Слуховое восприятие

Размещено на http://www.allbest.ru/

Слуховое восприятие

Слуховой анализатор - вторая по значимости после зрительной сенсорная система человека.

Ухо - тончайший инструмент, реагирующий на малейшие колебания воздуха.

Аудиограмма - запись порога слышимости различных частот. Она может быть одинаковой у членов одной семьи. Менее всего ухо чувствительно к низким частотам. Высокочастотная часть звукового диапазона эффективно воспринимается ухом, но значительно ушудшается с возрастом.

Анатомия среднего и внутреннего уха

Колебания барабанной перепонки с помощью трёх косточек среднего уха - молоточка, стремечка и наковаленки - передаются жидкости, находящейся во внутреннем ухе человека. Стремечко действует на жидкость как поршень, толкая его взад и вперед в ритме звукового давления. Происходит увеличение первоначального давления в 22 раза. Движения жидкости заставляют колебаться тонкую мембрану, названную основной мембраной. Она передает раздражение кортиеву органу - сложному образованию, в котором находятся окончания слухового нерва. Он располагается в среднем канале улитки на основной мембране. Полость этого канала заполнена жидкостью - эндолимфой, а двух других каналов - перилимфой. Они различаются тем, что в эндолимфе в 30 раз больше ионов калия и в 20 раз меньше ионов натрия.

Дальнейшее усиление сигнала происходит в кортиевом органе. Это обеспечивается тем, что в плоской мембране, натянутой над отверстием трубки, возникает боковое натяжение вдоль ее поверхности. Кортиев оргна построен так , что давление на основную мембрану трансформируется в силы сдвига, которые во много раз больше на наружной стороне органа. Силы сдвига деформируют рецепторы, связанные с нервными окончаниями.

Под воздействием звука основная мембрана начинает колебаться, что приводит в движение волосковые клетки. Их длинные волоски касаются покровной мембраны и изгибаются. Это способствует натяжению нитей в клетках, которые открывают ионные каналы рецепторов. Пресинаптическое волокно деполяризуется, что ведет к высвобождению из везикул медиаторов - аспартата и глутамата. Они активируют постсинаптическую мембрану нейрона, аксон которого входит в состав слухового нерва.

Таким образом, внутренние волосковые клетки имеют наибольшую значимость в передаче сигнала в нервную систему.

Центральная часть слухового анализатора

Анатомия слуховой системы более сложна, чем анатомия зрительной. Первоначально аксоны в составе кохлеарной ветви слухового нерва попадают в кохлеарные ядра продолговатого мозга, где происходит первое переключение информации на нейроны, лежащие в этих ядрах.

Некоторые нервные волокна от правого и левого кохлеарных ядер конвергируют на одни и те же нейроны оливы. На более высоких уровнях эта конвергенция возрастает, и соответственно усиливается взаимодействие
сигналов от обоих ушей. Следующее переключение происходит на уровне среднего мозга в нижнем двухолмии. Аксоны нейронов нижнего двухолмия направляются в медиальные коленчатые тела, нейроны которых посылают информацию в первичную слуховую кору, расположенную на внутренней поверхности Сильвиевой борозды, и в ассоциативную слуховую кору, лежащую в верхней части височной доли.

При прямом раздражении слуховой коры электрическим током испытуемые утверждают, что слышат звуки, несмотря на отсутствие внешнего звукового воздействия на их уши. Обычно при подобной стимуляции справа испытуемый слышит звук слева, и наоборот. Иногда звук может слышаться с двух сторон. Клетки ядра оливы в нормальных условиях имеют входные связи как от правого, так и от левого кохлеарного ядра. Таким образом, каждое ухо имеет более развитое центральное представительство на противоположной стороне мозга, и звук, воздействующий на одно ухо, вызывает более выраженную нервную активность в контралатеральном, а не в ипсилатеральном полушарии.

М. Розенцвейг электрофизиологически исследовал отдельные участки слухового пути кошки, начиная от коры мозга по направлению к уху, и подтвердил, что взаимодействие между обеими сторонами уменьшается по мере удаления от коры и прослеживается вплоть до ядра оливы.

