Методы исследования сенсорных систем

Размещено на http://allbest.ru

1. Общие принципы организации сенсорных систем

Функции сенсорных систем исследуют в электрофизиологических, нейрохимических и поведенческих опытах на животных, проводят психофизиологический анализ восприятия у здорового и больного человека, а также с помощью ряда современных методов картируют мозг при разных сенсорных нагрузках. Кроме того, сенсорные функции также моделируют и протезируют.

Все сенсорные системы человека организованы по некоторым общим принципам. Важнейшие из них следующие: многослойность, многоканальность, наличие так называемых «сенсорных воронок», а также дифференциация систем по вертикали и по горизонтали.

Многослойность сводится к наличию в каждой системе нескольких слоев нейронов, первый из которых связан с рецепторами, а последний - с нейронами моторных областей коры мозга. Это свойство дает возможность специализировать слои на переработке разных видов сенсорной информации, что позволяет быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на низких уровнях. Кроме того, создаются также условия для избирательного регулирования свойств нейронных слоев путем нисходящих влияний из других отделов мозга.

Многоканальность сенсорной системы заключается в том, что в каждом нейронном слое имеется множество (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных нервными волокнами со множеством клеток следующего слоя. Наличие множества таких параллельных каналов обработки и передачи сенсорной информации обеспечивает сенсорной системе большую тонкость анализа сигналов (высокое «разрешение» сенсорных сигналов) и значительную надежность.

Разное количество элементов в соседних нейронных слоях формирует так называемые «сенсорные воронки». Так, в сетчатке каждого глаза у человека насчитывается 130 млн. фоторецепторов, а в слое выходных (ганглиозных) клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше (суживающаяся воронка). На следующих уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся воронка: количество нейронов в первичной проекционной области зрительной коры мозга в тысячи раз больше, чем на выходе из сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре представлена только расширяющаяся воронка. Физиологический смысл суживающейся воронки связан с уменьшением избыточности информации, а расширяющейся - с обеспечением параллельного анализа разных признаков сигнала.

Дифференциация сенсорной системы по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит, как правило, из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел сенсорной системы - более крупное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы или кохлеарные ядра слуховой системы) имеет определенную функцию.

Дифференциация сенсорной системы по горизонтали определяется различиями в свойствах рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. Так, в зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре и по-разному перерабатывающих информацию от центра и от периферии сетчатки (так называемые «парвоцеллюлярный» и «магноцеллюлярный» каналы, или Х- и Y-системы).

2. Методики исследования слуха

Основной задачей исследования слуха является определение остроты слуха, т.е. чувствительности уха к звукам разной частоты. Так как чувствительность уха определяется порогом слуха для данной частоты, то практически исследование слуха заключается главным образом в определении порогов восприятия для звуков разной частоты.

Самым простым и доступным методом является исследование слуха речью. Достоинства этого метода заключаются в отсутствии необходимости в специальных приборах и оборудования, а также в его соответствии основной роли слуховой функции у человека - служить средством речевого общения.

При исследовании слуха речью применяется шёпотная и громкая речь. Конечно, оба эти понятия не включают точной дозировки силы и высоты звука, однако некоторые показатели, определяющие динамическую (силовую) и частотную характеристику шёпотной и громкой речи, всё же имеются.

Для того чтобы придать шёпотной речи более или менее постоянную громкость, рекомендуют произносить слова, пользуясь воздухом, остающимся в лёгких после спокойного выдоха.

Практически в обычных условиях исследования слух считается нормальным при восприятии шёпотной речи на расстоянии 6-7м. восприятие шёпота на расстоянии меньше 1м характеризует весьма значительное понижение слуха. Полное отсутствие восприятия шёпотной речи указывает на резкую тугоухость, затрудняющую речевое общение.

Как было выше указано, звуки речи характеризуются формантами разной высоты, т. е. могут быть более или менее «высокими» и «низкими».

