Sistemi cerebrali e sensoriali

Il dr. Doping racconta sulla struttura di sistemi sensoriali, la mappa di superficie di recettore e le funzioni del talamo.

Il nostro corpo è sontuosamente dotato di vari sensi. Perfino in tempi antichi, identificati i cinque sensi principali: vista, udienza, odore, contatto e gusto. In effetti, siamo equipaggiati con sistemi di sensore molto più ricchi. Il loro scopo è comprensibile: raccogliamo informazioni dall'ambiente esterno e dall'ambiente interno del corpo, perché il nostro cervello è importante in quale stato sono organi interni, quanti gli intestini o i bronchi sono tesi - tutto questo è abbastanza importante.

La maggior parte sistemi sensoriali hanno una struttura standard, e tutto mette in moto da celle di recettore, cioè sensori che rispondono a un segnale-a il segnale chimico (le molecole hanno apparito nell'ambiente) o fisico, il contatto, le onde elettromagnetiche, come nel caso di vista. Più lontano, questo sensore, la cella di recettore, trasmette impulsi elettrici al nervo di conduzione. Un nervo è un filo che collega il sensore e il processore centrale, il midollo spinale e cerebrale. Come sappiamo, abbiamo 31 paia di nervi spinali, e tutti loro sono impegnati in trasmissione di segnali sensoriali da livelli del corpo diversi. Inoltre, delle 12 paia di nervi cranici, più anche affronti sensorics. E finalmente, il terzo, lo stadio più difficile: il segnale entra nel sistema nervoso centrale e poi, in primo luogo, all'interno del midollo spinale e poi il cervello è trattato in successione, questi o altre reazioni sono provocati, ricordano alle informazioni. Quanto più in alto i segnali si spostano lungo il sistema nervoso centrale, tanto sono realizzate le operazioni computazionali più complesse. I momenti umani più complessi di trattare informazioni succedono nella corteccia cerebrale.

Se guardiamo più strettamente i nostri recettori, da loro, in effetti, tutto comincia. Vediamo che sono divisi in due tipi: possono essere cellule nervose o le noncellule nervose. Se il recettore è un neurone o la sua conseguenza, tali recettori sono chiamati primari sensoriale. In un certo senso, l'evoluzione ha cominciato con loro. Un segnale è venuto alle cellule nervose, un impulso elettrico è stato generato più lontano, e in questa forma cerebrale e amichevole, le informazioni sono state sollevate nel midollo spinale, il cervello. Ma ci sono molti segnali, e sono diversi. Evidentemente, le risorse di neuroni non sono abbastanza per reagire a tutto nel mondo, e quanto i flussi più sensoriali che legge, tanto più informazioni sull'ambiente, il più corretto il Suo comportamento, quindi l'evoluzione cercava altri sensori, all'infuori di neuroni. Alla fine parecchie celle - particolarmente epiteliale, copra celle sulla superficie della pelle o sulla superficie delle cavità del corpo - anche trasformato in recettori. Ma queste non sono più cellule nervose, e tali recettori sono chiamati secondari sensoriale. Per loro per trasmettere un segnale al sistema nervoso centrale, hanno bisogno dell'aiuto di neuroni del sistema nervoso periferico. È, il recettore reagisce allo stimolo, allora deve trasferirlo al neurone di conduzione cosiddetto, e solo i processi del neurone di conduzione arriveranno al midollo spinale e cerebrale.

I recettori originalmente sensoriali includono i recettori del nostro sistema olfattivo, così come i recettori di tali sistemi come pelle, muscolo, dolore e recettori del sistema di sensibilità interna. I recettori sensoriali secondari sono la vista, l'udienza, il sistema vestibolare e il gusto. Si scopre che abbiamo nove grandi sistemi di sensore seri. Sebbene in effetti qualche volta si offra più. Il criterio per separare una parte del nostro corpo in un sistema sensoriale separato è generalmente abbastanza comprensibile. Parliamo di un sistema sensoriale speciale, se ci sono i loro recettori, i loro sentieri e i loro centri separati nel midollo spinale e cerebrale che scambiano informazioni dentro il sistema sensoriale. Da questo punto di vista, la sensibilità della pelle, la sensibilità di dolore e la sensibilità muscolare sono sistemi sensoriali diversi, sebbene fosse una volta detto sulla sensibilità generale del corpo. Il senso di odore è un sistema sensoriale separato, ma c'è un sistema olfattivo supplementare cosiddetto - un organo vomeronasal. Questo progetto, sebbene piccolo, soddisfa tutti i criteri applicabili al sistema di sensore. Perciò, è abbastanza logico per l'organo vomeronasal e tutto collegato a esso, cioè segnala che si alzano quando pheromones appaiono, e poi entrano nel hypothalamus, per separarsi in un sistema sensoriale separato. Ma risulta essere penosamente piccolo, ma è molto ridotto.