Восприятие высоты тона

Восприятие высоты тона происходит посредством двух механизмов. Информация о низких тонах передается в мозг в виде импульсов той же частоты, что и частота воспринимаемого звука. Высокие тоны кодируются местом расположения воспринимающей их волосковой клетки. Звуковые колебания вовлекают в колебательный процесс жидкость верхнего и нижнего каналов улитки. Чем выше тон звука, тем меньше колеблющийся столб жидкости и тем ближе к основанию улитки расположено место максимальной амплитуды колебаний. При действии звуков низкой частоты длина колеблющегося столба жидкости увеличивается, и место максимальной амплитуды отдаляется от овального окна в сторону вершины улитки. При действии высоких тонов возбуждаются лишь нейроны, находящиеся недалеко от овального окна, при воздействии низких звуков активируются почти все рецепторы.

В определенном диапазоне частот (до 1000 Ги) могут действовать обе системы кодирования: связанная с точным соответствием частоты звука передаваемой по нерву импульсации и связанная с определением места расположения рецептора и количеством активированных волосковых клеток.

Локализация источника звука

Наличие двух ушей позволяет человеку точно определять источник звука, но воздействие его на оба уха неодновременно. Звук, источник которого расположен справа от головы, доходит до правого уха примерно на 0,0005 секунды раньше, чем до левого. Если же источник находится спереди или сзади на 5 градусов правее срединной плоскости головы, то звук дойдет до правого уха всего лишь на 0,0004 секунды раньше.

Взаимосвязанность слуховых путей объясняется тем, что для анализа источника звука необходимо участие высших мозговых уровней. Для нервных импульсов от одного уха по мере приближения к коре возрастает вероятность встречи с импульсами от другого.

Электрическая активность в нервной системе отражает все различия в характере воздействия: временную последовательность стимулов, интервал между ними и их относительную интенсивность на левом и правом ухе. Различия в интенсивности и времени усиливают друг друга, поскольку ухо на стороне, противоположной источнику звука, получает сигнал не только позднее, но и меньшей интенсивности из-за «экранирующего» влияния головы.

Костная проводимость

Звук воспринимается не только через барабанную перепонку, но и посредством костной проводимости. Когда человек щелкает зубами, звуки передаются через вибрацию костей черепа. Некоторые из этих вибраций попадают непосредственно во внутреннее ухо, минуя среднее. Этот факт используется в диагностике нарушений слуха.

Слух на основе костной проводимости играет важную роль в процессе речи. Колебания голосовых связок не только производят звуки, которые через воздух достигают уха, но приводят также в состояние вибрации окружающие структуры, в том числе челюсти, и это передается внугреннему уху. В разговоре человек слышит два типа звучания своей речи: один через костную проводимость, другой -- через воздушную. Слушатели же воспринимают только звуки, передаваемые воздушным путем, в которых некоторые низко-частотные компоненты колебаний голосовых связок уграчиваются. Это ведет к тому, что человек с трудом узнает свой голос, записанный на магнитофон-ную ленту (Бекеши, 1974). Корковые концы слухового анализатора локали-зуются в первой височной и поперечной височной извилинах Гешля.

Вестибулярная система

Вестибулярная система поставляет в мозг информацию о положении тела в пространстве, а также наличии или отсутствии вращательного движения. Как и улитка, вестибулярный аппарат располагается в костном лабиринте в пирамиде височной кости. Он состоит из преддверия и полукружных каналов. Преддверие передает информацию об ориентации головы в пространстве, а полукружные каналы позволяют определять угловое ускорение при вращении головы.

Передача информации в центральную нервную систему

К рецепторным клеткам подходят нервные волокна -- отростки биполярных клеток. Рецепторные клетки формируют синаптическую связь с дендритами биполярных клеток. Аксоны биполярных клеток образуют вторую, вестибулярную, ветвь слухового нерва. Они идут в мозжечок, спинной мозг, продолговатый мозг, мост, вегетативные ганглии.