Подбирая слова, состоящие из одних высоких или низких звуков, можно отчасти дифференцировать поражения звукопроводящего и звуковоспринимающего аппаратов. Для поражения звукопроводящего аппарата считается характерным ухудшение восприятия низких звуков, выпадение же или ухудшение восприятия высоких звуков указывает на поражение звуковоспринимающего аппарата.

Для исследования слуха шёпотной речью рекомендуется использовать две группы слов: первая группа имеет низкую частотную характеристику и слышна при нормальном слухе в среднем на расстоянии 5м; вторая - обладает высокой частотной характеристикой и слышна в среднем на расстоянии 20м. К первой группе относятся слова, в состав которых входят гласные у, о, из согласных - м, н, в, р, например: ворон, двор, море, номер, Муром и т.п.; во вторую группу входят слова, включающие из согласных шипящие и свистящие звуки, а из гласных - а, и, э: час, щи, чашка, чижик, заяц, шерсть и т.п.

При отсутствии или резком понижении восприятия шепотной речи переходят к исследованию слуха громкой речью.

Вначале применяют речь средней, или так называемой разговорной громкости, которая слышна на расстоянии примерно в 10 раз большем, чем шепотная. Для придания такой речи более или менее постоянного уровня громкости рекомендуется тот же приём, который предложен для шёпотной речи, т.е. пользоваться резервным воздухом после спокойного выдоха. В тех случаях, когда и речь разговорной громкости различается плохо или совсем не различается, применяется речь усиленной громкости (крик).

Исследование слуха речью производится для каждого уха отдельно: исследуемое ухо обращено к источнику звука, противоположное ухо заглушается пальцем (желательно - смоченным водой) или влажным комком ваты. При заглушении уха пальцем не следует с силой нажимать на слуховой проход, так как это вызывает шум в ухе и может причинить боль.

При исследовании слуха разговорной и громкой речью выключение второго уха производят при помощи ушной трещотки. Затыкание второго уха пальцем в этих случаях не достигает цели, так как при наличии нормального слуха или при небольшом понижении слуха на это ухо громкая речь будет различаться, несмотря даже на полную глухоту исследуемого уха.

Исследование восприятия речи надо начинать с близкого расстояния. Если исследуемый правильно повторяет все предъявляемые ему слова, то расстояние постепенно увеличивается до тех пор, пока большинство произнесённых слов окажется неразличённым. Порогом восприятия речи считается наибольшее расстояние, на котором различается 50% предъявленных слов.

Если длина помещения, в котором производится исследование слуха, недостаточна, т.е. когда все слова оказываются хорошо различаемыми даже на максимальном расстоянии, то можно рекомендовать такой приём: исследующий становится спиной к исследуемому и произносит слова в противоположном направлении; это приблизительно соответствует увеличению расстояния вдвое. При исследовании слуха речью необходимо учитывать, что восприятие речи является очень сложным процессом. Результаты исследования зависят не только от остроты и объёма слуха, но и от способности различать в слышимом такие элементы речи, как фонемы, слова, их соединения в предложения, что в свою очередь, обусловлено тем, насколько исследуемый овладел звуковой речью.

В связи с этим, исследуя слух при помощи речи, нужно считаться не только с фонетическим составом, но и с доступностью применяемых слов и фраз для понимания. Без учёта этого последнего фактора можно прийти к ошибочному заключению о наличии тех или иных дефектов слуха там, где на самом деле этих дефектов нет, а имеется лишь несоответствие применяемого для исследования слуха речевого материала уровня речевого развития исследуемого.

При всей своей практической значимости исследование слуха речью не может быть принято как единственный метод определения функциональной способности слухового анализатора, так как этот метод не вполне объективен как в смысле дозировки силы звука, так и в отношении оценки результатов. [1]

Более точным методом является исследование слуха при помощи камертонов. Камертоны издают чистые тоны, причем высота тона (частота колебаний) для каждого камертона постоянна. В практике применяются обычно камертоны, настроенные на тон С (до) в разных октавах, включающие камертоны Ср С, с, с^ с2, с3, с4, с. Исследования слуха производятся обычно тремя (С128, С32, С2048 или С4096) или даже двумя (С128 и С2048) камертонами.

