Принципи організації сенсорних систем
Сенсорні системи виконують функції прийому, передачі та аналізу інформації із зовнішнього чи внутрішнього середовища.
У цьому вся процесі виділяються основні етапи:
1) збудження рецепторів у відповідь на дію адекватного стимулу (формування рецепторного потенціалу);
2) передача нервового збудження від рецепторів до вищих відділів центральної нервової системи;
3) аналіз надходить сигналу в центральних відділах аналізатора та виділення з нього біологічно значущої інформації;
4) формування суб'єктивного образу, адекватного чинному подразнику;
5) впізнання, класифікація, ідентифікація стимулу, прийняття рішення та формування реакції реакції організму.
Всі сенсорні системи виконують однакову функцію і, отже, мають подібні принципи конструкції та організації:
1.Принцип багатоповерховості(або багатошаровості) сенсорних систем. Вінрозкриває наявність декількох шарів нервових клітин, перший з яких пов'язаний з рецепторними елементами, а останній з нейронами асоціативних зон кори великих півкуль. Між собою поверхи пов'язані аксонами їхніх нейронів. Така побудова сенсорних систем забезпечує поетапну переробку інформації кожному з проміжних рівнів.
2.Принцип багатоканальності проведення інформації. У кожному шарі аналізатора розташовується безліч (десятки та сотні тисяч) нервових елементів, які пов'язані з безліччю елементів наступного шару. Як правило, різні канали не дублюють один одного, а служать для передачі інформації про різні властивості сенсорного стимулу.
На більш високих рівнях сенсорних систем виділяють такі канали передачі інформації:специфічний(проекційний),асоціативнийтанеспецифічний.
заспецифічного каналу передаються відомості про фізичні параметри стимулу. Асоціативним каналом – відомості про його біологічну значущість. Неспецифічні шляхи служать для активації та налаштування центральних ланок аналізатора на сприйняття тієї чи іншої інформації.
3.Принцип конвергенції та дивергенції. У конструкції сенсорних систем не дотримується лінійний зв'язок між нейронами нижче та вищележачих рівнів. Кожен нейрон отримує інформацію від десятків і сотень нейронів рівня (принцип конвергенції). Утворюється сенсорна лійка, що звужується. Наприклад, у сітківці ока приблизно 130 млн. рецепторів, а у шарі вихідних гангліозних клітин лише 250 тис. нейронів.
У сенсорних системах крім принципу конвергенції можна виділити принцип дивергенції, який представлений в сенсорних воронках, що розширюються. Це відбувається, коли нейрон посилає розгалуження свого аксона до десятків і сотень нейронів вищого рівня. Воронки, що розширюються, формуються на високих рівнях зорової системи, а також інших системах (наприклад, у слуховій). Фізіологічний зміст принципу конвергенції зводиться до зменшення кількості інформації, що передається в мозок, а дивергенції – до забезпечення більш дрібного та складного аналізу різних ознак сигналу.
4.Принцип зворотного зв'язку. У сенсорних системах діють позитивні та негативні зворотні зв'язки.Позитивні зв'язкивикористовуються посилення та аналізу слабких сигналів, і навіть виділення сигналів з «шуму», тобто. з біологічно незначимої на даний момент інформації.Негативнізворотнізв'язки запобігають надмірному збудженнюнейронів при дії стимулів високої інтенсивності. Спільна дія позитивних та негативних зворотних зв'язківдозволяє відфільтрувати надмірну інформацію та виділити біологічно значущі ознаки сигналів.
5.Принцип двосторонньої симетрії. Будь-яка сенсорна система побудована за принципом билатеральной симетрії, тобто. рецепторні апарати та центральні ланки парні, дзеркально розташовані.Рецептори, розташовані на одній половині тіла, пов'язані з протилежною стороною центрального відділу аналізатора, так як аферентні шляхи від рецепторів переходять на протилежну сторону головним чином на рівні довгастого мозку
Між симетричними відділами сенсорних систем встановлюються горизонтальні зв'язки, що забезпечують їх взаємодію.
Основним механізмом парної діяльності сенсорної системи є механізм функціональної асиметрії при дії об'єктів, по-різному локалізованих у просторі.