Come reagisce il recettore affatto al segnale? A causa di che la cella sensibile o il suo processo rispondono a un effetto fisico o chimico? La logica del lavoro qui è piuttosto vicina a quello che i neuroni fanno in generale. Una cellula nervosa ordinaria risponde all'apparizione di una sostanza di mediatore. I recettori di gusto o i recettori olfattivi, i recettori di sensibilità interni, reagiscono approssimativamente all'apparizione di un prodotto chimico. Sulla membrana di recettore ci sono proteine sensibili a cui i canali d'ione sono collegati. Quando un odore certo si alza, si aprono, gli ioni positivamente caricati entrano nella cella, un cambiamento di accusa su, la depolarizzazione succede, e questo può causare la generazione di impulsi elettrici. Più lontano, questi impulsi fuggiranno di nuovo nel midollo spinale o cerebrale. Approssimativamente lo stesso principio è usato per recettori di sensibilità meccanica e perfino recettori visivi. Di regola, un po' di azione sensoriale adeguata causa l'apertura dei canali d'ione alla membrana di recettore, sebbene qualche volta chiudendosi, dei canali d'ione, un cambiamento di accusa nella cella si alzi e un potenziale di azione è generato che scappa nel sistema nervoso centrale. E quanto più forte l'effetto sensoriale, tanto più spesso gli impulsi (i potenziali di azione) funzionano prima lungo il nervo sensoriale, e poi all'interno dei centri sensoriali del midollo spinale e cerebrale.

Questo è il primo di due leggi fondamentali di operazione di sistemi sensoriali. La legge somiglia a questo: l'intensità dell'energia del segnale sensoriale è codificata dalla frequenza del potenziale di azione nel nervo di conduzione. È, quanto più forte il suono, tanto più lucente la luce, quanto più concentrato la soluzione, per esempio, il glucosio, tanto più spesso gli impulsi attraversano questo o quel nervo. Secondo questa frequenza, il nostro cervello e centri più alti imparano l'intensità del segnale sensoriale. Se parliamo di numeri reali, allora il segnale, che è soggettivamente percepito come piuttosto debole, da qualche parte 20-40 polsi al secondo. Se la corsa di polsi con una frequenza di Hz 50-70 sul nervo, allora questo è soggettivo a noi un segnale di forza media. Quando più vicino a 100 polsi al secondo, che è 100 Hz, questo è un segnale forte. E quando va al di là di 100 Hz, è già un segnale estremamente forte, e tali segnali sono spesso soggettivamente sgradevoli per noi. Il suono leggero, troppo forte troppo lucente - proviamo a evitare tali influenze, perché la probabilità di danneggiare quegli stessi recettori o, i centri ancora più cattivi, sensoriali del midollo spinale e cerebrale sono grandi.

Per i recettori per funzionare bene e qualitativamente, di solito hanno bisogno di alcune strutture ausiliari che creano tutte le condizioni per loro. I recettori funzionano già all'interno di queste strutture. Chiamiamo tali strutture gli organi di senso. Non disorienti il concetto di "organo di senso" e "sistema sensoriale". L'organo sensoriale è il posto dove il recettore è buono. Per esempio, l'occhio è l'organo di vista. L'orecchio interno o la chiocciola sono l'organo di udienza. La pelle è un organo di contatto, la sensibilità di dolore.

Oltre all'intensità, l'energia, ogni segnale di sensore è caratterizzato da ancora una qualità. Dal punto di vista dell'organizzazione del sistema sensoriale, i segnali qualitativamente diversi sono quelli che agiscono su recettori diversi. Questo non è molto coerente con la nostra percezione quotidiana del lavoro di organi di senso e sistemi sensoriali, ma questo è esattamente così. Il modo più facile di capire questo è dall'esempio di sensibilità della pelle. Abbiamo una superficie della pelle su cui i recettori sono sparsi, i processi di cellula nervosa, e i recettori diversi servono aree della pelle diverse. Di conseguenza, ci sono un recettore e un neurone che lavora con il pollice, e c'è un neurone che lavora con il mignolo. I segnali qualitativamente diversi sono segnali che sono letti da parti diverse della pelle. Per il sistema uditivo, l'organizzazione della nostra coclea è tale che i recettori diversi reagiscono a segnali di tonalità diverse. Ci sono recettori accordati ad alte frequenze, a basse frequenze, le frequenze medie. Per il nostro sistema visivo i segnali qualitativamente diversi sono segnali che vengono da punti diversi di spazio, perché i fotorecettori diversi nella nostra retina sembrano di scrutare il loro pezzo di questa 2a immagine e relazione al sistema nervoso centrale su punti certi in posti certi di spazio. È, i segnali qualitativamente diversi sono segnali che funzionano su recettori diversi.