При длительном непрерывном звучании камертона наступают явления адаптации слухового анализатора, т.е понижение его чувствительности, что ведёт к укорочению времени восприятия звучания камертона. Для того чтобы исключить адаптацию, необходимо при исследовании как воздушной так и косной проводимости времени ( каждые 2-3 секунды ) отводить на 1-2 секунды камертон от исследуемого уха или от темени и затем подводить обратно.

Более совершенным методом является исследование слуха при помощи современного аппарата -- аудиометра.

Аудиометр представляет собой генератор переменных электрических напряжений, которые при помощи телефона превращаются в звуковые колебания.

Для исследования слуховой чувствительности при воздушной и костной проводимостях применяют два разных телефона, которые соответственно называют «воздушным» и «костным». Интенсивность звуковых колебаний может изменяться в очень больших пределах: от самой незначительной, лежащей ниже порога слухового восприятия, до 120--125 д (для звуков средней частоты). Высота издаваемых аудиометром звуков также может охватывать большой диапазон -- от 50 до 12 000--15 000 Гц.

Измерение слуха при помощи аудиометра крайне просто. Изменяя частоту (высоту) звука путем нажатия соответствующих кнопок, а интенсивность звука -- путем вращения специальной ручки, устанавливают минимальную интенсивность, при которой звук длиной высоты становится едва слышимым (пороговую интенсивность).

Изменение высоты звука достигается в некоторых аудиометрах путем плавного вращения специального диска, что дает возможность получения любой частоты в пределах объема частот данного типа аудиометра. Большинство аудиометров излучают ограниченное количество (7--8) определенных частот, камертональных (64,128,256, 512 Гц и т. д.) либо десятичных (100, 250,500,1000,2000 Гц и т. д.).

Как и другие методы, основанные на показаниях испытуемого, исследование при помощи аудиометра не свободно от некоторых неточностей, связанных с субъективностью этих показаний.

Однако путем повторных аудиометрических исследований удается обычно установить значительное постоянство результатов исследования и придать, таким образом, этим результатам достаточную убедительность.[ 1]

Для исследования фонематического слуха, т.е. способности отличать друг от друга отдельные сходные между собой в акустическом отношении речевые звуки (фонемы), необходимо, где это возможно, использовать специально подобранные, доступные по смыслу пары слов, которые отличались бы друг от друга фонетически лишь звуками, дифференциация которых исследуется.

В качестве подобных пар могут быть использованы, например, такие, как жар - шар, чашка - шашка, точка - дочка, почка - бочка, коза - коса и т.д. Такого рода пары слов могут быть с успехом применены и для исследования способности дифференциации гласных фонем. Вот некоторые примеры: палка - полка, дом - дам, стол - стул, мишка - мышка и т.д.

При невозможности подобрать соответствующие пары слов исследование различения согласных звуков можно проводить на материале слогов типа ама, ана, аля, авя и прочие. Проведение камертонального и аудиометрического исследований у детей до 4-5 лет практически неосуществимо и удаётся лишь как редкое исключение. У старших дошкольников во многих случаях провести исследование слуха камертонами или аудиометром, которое требует специальной подготовки [1]

Следует подчеркнуть, что однократное первичное исследование слуха у детей редко даёт вполне надёжные результаты. Очень часто требуются повторные исследования, а иногда окончательное заключение о степени нарушения слуха у ребёнка может быть дано лишь после длительного (полугодового) наблюдения в процессе воспитания и обучения в специальном учреждении для детей с нарушением слуха.

Методы безусловных рефлексов. Эта группа методов довольно проста, но весьма неточна.

