิทธิพลของการควบคุมอวัยวะที่ส่งออกจากระบบประสาทส่วนกลาง การควบคุมนี้ส่งผลต่อองค์ประกอบของทุกระดับของเครื่องวิเคราะห์โดยไม่มีข้อยกเว้น โดยไปถึงอุปกรณ์ตัวรับ วิธีการรับรู้ผลกระทบที่ปล่อยออกมานั้นแตกต่างกัน: การเปลี่ยนแปลงของปริมาณเลือดไปยังตัวรับ, อิทธิพลต่อกล้ามเนื้อของโครงสร้างเสริมของอุปกรณ์ตัวรับ, สถานะของตัวรับเองและองค์ประกอบของเส้นประสาทในระดับต่อไป อิทธิพลที่ปล่อยออกมาในตัววิเคราะห์ส่วนใหญ่มักมีลักษณะเป็นสารยับยั้ง กล่าวคือ ส่งผลให้ความไวลดลงและจำกัดการไหลของสัญญาณอวัยวะ
ตามกฎแล้ว จำนวนเส้นใยประสาทนำเข้าทั้งหมดที่มาถึงตัวรับหรือองค์ประกอบของชั้นประสาทใดๆ ของเครื่องวิเคราะห์จะน้อยกว่าจำนวนเซลล์ประสาทนำเข้าในระดับเดียวกันหลายสิบเท่า สิ่งนี้กำหนดคุณลักษณะการทำงานที่สำคัญของการควบคุมที่ออกมา ซึ่งไม่ได้ละเอียดอ่อนและเป็นท้องถิ่น แต่ค่อนข้างกว้างและกระจาย เรากำลังพูดถึงการลดความไวของส่วนสำคัญของพื้นผิวตัวรับโดยทั่วไป
เครื่องวิเคราะห์(อวัยวะรับความรู้สึก) - ระบบที่ซับซ้อนของการก่อตัวของประสาทที่ละเอียดอ่อนซึ่งรับรู้และวิเคราะห์สิ่งเร้าที่กระทำต่อสัตว์และมนุษย์
เครื่องวิเคราะห์แต่ละตัวประกอบด้วยสามส่วน:
- ส่วนต่อพ่วง - อวัยวะรับความรู้สึกหรือ ตัวรับดำเนินการรับและการเปลี่ยนแปลงพลังงานของสิ่งเร้าที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการกระตุ้นประสาท (ตา, หู, ผิวหนัง ฯลฯ );
- แผนกกลาง - โครงสร้าง subcortical และเปลือกนอกซึ่งประมวลผลแรงกระตุ้นเส้นประสาทที่มาจากส่วนต่อพ่วงเป็นข้อมูลทางประสาทสัมผัส (บทบาทนำในกระบวนการนี้เล่นโดยโซนฉายภาพของเปลือกสมอง)
- ลิงค์เชื่อมต่อ - เส้นทางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าการเชื่อมต่อส่วนต่อพ่วงของเครื่องวิเคราะห์กับส่วนตรงกลาง:
ก) เส้นประสาทอวัยวะ (centripetal) -เส้นใยประสาทจากน้อยไปมากซึ่งการกระตุ้นถูกส่งจากตัวรับไปยังโครงสร้างที่วางอยู่ - ศูนย์กลางของระบบประสาท
ข) เส้นประสาทออก (แรงเหวี่ยง) -เส้นใยประสาทจากมากไปหาน้อย ซึ่งแรงกระตุ้นจากศูนย์กลางที่อยู่ด้านบน โดยเฉพาะจากเปลือกสมอง ถูกส่งไปยังระดับด้านล่างของเครื่องวิเคราะห์ เพื่อควบคุมกิจกรรมของพวกมัน
การทดลองจำนวนมากที่ดำเนินการโดยใช้วิธีการกระตุ้นเทียมทำให้สามารถสร้างได้ การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นความไวบางประเภทในเปลือกสมอง ดังนั้นการแสดงความไวต่อการมองเห็นจึงเน้นไปที่กลีบท้ายทอยของเยื่อหุ้มสมองเป็นหลัก ความไวในการได้ยินถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในส่วนตรงกลางของไจรัสขมับส่วนบน ความไวของกลไกสัมผัสและการเคลื่อนไหวในไจรัสส่วนกลางส่วนหลัง ฯลฯ
เครื่องวิเคราะห์เป็นส่วนเริ่มต้นและสำคัญที่สุด ส่วนโค้งสะท้อน
ส่วนโค้งสะท้อนกลับประกอบด้วยตัวรับ ทางเดิน ส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์ และ เอฟเฟกต์- ลิงค์ผู้บริหารที่ดำเนินการตอบสนองต่อร่างกายต่ออิทธิพลภายนอก ระหว่างตัวรับและสมองไม่เพียงแต่มีการเชื่อมต่อโดยตรง (สู่ศูนย์กลาง) เท่านั้น แต่ยังมีการเชื่อมต่อแบบป้อนกลับ (แรงเหวี่ยง) อีกด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการของความรู้สึกไม่เพียงเริ่มต้นในอวัยวะรับสัมผัสเท่านั้น แต่ยังจบลงที่อวัยวะรับสัมผัสด้วย
“ความรู้สึกไม่ได้เป็นผลมาจากกระบวนการสู่ศูนย์กลางเพียงอย่างเดียว มันขึ้นอยู่กับการกระทำสะท้อนกลับที่ซับซ้อนและสมบูรณ์ ซึ่งอยู่ภายใต้การก่อตัวและเป็นไปตามกฎทั่วไปของกิจกรรมการสะท้อนกลับ” การเชื่อมต่อโครงข่ายขององค์ประกอบของส่วนโค้งสะท้อนกลับเป็นพื้นฐานสำหรับการวางแนวของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนในโลกโดยรอบ
เครดิตสำหรับการค้นพบส่วนโค้งสะท้อนกลับและหลักการป้อนกลับเป็นของ Ivan Mikhailovich Sechenov ด้วยการทำงานของกลไกการสะท้อนกลับนี้ อวัยวะรับความรู้สึกจึงเป็นทั้งตัวรับและเอฟเฟกต์