🗊Презентация ПЕРЕДАЧА И ПЕРЕРАБОТКА СЕНСОРНЫХ СИГНАЛОВ Понятие о сенсорных системах. Основные функции сенсорной системы

ПЕРЕДАЧА И ПЕРЕРАБОТКА СЕНСОРНЫХ СИГНАЛОВ Понятие о сенсорных системах. Основные функции сенсорной системы. Общие принципы организации сенсорных систем (многослойность, многоканальность сенсорной системы и др.). Классификация рецепторов. Общие механизмы возбуждения рецепторов. Сенсорные пороги. Абсолютная чувствительность сенсорной системы. Дифференциальная сенсорная чувствительность. Порог различения интенсивности раздражителя. Пространственное и временное различение раздражителей. Передача и преобразование сигналов, ограничение избыточной информации. Кодирование информации: особенности кодирования в сенсорных системах. Детектирование сигналов. Опознание образов. Адаптация сенсорной системы. Взаимодействие сенсорных систем. Механизмы переработки информации в сенсорной системе. Понятие о рецептивном поле. Пространственная суммация.

Сенсорные сигналы несут в мозг внешнюю информацию, необходимую для ориентации во внешней среде и для оценки состояния самого организма. Сенсорные сигналы несут в мозг внешнюю информацию, необходимую для ориентации во внешней среде и для оценки состояния самого организма. Эти сигналы возникают в воспринимающих элементах (рецепторах) и передаются в мозг через цепи нейронов и связывающих их нервных волокон сенсорной системы.

Основные функции сенсорной системы обнаружение сигналов и их различение (рецепторы) Передача (нейроны всех уровней системы) преобразование и кодирование также детектирование признаков сенсорного образа и его опознание (нейронами корковых уровней сенсорной системы)

ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЦЕПТОРОВ Какие бывают?

ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЦЕПТОРОВ Какие бывают? По анализатору: слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы, терморецепторы, проприо и вестибулорецепторы? рецепторов боли? Экстерорецепторы и интерорецепторы По характеру контакта с внешней средой- дистантные контактные

ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЦЕПТОРОВ В зависимости от природы раздражителя 1) фоторецепторы; 2) механорецепторы, к которым относятся рецепторы слуховые, вестибулярные, тактильные рецепторы кожи, рецепторы опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы; 3) хеморецепторы, включающие рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы; 4) терморецепторы (кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны) 5) болевые (ноцицептивные) рецепторы.

ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ  ОБЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЦЕПТОРОВ 1) взаимодействие стимула с рецепторной белковой молекулой, которая находится в мембране рецептора; 2) усиление и передачу стимула в пределах рецепторной клетки 3) открывание находящихся в мембране рецептора ионных каналов, через которые начинает течь ионный ток, что, как правило, приводит к деполяризации клеточной мембраны рецепторной клетки (возникновению так называемого рецепторного потенциала).

АБСОЛЮТНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ Абсолютная чувствительность сенсорной системы основана на её свойстве обнаруживать слабые, короткие или маленькие по размеру раздражители. Порогом реакции считают ту минимальную интенсивность, длительность, энергию или площадь воздействия, которая вызывает данную реакцию Чувствительность системы и порог реакции – обратные понятия

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ Принимают за пороговую такую силу стимула, вероятность восприятия которого равна 0,5–0,75 (правильный ответ о наличии стимула от 1/2 до 3/4 случаев его воздействия). Более низкие значения интенсивности считаются подпороговыми, а более высокие – надпороговыми.

Определение абсолютного порога реакции По зависимости вероятности правильного ответа о наличии сигнала, т.е. его обнаружения, от силы раздражителя (психометрическая функция). В качестве критерия порога здесь выбрана вероятность правильного ответа, равная 0,75

Процессы пространственной и временной суммации Они сводятся к способности сенсорной системы накапливать энергию сигнала, распределённую по некоторой зоне в пространстве рецепторов или во времени. Так, увеличение до определённого предела размера сенсорного стимула или его длительности снижает порог.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ Способность сенсорной системы к различению сигналов Порог различения интенсивности раздражителя практически всегда выше ранее действовавшего раздражения на определённую долю (закон Вебера). Так, усиление давления на кожу руки ощущается, если увеличить груз на 3%

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ Пространственное различение сигналов основано на характере распределения возбуждения в слое рецепторов и в нейронных слоях сенсорной системы. Так, если два раздражителя возбудили два соседних рецептора, то их различение невозможно: они сольются и будут восприняты как единое целое. Временное различение двух раздражений возможно, если вызванные ими нервные процессы не сливаются во времени, а сигнал, вызванный вторым стимулом, не попадает в рефракторный период от предыдущего раздражения.