Определение слуха здесь основано на возникновении безусловных рефлексов в ответ на звуковое раздражения. По этим, самым разнообразным реакциям (учащению сердцебиения, частоты пульса, дыхательных движений, двигательным и вегетативным ответам) косвенно можно судить, слышит ребенок или нет. Целый ряд последних научных исследований показывает, что уже даже плод в утробе матери примерно с 20-й недели реагирует на звуки, изменяя ритм сердечных сокращений. Весьма интересны данные, предполагающие, что эмбрион слышит частоты речевой зоны. На этом основании делается вывод о возможной реакции плода на речь матери и начале развития психоэмоционального состояния еще не родившегося ребенка. Основным контингентом применения метода безусловных реакций являются новорожденные и дети грудного возраста. Слышащий ребенок должен реагировать на звук сразу же после рождения, уже впервые минуты жизни. В этих исследованиях применяют различные источники звука: звучащие, предварительно калиброванные шумометром игрушки, трещотки, музыкальные инструменты, а также простые приборы, например звукореактометры, иногда узко и широкополосной шум. Интенсивность звука при этом различна.

Методы, основанные на использовании условно-рефлекторных реакций.

Для этих исследований предварительно необходимо выработать ориентировочную реакцию не только на звук, но и на другой раздражитель, подкрепляющий звуковой. Так, если сочетать кормление с сильным звуком (например, звонком), то через 10--12 суток сосательный рефлекс у ребенка будет возникать уже только в ответ на звук.

Существуют многочисленные методики, основанные на такой закономерности. Меняется лишь характер подкрепления рефлекса. Иногда в качестве него используются болевые раздражители, например звук сочетается с уколом или направлением сильной воздушной струи в лицо. Такие подкрепляющие звук раздражители вызывают оборонительную реакцию (довольно устойчивую) и используются главным образом для выявления аггравации у взрослых, но не могут быть применимы к детям из гуманных соображений.

3. Исследование органов зрения

Исследование остроты зрения (визометрия) осуществляют с помощью таблиц - оптотипов (в специальных приборах) и проектора испытательных знаков. Оно позволяет определить разрешающую способность глаза (пороги световой чувствительности, цветовосприятие, глубинное зрение). Остроту зрения исследуют при всех патологических состояниях глаза и аномалиях рефракции, а также при экспертной и прфессиональной оценке зрительного анализатора.

Периметрию применяют для исследования полей зрения и выявления скотом. Проекционный периметр предназначен для всех видов периметрии. С целью количественной оценки световой чувствительности используют сферические, кинетические, квантативные периметры, периграфы, анализатор поля зрения. Исследования поля зрения позволяют изучать зрительные функции в той или иной его точке, играют важную роль в диагностике различных патологических процессов в зрительном анализаторе, особенно при глаукоме, заболеваниях зрительного нерва, патологии сетчатки.

Исследование рефракции глаза. Скиаскопия - объективная оценка клинической рефракции путём проведения теневой пробы с помощью офтальмологического зеркала и набора пробных очковых линз или скиаскопических линеек. Разновидность метода - лазерная скиаскопия. Субъективную оценку проводят с помощью пробных очковых стекол. Рефрактометрия - объективное измерение рефракции глаза с помощью оптических приборов - рефрактометров. Обе методики позволяют определять виды рефракции (эмметропия, миопия, гиперметропия, астигматизм) и их количественные параметры. Тонометрия - определение внутриглазного давления (офтальмотонуса) с помощью тонометров (импрессионных, аппланационных) и специально разработанных таблиц. Метод позволяет выявлять изменения внутриглазного давления в течение суток.

Методика внешнего осмотра глаза - исследование органа зрения начинают с внешнего осмотра глаза при естественном освещении. В области орбиты изменения могут быть связаны главным образом с врожденной патологией в виде дермоидных кист, мозговой грыжи или опухолей (ангиомы, саркомы и т. д.). Обращают внимание на состояние век. В редких случаях может быть врожденная или приобретенная колобома век, сращение их врожденное или в результате грубого рубцового процесса.

Нередко можно видеть врожденное опущение верхнего века. Возможны изменения со стороны кожи век (гиперемия, подкожные кровоизлияния, отек, инфильтрация) и краев век (чешуйки и корочки у основания ресниц, изъязвления, кисты и др.)

Обычно веки плотно прилегают к глазному яблоку, но иногда при хронических воспалительных процессах слизистой оболочки может возникнуть выворот нижнего века.

А при Рубцовых изменениях слизистой оболочки и хряща -- заворот век. Иногда у детей на первом месяце жизни обнаруживают врожденный заворот нижнего века, ресницы при этом повернуты к роговице. При вывороте нижнего века слезная точка, обычно обращенная в сторону глазного яблока и погруженная в слезное озеро, несколько отстает, что приводит к слезостояние и слезотечению.

При осмотре обращают внимание на правильность роста ресниц. При язвенном блефарите, трахоме, хроническом мейбомите могут наблюдаться неправильный рост ресниц облысение краев век.

О состоянии слезовыводящих путей следует судить по выраженности слезных точек, их положению, наличию отделяемого из них при надавливании на область слезных канальцев (каналикулит) или слезного мешка (дакриоцистит).

Осмотр слезной железы осуществляется путем оттягивания верхнего века кверху, при этом обследуемый должен смотреть на кончик своего носа. При некоторых острых и хронических воспалительных процессах (дакриоадените) железа может быть увеличена, иногда сквозь слизистую оболочку можно видеть кистевидное перерождение ее, абсцессы и др.

Обращают внимание на положение глазных яблок в орбите. Возможно смещение глаза впереди, чаще наблюдаемое при ретробульбарных кровоизлияниях, опухолях. Величина расстояния глаза определяется экзофтальмометром. Смещении глазного яблока назад наблюдается при перерождении костей орбиты, синдроме Горнера. Наиболее часто у детей встречается боковое отклонении глазного яблока. Проверяют объем движений глазного яблока. Для этого обследуемому необходимо зафиксировать взглядом двигающийся во всех направлениях палец врача при неподвижном положении головы. Так происходит выявление пареза отдельных глазо - двигательных мышц, обнаруживаются в крайних отведениях глазных яблок, а также преобладание той или иной группы мышц. Кроме того, таким образом получают представление о величине глазных яблок (буфтальме, микрофтальме), размерах роговицы (микро и макрокорнеа). Глубине передней камеры, размерах и реакции на свет зрачка, состоянии области зрачки (мидриазе, колобоме) и пр. Методы исследования век, соединительной оболочки, роговицы, радужной оболочки.

Исследование с помощью офтальмоскопа (офтальмоскопия). Остальные отделы глазного яблока (хрусталик, стекловидное тело, глазное дно) видны при исследовании офтальмоскопом -- вогнутым зеркалом с небольшим отверстием в центре. Офтальмоскоп был изобретен Гельмгольцем в 1850 г.

Исследование с помощью офтальмоскопа является очень ценным методом в диагностике не только глазных, но и многих заболеваний внутренних органов и центральной нервной системы, так как при этом осмотре можно увидеть дно глаза, диск зрительного нерва, сетчатку и ее сосуды, сосудистую оболочку. Проведение камертонального и аудиометрического исследований у детей до 4-5 лет практически неосуществимо и удаётся лишь как редкое исключение. У старших дошкольников во многих случаях провести исследование слуха камертонами или аудиометром, которое требует специальной подготовки.

Литература

слух камертон зрение офтальмоскоп

1. Нейман Л.В Богомольский М.Р. Анатомия, физиология и патология органов слуха и речи: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений. / Под ред. В.И. Селивёрстова. М.: Гуманитарн. Изд. Центр ВЛАДОС, 2001. - 224с.

2. Справочник врача общей практики. / Н.П. Бочков, В.А. Насонова и др.// Под ред. Н.Р. Палеева. - М.: Изд-во ЭКСМО Пресс, 2002. - В 2 томах. Т.2.- 992с

3. Глазные болезни: Учебник/А.А. Бочкарева, Т.И. Ерошевский А.П. Нестеров и др.; Под. ред. А. А. Бочкаревой. -- 3-е изд. -- М.: Медицина, 1989.

4. Сапин М.Р. Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма): Учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / М.Р. Сапин, В.И. Сивоглазов. -- 5-е изд., перераб. -- М.: Издательский центр «Академия», 2005. -- 384 с.

Размещено на Allbest.ru