Существуют связи с ядрами черепно-мозговых нервов (третьим, четвертым, шестым), которые участвуют в управлении мышцами глаз. При движении человека голова покачивается и постоянно меняет свое положение.

Мышцы приспосабливают положение глаз относительно изменения положения головы. Это явление называется вестибулоокулярным рефлексом, и именно он обеспечивает стабильность изображения на сетчатке. У людей с поврежденным вестибулярным аппаратом возникают проблемы зрительного восприятия в процессе ходьбы или бега.

Вкусовое восприятие

Ощущение вкуса продукта возникает после растворения его в слюне. Вкусовые ощущения изменяются от вещества к веществу, однако число вариаций меньше, чем диапазон самих веществ. Различают четыре вкуса: сладкий, соленый, горький, кислый. Ощущение естественного вкуса неотделимо от запаха. Приправы как раз и сочетают в себе и вкус, и запах. У людей, не воспринимающих запахи, например из-за насморка, ухудшается и ощущение вкуса.

Большинство позвоночных, как и человек, обладает способностью различать также четыре вкуса (кроме кошек, у которых нет рецепторов для восприятия сладкого). Большая часть исследователей полагает, что у животных рецепторы сладости сигнализируют о съедобности материала, поскольку наиболее сладкие продукты -- овощи и фрукты -- в основном безопасны для пищи.

Рецепторы вкуса:

Вкусовые рецепторы находятся на многих органах ротовой полости в различной концентрации: на языке, нёбе, миндалине, задней стенке глотки, надгортаннике. В общей сложности их около 10000, и наибольшее количество встречается на кончике, краях и задней части языка. На середине языка на внутренних органах (например, в гипоталамусе). Существуют отдельные рецепторы, реагирующие на тепло или холод, причем относительное число тепловых рецепторов меньше. И тех и других больше всего выявлено на поверхности шеи и головы.

Болевая (ноцицептивная) чувствительность

Ощущение боли, безусловно, активный, а не пассивный процесс. Ней-
роны, отвечающие за возникновение боли, располагаются как в спинном, так и в головном мозге. Существуют пути, несущие информацию о боли с периферии в задние рога спинного мозга, но есть и пути, идущие из головного мозга и заканчивающиеся на нейронах задних рогов спинного мозга, которые усиливают или ослабляют чувство боли. Именно поэтому индивидуальное ощущение боли может существенно отличаться от реальной интенсивности стимуляции. Ощущение боли можно усиливать сознательно (или неосознанно) или же напряжением воли перестать ощущать боль.

Повреждение ткани, поверхности кожи, внедрение инфекции, ведет к выбросу специфических веществ иммунокомпетентными клетками, которые есть в любом уголке человеческого тела. Эти вещества возбуждают свободные нервные окончания, пронизывающие периферию организма, прежде всего, покрывающую его кожу и сосуды. Наиболее активными из этих веществ являются цитокины, простагландины и гепарин. Свободные нервные окончания передают воспринятую ими информацию в спинной мозг, а человек ощущает их активацию в виде боли.

Существуют центральные механизмы ослабления боли (аналгезия, отсутствие болевой чувствительности) и ее усиления (гипералгезия, чрезмерная болевая чувствительность), которые меняют восприятие боли на уровне спинного мозга, то есть до момента осознания того, что происходит. При отсутствии модуляции (то есть при непосредственно восприятии) ноцицептивный (болевой) ответ периферических нервов провоцируется любой интенсивной стимуляцией (тепло, кислота, надрез, разрыв и т.д), что ведет к возникновению электрического тока в аксонах, направляющихся в сторону дорзальных рогов спинного мозга. Информация от этих последних нейронов поступает на вставочный нейрон, который, в свою очередь, передает её в головной мозг.

Кроме боли от травмирующих воздействий, люди испытывают болезненную слабость при начале практически всех заболеваний. Она включает физиологические изменения (жар, желание спать), биохимические изменения крови, изменения в поведении (стремление к неподвижности, снижение сексуального и исследовательского поведения, агрессивности, отсутствие желания есть и пить), гормональные изменения. Слабость развивается быстро от нескольких минут до нескольких часов после внедрения того или иного бактериального агента. Такие психофизиологические изменения способствуют выживанию организма в условиях инфекции. Ключевым моментом является температура, повышение который ведет к тому, что бактерии утрачивают способность к размножению и гибнут. В свою очередь клетки иммунной системы человека интенсивно размножаются, фагоциты включаются в уничтожение бактерий, активность печени ведет к изменению состава крови, что ухудшает возможности для питания бактерий и способствует направлению всех сил человека для борьбы.

Синаптическая передача болевых сигналов в головной мозг непосредственно связана с веществом Р. В задних рогах спинного мозга вставочные модулирующие нейроны образуют синапсы на аксонных окончаниях болевых нейронов. Эта связь опосредуется энкефалином, который препятствует выходу вещества Р, что уменьшает возбуждение постсинаптического нейрона, посылающего в головной мозг сигналы о боли. Болевые рецепторы могут как адаптироваться, так и не адаптироваться в зависимости от качества боли, о которой они сигнализируют.

Пути передачи соматосенсорной информации в мозг

Информация от соматосенсорных нейронов из кожи, мышц, внутренних органов направляется в центральную нервную систему двумя путями. Первый называется лемнисковым, по нему передаются сигналы о тактильных воздействиях, угловых перемещениях суставов, т. е. информация, которая должна быть определена точно. По этому пути она передается достаточно быстро. Аксоны, образующие этот путь, в составе белого вещества спинного мозга поступают в ядра нижнего отдела продолговатого мозга.

Второй путь-- спиноталамический -- составлен аксонами болевых и температурных рецепторов и имеет переключение внутри спинного мозга.

Оттуда волокна направляются в заднее вентральное ядро таламуса. По этому пути передается информация, не имеющая четкой локализации, и скорость ее передачи ниже.

Как и зрительная кора, соматосенсорная кора состоит из колонок, нейроны которых отвечают за какой-то один тип стимуляции определенного участка тела. Установлено, что первичная и вторичная соматосенсорная зоны коры подразделены как минимум на пять (а возможно, на десять) участков, представляющих карту человеческого тела.

Первая соматосенсорная зона коры расположена в задней центральной извилине. Размер се значительно больше, чем у второй. К этой зоне поступают афферентные импульсы от заднего вентрального ядра таламуса, доставляющие информацию, полученную кожными, суставно-мышечными и висцеральными рецепторами противоположной стороны тела.

Площадь корковой проекции определяется количеством клеток коры, участвующих в переработке сигналов того или иного рецепторного поля. Чем больше количество клеток, тем более дифференцирована обработка. Корковые проекции рецепторов висцеральных афферентных систем(пищеварительного тракта, выделительного аппарата, сердечно-сосудистой системы) расположены в области представительства кожных рецепторов. слуховой анализатор звук нервный

Сенсорная депривация

Термин «депривация» (Ферпуацоп ‚ англ) означает лишение чего-то. Сен-сорная депривация означает снижение интенсивности или полное лишение стимуляции органов чувств.

Сенсорная депривация сопровождается ухудшением внимания, расстройством мышления, которое подчиняется законам фантазии, труд-ностями в ориентации во времени, возникновением физических иллюзий и обманов, бредовыми идеями, галлюцинациями, жаждой активности, беспокойством, тревогой, страхами, болями в глазах, голове, спине.

На физиологическом уровне активная позиция мозга, замещающего недостающую стимуляцию галлюцинаторными явлениями понятна. Активность коры поддерживается потоками сигналов из ретикулярной формации. В свою очередь, состояние ретикулярной формации напрямую зависит от внешнего сенсорного потока, поскольку каждый афферентный поток сигналов имеет коллатерали в ретикулярную формацию. Снижение или полное исчезновение внешней стимуляции грозит расстройством всех психических процессов, зависящих от уровня активации. К таким процессам относятся восприятие, внимание, память, мышление, воображение. Тем самым внутренняя стимуляция отражает попытки мозга компенсировать недостаток внешней стимуляции. Кроме того, подобная реакция мозга обусловлена необходимостью поддерживать активность нейрональных цепей, поскольку нейроны, длительно не включенные в деятельность, могут быть уничтожены глиальными клетками.

Таким образом, восприятие -- процесс зависящий от состояния мозга и одновременно меняющий это состояние.

Словарь

Аналгезия - отсутствие чувствительности к боли, повышение порога се восприятия.

Аудиограмма - запись порога слышимости различных частот.

Болевая чувствительность возникает как суммация комплекса ощущений в ассоциативных областях коры. Она обусловлена активностью свободных нервных окончаний, возбуждающихся при выбросе простагландинов и гистамина в момент повреждения ткани.

Вестибуло-окулярный рефлекс - постоянное приспособление положения глаз относительно изменения положения головы. Обеспечивает стабильность изображения на сетчатке.

Вестибулярная система поставляет в мозг информацию о положении тела в пространстве, наличии или отсутствии вращательного движения. Функция вестибулярной системы заключается в поддержании головы в правильном положении, а также приспособлении движения глаз, удерживающих изображение на сетчатке при движении головы во время перемещения тела.

Висцеральная рецепция представлена многочисленными рецепторами, находящимися во внутренних органах тела человека. К ним относятся рецепторы давления, растяжения, боли, температурные рецепторы, хеморецепторы и тд. Ощущения, возникающие от их возбуждения, преимущественно не осознаются, хотя они влияют на настроение и поведение человека.

Восприятие высоты тона происходит посредством двух механизмов. Информация о низких тонах передается в мозг в виде импульсов той же частоты, что и частота воспринимаемого звука. Высокие тоны кодируются местом расположения воспринимающей их волосковой клетки.

Типералгезия - повышение чувствительности к боли, снижение порога ее восприятия.

Депривация - лишение чего-то, что является потребностью для человека.

Депривация сенсорная - снижение интенсивности или полное лишение стимуляции органов чувств

Кинестетическое чувство обеспечивает мозг информацией о положении тела в пространстве и связано с рецепторами, расположенными в связках, сухожилиях, суставах, мышцах.

Кожа - наружная оболочка, покрывающая организм человека; выполняет функцию защиты от внешних воздействий и восприятия этих воздействий, поставляя в мозг информацию о многих параметрах среды.

Кожная чувствительность обусловливает несколько видов ощущений, возникающих в процессе прикосновения.

Костная проводимость - передача звуковой информации через кости черепа.

Локализация источника звука происходит путем сопоставления информации, получаемой ушами.

Обонятельное восприятие основано на рецепции и анализе запахов. Обонятельные рецепторы -- биполярные нейроны, аксоны которых составляют обонятельный нерв. Центральной частью обонятельного анализатора является соматосенсорная кора.

Ощущение вкуса продукта возникает после растворения его в слюне. Вкусовые ощущения изменяются от вещества к веществу, однако число вариаций меньше, чем диапазон самих веществ. Различают четыре вкуса: сладкий, соленый, горький, кислый.

Провоспалительные цитокины - белки, организующие ранний иммунный ответ, воздействуя на лимфоциты крови, привлекая их к месту инфекции или повреждения, меняя их активность. Цитокины включают целое семейство белков, среди которых фактор некроза опухолей -- ФНО (он назван так по тому свойству, которое было обнаружено у него первым), интерлейкин-1 и интерлейкин-6 (номера даны этим белкам по мере их появления в каскаде иммунных реакций). В этом иммунного каскада первым возникает ФНО, затем интерлейкин-1 и, наконец, интерлейкин-6. Эти вещества считаются основными посредниками между иммунной системой и головным мозгом Свободные нервные окончания представляют собой немиелинизированные или слабомиелинизированные волокна. Они располагаются вдоль мелких сосудов или вокруг волосяных сумок, обеспечивая болевую чувствительность и чувствительность к изменению температуры.

Сирингомиелия - хроническое заболевание, при котором в спинном и продолговатом мозга образуются полости с обширным выпадением функций, в том числе болевых ощущений.

Тельце Пачини - самое большое сенсорное окончание на теле. Обеспечивает чувствительность к прикосновению и вибрации.

Размещено на Allbest.ru