Физиология человека и животных » 3. Кодирование сенсорной информации. Проводниковые структуры сенсорных систем
Механические, химические, световые и другие раздражители действуют на соответствующие адекватные рецепторы и преобразуются ими в универсальные сигналы – нервные импульсы, то есть происходит «кодирование» этих сигналов.
Кодирование качества достигается избирательной чувствительностью рецепторов к адекватному для него раздражителю. Сенсорный проводящий путь состоит из цепи нейронов, соединенных синапсами и реагирующих на определенную модальность раздражителя. Эта цепь составляет так называемую меченую линию. Рецептивное поле (с морфологической точки зрения) – это тот участок рецептивной поверхности (например, сетчатки глаза), с которым данная структура (волокно, нейрон) связана анатомически. С функциональной точки зрения, рецептивное поле – это понятие динамическое, означающее, что один и тот же нейрон в различные отрезки времени в зависимости, например, от характеристики действующего раздражения, может связаться с разным числом рецепторов. То есть максимальная величина рецептивного поля нейрона определяется его анатомическими связями, а минимальная – может быть ограничена одним рецептором.
Кодирование интенсивности осуществляется посредством изменения частоты следования нервных импульсов от рецепторов в головной мозг. Увеличение интенсивности раздражителя приводит к увеличению частоты импульсов.
Закон Вебера:прирост ощущения зависит от силы раздражителя.
Закон Вебера-Фехнера: ощущения увеличиваются пропорционально логарифму интенсивности раздражения.
Пространственное кодирование. В некоторых сенсорных системах естественная стимуляция рецепторов характеризуется тем или иным распределение локальных стимулов. На основе этого формируется пространственное различение. Наиболее простой способ воспроизведения пространственного расположения стимулов на рецептирующей поверхности – это поточечное их нанесение на поверхность коры больших полушарий в соответствующей сенсорной зоне.
Временное кодирование. Кодирование информации, как правило, осуществляется группой равномерно следующих импульсов, и кодирование времени осуществляется за счет изменения частоты импульсации или продолжительности межимпульсных пауз.
Проводниковые структуры сенсорных систем включают в себя нервные волокна, по которым передаются нервные стимулы от чувствительных рецепторов органов чувств, вставочные нейроны, расположенные в структурах ЦНС (спинном, продолговатом, среднем мозге, четверохолмии, таламусе) вплоть до коры больших полушарий, где располагаются корковые центры сенсорных систем.
Сенсорные пути.
1) Специфические сенсорные пути передают информацию о физических параметрах стимула от рецепторов одного типа.
2) Неспецифические, или мультимодальные необходимы для поддержания общего уровня возбудимости нервных структур, принимающих участие в восприятии сенсорных стимулов.
3) Ассоциативные таламокортикальные пути с проекцией в соответствующие области коры больших полушарий связаны с оценкой биологической значимости стимулов. С ними связана межсенсорная интеграция.
Следовательно, сенсорная функция осуществляется на основе взаимосвязанной деятельности специфических, неспецифических и ассоциативных образований головного мозга, которые обеспечивают формирование поведенческого статуса всего организма.
Вкусовой код
Вера Винниченко
«Квантик» №7, 2015
Вызывает ли нас к доске учитель математики, пошёл ли папа на кухню к холодильнику, готовит ли мама суп, холодно нам или жарко, хотим мы есть или пить — что бы ни случилось, наш мозг должен точно знать, что происходит вокруг нас и внутри нас. Но мозг умеет говорить только на языке электрических импульсов. Именно поэтому ему нужна специальная команда переводчиков. Эти переводчики называются рецепторами. Так, рецепторы в наших глазах — палочки и колбочки — улавливают свет, рецепторы в ушах — волосковые клетки — улавливают звук, рецепторы кожи улавливают давление и прикосновение и т. д. Один и тот же рецептор может воспринимать разные виды информации. Так, если мы закроем глаза и слегка надавим поверх века, мы увидим захватывающую картину крапинок и вспышек. Это потому, что палочки и колбочки способны реагировать не только на свет, но и на механическое воздействие (давление). Но все же точнее и лучше всего рецепторы распознают свой сигнал. Поэтому когда «звонит» рецептор света, то мозг интерпретирует (понимает) этот сигнал как свет. Такой принцип кодирования информации учёные назвали «принципом меченой линии». Это значит: чтобы понять, что случилось, мозгу важно знать, откуда именно пришёл сигнал.
Во рту у нас тоже имеется специальная команда переводчиков — вкусовые рецепторы. Они переводят энергию различных химических соединений в последовательность электрических импульсов. И в таком «понятном» виде сигнал и поступает в мозг. Мозг радуется понятному сигналу и тотчас его опознаёт. Если пища полезная и вкусная, мозг запускает команды жевания и глотания. Если еда горькая, невкусная, противная, мозг запускает реакцию выплёвывания или даже рвоты. Больше всего вкусовых рецепторов расположено на языке. А вот у рыб, в отличие от нас, вкусовые рецепторы расположены не только в ротовой полости, но и по всей поверхности тела. Поэтому рыбы постоянно ощущают вкус воды, в которой плавают.
Какими бывают эти рецепторы вкуса? Мы рассмотрим четыре основных типа вкусовых рецепторов (солёного, кислого, сладкого и горького) и один дополнительный (умами).
Рецепторы солёного. Все мы знаем, как выглядит соль, которую мама любит сыпать в суп, — это маленькие белые кристаллики хлорида натрия NaCl. Но стоит только очутиться этим кристалликам в супе или у нас во рту, как они начинают растворяться, распадаясь на отдельные частицы: положительно заряженные частицы натрия Na+ и отрицательно заряженные частицы хлора Cl−. Рецептор солёного находит и связывает ионы Na+. Как только они связываются, рецептор отдаёт в мозг электрический импульс — специальный сигнал. И мы ощущаем солёный вкус.
Рецепторы кислого.
Рецепторы сладкого и горького. Все мы хорошо знаем, как приятно на вкус малиновое варенье и какие горькие на вкус редька, грейпфрут и чистый чёрный кофе без молока и сахара. Но генетики доказали удивительный факт: рецепторы сладкого и горького — близкие родственники. Рецепторы сладкого реагируют на глюкозу. Рецепторы горького — на такие вещества, как хлорид кальция и различные растительные алкалоиды — хинин, атропин, кофеин. Большинство лекарств делают на основе растительных алкалоидов — вот почему лекарства обычно горькие.
В 1909 году в Японии жил физиолог Кикунае Икеда, который очень любил макать всё, что ему дают на обед, в соусы, изготовленные из морских водорослей. Кикунае очень хотел понять, почему эти соусы делают еду такой вкусной. Он долго разлагал на простые компоненты все соусы, которые ему попадались, и наконец выделил вещество, которое искал — это оказался глутамат натрия.
Глутамат связывается со специальными рецепторами, вызывая «мясной вкус». Кикунае назвал этот вкус «умами», что означает по-японски «очень вкусно». Так был открыт пятый вид вкуса — умами.Невкусовые рецепторы во рту. Конечно, в ротовой полости имеются не только вкусовые рецепторы. Например, там есть рецепторы холодного и горячего. Если мы с вами начнём есть мороженое, то сработают холодовые, а вот когда мы едим горячий суп или пьём горячий чай, активируются рецепторы горячего.
Мы уже говорили, что рецепторы специализируются на своём сигнале, но могут реагировать на другие стимулы, например, на разные химические вещества. Например, от мяты во рту ощущается холод. Это потому, что мята содержит ментол. Ментол связывается химически с холодовым рецептором и активирует его «нелегально», «обманывая» наш мозг. Поскольку нервный импульс поступает от холодового рецептора, мозг согласно принципу «меченой линии» интерпретирует сигнал как холод. Если вам когда-нибудь попадется красный перец чили, ни в коем случае не кусайте его сразу.
Однако в ощущении вкуса важна информация не только от вкусовых рецепторов: при формировании команды мозг учитывает также вид и запах пищи. Если посадить папу на диван, завязать ему глаза, попросить зажать нос и дать ему по маленькому кусочку яблока и лука, папа может их перепутать. Это не потому, что папа устал и ему неинтересно. Это потому, что мы привыкли ориентироваться на зрительную информацию. Лучшие шеф-повара и гурманы специально тренируются по запаху и вкусу, вслепую различать тысячи специй, масел, сыров, сорта овощей и фруктов. Попробуйте самостоятельно провести следующие эксперименты.
|
Художник Евгений Паненко
определение маркированного+линии+принципа по Медицинскому словарю
маркированного+линии+принципа | определение маркированного+линии+принципа по Медицинскому словарю Маркировка+линия+принцип | определение маркированного+линии+принципа по Медицинскому словарюСлово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.
Пожалуйста, попробуйте слова отдельно:
с этикеткой линия принцип
Некоторые статьи, соответствующие вашему запросу:
- Freiwillige Selbstkontrolle der Filmwirtschaft
- электронная оболочка
- Your Love (песня Фрэнки Наклза)
- Диаграмма предложений
- Викторианская Англия под властью Марса
- Meccano
- Элегия (диапазон Нидерландов)
- блок-схема
- Дельта Меконга (диапазон)
- Водораздел (алгоритм)
- Глобальная сеть экомаркировки
- Комбинаторное перечисление
- Колыбель грязи
- Диаграмма Яблонски
- Международная организация по маркировке справедливой торговли
Полный браузер ?
- ▲
- Маркированная цепь Маркова
- обозначил меня как
- пометил меня
- Маркированный мультиграф
- Маркированный мультиграф
- назвал себя
- обозначил себя
- помечен как
- помечен как один с
- назвал себя
- обозначил себя
- Оптическая импульсная коммутация с маркировкой
- обозначили себя как
- обозначили себя
- Маркированный профиль защиты безопасности
- Меченый стрептавидин-биотин
- пометил их как
- пометил их с
- обозначили себя как
- назвали себя
- маркированный тироксин
- Анализатор переходной системы с маркировкой
- обозначил нас как
- пометил нас с
- маркированное окно
- с маркировкой
- пометил вас как
- пометил вас с
- назвал себя
- назвал себя
- маркировано+линия+принцип
- маркировано
- с маркировкой
- этикетировщик
- этикетировщик
- этикетировщик
- этикетировщик
- этикетировщик
- этикетировщик
- этикетировщик
- Идентификационный код этикетировщика
- Этикетировщики
- этикетировочные машины
- этикетировочные машины
- этикетировочные машины
- этикетировочные машины
- LabelFlash
- маркировка
- маркировка
- маркировка
- маркировка
- маркировка
- маркировка
- Маркировка (дизайн карты)
- маркировка как
- обозначив ее как
- пометив ее номером
- называет себя
- маркирует себя
- помечая его как
- пометив его номером
- ▼
Принцип маркированных линий соматосенсорной физиологии может объяснить феномен фантомных конечностей
. 2011 ноябрь; 77 (5): 853-6. doi: 10.1016/j.mehy.2011.07.054. Epub 2011 20 августа.Хосе Карлос Перейра-младший 1 , Розана Кардосо Алвес
принадлежность
- PMID: 21862233
- DOI: 10.1016/j.mehy.2011.07.054
Хосе Карлос Перейра-младший и др. Мед Гипотезы. 2011 ноябрь
. 2011 ноябрь; 77 (5): 853-6. doi: 10.1016/j.mehy.2011.07.054. Epub 2011 20 августа.Авторы
Хосе Карлос Перейра-младший 1 , Розана Кардосо Алвес
принадлежность
- 1 Faculdade Medicina Jundiaí, Rua Francisco Telles, 250, ZC: 13 202 550 Jundiaí, Сан-Паулу, Бразилия. [email protected]
- PMID: 21862233
- DOI: 10.1016/j.mehy.2011.07.054
Абстрактный
В соматосенсорной системе различные сенсорные рецепторы улавливают различные раздражители и передают их в сенсорную кору. Каждый тип рецепторов специализирован, то есть воспринимает тот раздражитель, на получение которого он предопределен. Сразу после стимуляции рецептор посылает сигнал в соматосенсорную кору по нервным волокнам, и область коры, принимающая сигнал, определяет способ последующего восприятия. Этот механизм называется принципом «меченых» линий. Соматические рецепторы являются структурами, предназначенными для получения раздражителей, однако, если их афферентные волокна стимулируются в любой точке при приближении к коре, способ восприятия корой такой же, как и при непосредственной стимуляции соматических рецепторов. Это происходит после ампутации конечности, когда оставшиеся волокна передают в кору способ ощущения, для которого они были специализированы, несмотря на отсутствие соматических рецепторов в начале афферентного пути. Однако афферентный путь заканчивается в той же области коры, что и до деафферентации. Поскольку соматические рецепторы и целостность афферентных путей важны для регуляции и модуляции полученных стимулов, после деафферентации афферентный путь становится анатомически и функционально аномальным. Мы считаем, что эти факторы, связанные с патофизиологией фантомной конечности (ФХ), могут быть объяснением этого интригующего явления.
Copyright © 2011 Elsevier Ltd. Все права защищены.
Похожие статьи
- [Корковая реорганизация и боль. Эмпирические данные и терапевтическое значение на примере фантомной боли.
Хьюз Э., Ларбиг В., Бирбаумер Н., Флор Х. Хьюз Э. и др. Шмерц. 2001 г., 15 апреля (2): 131–137. doi: 10.1007/s004820170037. Шмерц. 2001. PMID: 11810344 Обзор. Немецкий.
- Возникновение фантомных гениталий после операции по смене пола.
Рамачандран В.С., McGeoch PD. Рамачандран В.С. и соавт. Мед Гипотезы. 2007;69(5):1001-3. doi: 10.1016/j.mehy.2007.02.024. Epub 2007, 8 апреля. Мед Гипотезы. 2007. PMID: 17420102
- Фантомная боль в конечностях: случай дезадаптивной пластичности ЦНС?
Флор Х., Николайсен Л., Стэхелин Дженсен Т. Флор Х. и др. Нат Рев Нейроски. 2006 ноябрь;7(11):873-81. doi: 10.1038/nrn1991. Нат Рев Нейроски. 2006. PMID: 17053811 Обзор.
- Фантомная боль в конечностях: аспекты нейропластичности и вмешательства.
Грюссер С.М., Диерс М., Флор Х. Грюссер С.М. и соавт. Анастезиол Интенсивмед Нотфалмед Шмерцтер. 2003 г., декабрь; 38 (12): 762-6. doi: 10.1055/s-2003-45403. Анастезиол Интенсивмед Нотфалмед Шмерцтер. 2003. PMID: 14666438 Обзор. Немецкий.
- Соматическое представление головного мозга фантома и неповрежденной конечности: отчет о клиническом случае исследования фМРТ.
Кондес-Лара М., Барриос Ф.А., Ромо Х.Р., Рохас Р., Сальгадо П., Санчес-Кортасар Х. Кондес-Лара М. и др. Евр Джей Пейн. 2000;4(3):239-45. doi: 10.1053/eujp.2000.0176. Евр Джей Пейн. 2000. PMID: 10985867
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
- Модели для различения размытия изображения от потери контраста.
Соломон Дж.А., Морган М.Дж. Соломон Дж.А. и соавт. Дж. Вис. 2020 3 июня; 20(6):19. дои: 10.1167/jov.20.6.19. Дж. Вис. 2020. PMID: 32579675 Бесплатная статья ЧВК.
- Экспрессия и функция дельта-опиоидных рецепторов в первичных афферентных соматосенсорных нейронах.
Франсуа А., Шеррер Г. Франсуа А. и др. Handb Exp Pharmacol. 2018;247:87-114. дои: 10.1007/164_2017_58. Handb Exp Pharmacol. 2018. PMID: 28993838 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
- Анализ ноцицептивной информации, закодированной в паттернах временных разрядов кожных С-волокон.
Чо К., Чан Дж. Х., Ким С. П., Ли С. Х., Чанг С. С., Ким И. Ю., Чан Д. П., Юнг С. Дж. Чо К. и др. Front Comput Neurosci. 2016 18 ноября; 10:118. дои: 10.3389/fncom.2016.00118. Электронная коллекция 2016. Front Comput Neurosci. 2016. PMID: 27917120 Бесплатная статья ЧВК.
- Тактильные, тепловые и электрические пороги у пациентов с фантомной болью и без нее после травматической ампутации нижних конечностей.
Ли С., Мелтон Д. Х., Ли С. Ли С и др. Джей Боль Рез. 2015 20 апреля; 8: 169-74. doi: 10.2147/JPR.