Il fatto è che i recettori, di regola, sono situati in un posto certo del nostro corpo. Questa zona è chiamata la superficie di recettore. Ogni recettore trasmette un segnale alle sue cellule nervose, le informazioni da confinare con recettori sono trasmesse a cellule nervose vicine. Come risultato, la superficie di recettore è parallela visualizzato sulle strutture del midollo spinale e cerebrale - questo trasferimento parallelo è familiare da Lei da geometria. Come risultato, un effetto molto interessante si alza: nel nostro midollo spinale o principale, una mappa delle superficie di recettore è formata. La nostra pelle superficiale con il pollice, l'orecchio, il dorso, il mignolo, il ginocchio e così via è visualizzato nei centri di sensibilità della pelle, la retina è visualizzata nei centri visivi, e la chiocciola e la sua membrana basilar sono nei centri uditivi. Il trasferimento parallelo permette al nostro cervello di distinguere segnali di qualità diversa. Come sa il cervello che hanno toccato il naso o il ginocchio? Dopotutto, gli impulsi che attraversano le cellule nervose sono esattamente lo stesso. Può imparare solo se guarda quale axon il segnale è venuto dirigendo. In cibernetica, questo è chiamato la codifica di numero di canale. Il principio di codificare il numero di canale è anche la base dell'operazione di sistemi sensoriali. Questo è la seconda legge fondamentale dell'operazione di sistemi sensoriali. Somiglia a questo: la qualità del segnale di sensore è codificata dal numero di canale. Possiamo codificare l'intensità di segnale con la frequenza del PD, codificare le caratteristiche qualitative con il numero di canale, e questo è abbastanza per il cervello per trattare più lontano queste informazioni sensoriali.

Che avviene nel midollo spinale e cerebrale con segnali sensoriali? Sono filtrati e sono capaci di provocare varie reazioni. Il midollo spinale e principale, particolarmente la testa, è capace di riconoscere le immagini sensoriali cosiddette. La regione sensoriale è una raccolta di parecchi segnali sensoriali, l'essenza di informazioni di un ordine più alto. Il midollo spinale principalmente lavora con la sensibilità del corpo, il 31 segmento del midollo spinale legge informazioni dal 31esimo piano del nostro corpo: è la sensibilità di dolore, la sensibilità cutanea, muscolare e i segnali da organi interni - questo è chiamato l'interricevimento, la sensibilità interna. Più lontano, la sostanza bianca del midollo spinale, un gruppo di axons Le permette di tenere, trasmettere queste informazioni già al cervello. Le distese di ascensione principali del midollo spinale, quelli che trasmettono tali informazioni sensoriali, sono le colonne dorsali cosiddette che funzionano su molto indietro la superficie del midollo spinale. Ci sono anche le distese spinali-cerebellar che interagiscono con il cervelletto. Per trasmettere la sensibilità di dolore, la distesa spinale-thalamic è molto importante.

Se parliamo del cervello, allora ottiene la parte del leone di impieghi sensoriali. Ci sono un nervo olfattivo, un nervo ottico, un nervo vestibulo-uditivo tre nervi, affrontando esclusivamente sensorics. Inoltre, tali nervi come il massaggio al viso, glossopharyngeal, trigeminal, anche trasmettono una varietà di segnali sensoriali.

Un livello molto importante di elaborazione di segnali sensoriali è il talamo, una struttura attraverso quale tutti i flussi sensoriali, salvo per il senso di odore, aumento nella corteccia cerebrale. Il talamo è il filtro di informazioni più importante che lavora nell'ordine della corteccia cerebrale e è assente quello che è importante qui e adesso. Inoltre, il talamo molto prontamente perde i nuovi segnali forti. Nell'esecuzione di questa funzione aiuta il cervello quadruplo, dove i nostri centri visivi e uditivi antichi sono situati. Alla fine, le informazioni sensoriali salgono nella corteccia cerebrale, dove ci sono centri visivi, centri uditivi, centri di gusto. Il lobo occipitale è la corteccia visiva, il lobo temporale è uditivo, la regione intorno a sulcus centrale è la nostra sensibilità. Dentro queste zone sensoriali, la corteccia primaria, secondaria, e terziaria è identificata, che è impegnato in riconoscimento di immagini sempre più complesse. La corteccia visiva primaria è il riconoscimento di linee, la corteccia visiva secondaria è il riconoscimento di cifre geometriche, e la corteccia terziaria è già la faccia della gente specifica. Dopo aver trattato a centri sensoriali specifici, le informazioni sensoriali sono trasferite alla corteccia parietale associativa, dove i neuroni sono situati che può lavorare contemporaneamente con flussi sensoriali diversi.