ПЕРЕДАЧА И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ Обеспечивают поступление в высшие сенсорные центры наиболее важной (существенной) информации о сенсорном событии в такой форме, которая удобна для надёжного и быстрого анализа. Эволюционно было выработано свойство прежде всего и быстрее всего передавать в мозг и перерабатывать информацию об изменениях в сенсорной среде. Ориентировочный рефлекс

ПЕРЕДАЧА И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ В соматосенсорной и зрительной системах на корковом уровне значительно искажаются геометрические пропорции представительства отдельных частей тела или частей поля зрения. В зрительной коре резко расширено представительство информационно наиболее важной центральной ямки сетчатки, ответственной за детальное «поточечное» описание изображения при относительном сжатии проекции периферии поля зрения («циклопический глаз»). В соматосенсорной коре также преимущественно представлены наиболее важные для тонкого различения и организации поведения зоны тела – кожа пальцев рук и лица («сенсорный гомункулюс») Различные проекционные корковые зоны, например зрительной системы (а их насчитывают несколько десятков), отличаются характером ретинотопии сетчатки. Так, имеются зоны, где представлен только центр сетчатки, или только её периферия.

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В сенсорной системе сигналы кодируются двоичным кодом, т.е. наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени Информация о раздражении и его параметрах передаётся в виде отдельных импульсов, а также групп, или «пачек» импульсов Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но количество импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной «рисунок» (pattern) пачки различны и зависят от характеристик стимула.

Особенности кодирования в сенсорных системах Соответствие по частоте: частота импульсов, порождаемых рецепторами, пропорциональна силе раздражителя. Чем больше сила раздражителя, тем больше частота импульсов, идущих от рецепторов. Образно можно сказать так: "Сила - в частоте!" По крайней мере, именно так считает наша нервная система. Соответствие номеру канала: определенному рецептору соответствует определенный адрес в сенсорной проекционной зоне коры больших полушарий головного мозга. Топическое соответствие: взаиморасположение частей раздражителя соответствует взаиморасположению нейронов, из которых строится его нервная модель. Например, соответствуют друг другу: участок поля зрения – участок сетчатки с рецепторами – участок в релейной структуре (низшем нервном центре) – участок в зрительной проекционной зоне коры. Таким образом, каждый участок проекционной зоны имеет свое рецептивное поле, отличающееся от других участков. Соответствие по количеству: чем сильнее раздражитель, тем больше число возбуждающихся рецепторов. Соответствие по длительности: чем сильнее раздражитель, тем дольше продолжается импульсация рецептора. Соответствие по латентному периоду импульсации: сильный раздражитель уменьшает латентный период. Детекция: нейрон-детектор возбуждается при раздражении своего рецептивного поля определенной конфигурации и не реагирует на отличающиеся рецептивного поля, т.е. на поля другой конфигурации. Соответствие по паттерну (узору импульсов): характеристики раздражителя отражаются в узоре импульсации.

В коре мозга сигналы кодируются также последовательностью включения параллельно работающих нейронных каналов, синхронностью ритмических импульсных разрядов возбуждённых нейронов, изменением их числа. В коре одним из основных используемых способов становится позиционное кодирование.

Синтезируя сигналы от нейронов-детекторов, высший отдел сенсорной системы формирует «образ» раздражителя и сравнивает его со множеством образов, хранящихся в памяти. Опознание завершается принятием решения о том, с каким объектом или ситуацией встретился организм. Опознание часто происходит независимо от изменчивости сигнала. При опознании сенсорных образов возможны ошибки

https://www.adme.ru/vdohnovenie/15-illyuzij-kotorye-vzorvali-nash-mozg-v-2013-godu-606205/

АДАПТАЦИЯ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ Сенсорная адаптация – это общее свойство сенсорных систем, заключающееся в приспособлении к длительно действующему (фоновому) раздражителю. Общая, или глобальная, адаптация проявляется в снижении абсолютной и повышении дифференциальной чувствительности всей сенсорной системы.

Читать:   7. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ 8. МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЕