Процеси гальмування і збудження в синапсах

Кодування сенсорної інформації

Є відмінності у швидкості передавання та інших особливостях чутливих нервових волокон, однак потенціали дії подібні у всіх нервах. Наприклад, потенціали дії у нерві від рецептора дотику ідентичні до потенціалів у нерві від теплового рецептора. З огляду на це постає питання, чому стимулювання дотикового рецептора спричинює відчуття дотику, а не тепла. Постає також питання, як можна передати легкий або важкий дотик.

Доктрина специфічних нервових енергій

Відчуття, спричинене імпульсами, що генеровані в рецепторі, залежить від специфічної ділянки мозку, яку вони кінцево активують. Специфічні сенсорні шляхи є окремими від органа чуття до кори. Отже, коли подразнюють нервові шляхи від окремого органа чуття, то відчуття, що з'являється, є таким, до якого цей рецептор спеціалізований, незалежно від того, як і де протягом цього сенсорного шляху спричинено активність. Цей принцип, уперше сформульований Мюлером 1835 р., отримав досить громіздку назву доктрини специфічних нервових енергій. Наприклад, якщо чутливий нерв від тільця Пачіні в руці стимульовано тиском біля ліктя або подразненням від пухлини у плечовому сплетенні, то спричинене відчуття буде дотиком. Подібно, якби достатньо тонкий електрод вставити у відповідні волокна дорсальних стовпів спинного мозку, таламуса або постцентральної звивини мозкової кори, то відчуття, спричинене подразненням, було б дотиком. Цю доктрину час від часу ставили під сумнів, особливо ті, хто вважав, що біль зумовлений дуже сильним подразненням дуже різних рецепторів. Однак гіпотеза суперстимулювання значно дискредитована, і принцип специфічних нервових енергій є одним з наріжних каменів сенсорної фізіології.

Проекція

Незалежно від того, де подразнюють чутливий тракт уздовж його шляху до кори, спричинене свідоме відчуття буде локалізоване у місці розташування рецептора. Цей принцип називають законом проекції. Експерименти з подразненням кори головного мозку під час нейрохірургічних операцій на хворих, що перебувають у свідомості, моделюють цей феномен. Наприклад, якщо подразнюють кіркову сприймальну ділянку для імпульсів від лівої руки, то хворий локалізує відчуття у лівій руці, а не у голові. Інший приклад - люди з ампутованими кінцівками. Деякі з таких хворих можуть скаржитися на біль, часто сильний, і пропріорецептивні відчуття у кінцівці, якої нема (фантомна кінцівка). Кінці нервів, перерізаних під час ампутації часто формують нервові клубки, які називають неврономами. У цих неврономах може виникати біль спонтанно або в разі натискання. Імпульси, які в цьому разі ґенеруються, виникають у нервових волокнах, які попередньо йшли від органів чуття в ампутованій кінцівці, а спричинені відчуття проектуються туди, де були рецептори. Однак є докази, що феномен фантомної кінцівки також пов'язаний із пластичністю в сенсорних системах ЦНС.

Розпізнавання інтенсивності подразнення;

Є два шляхи, якими інформація про інтенсивність подразнення передається у мозок: зміна частоти потенціалів дії, генерованих активністю конкретного рецептора, і зміна кількості активованих рецепторів.

Давно з'ясовано, що інтенсивність відчуття пропорційна до логарифма інтенсивності подразника (закон Вебера-Фехнера). Однак тепер виявили, що точніше цей феномен описує формула

R = KS^A,

де К. - відчуття; І - інтенсивність подразнення, К і А - сталі для будь-якого різновиду відчуття. Частота потенціалів дії, ґенерованих подразненням чутливого нервового волокна, також співвідноситься до інтенсивності подразника як функція ступеня. Сучасні дані свідчать, що у ЦНС співвідношення між подразником і відчуттям та інтенсивністю подразника первинно визначена властивостями самих периферійних рецепторів.

Размещено на Allbest.ru