Все рецепторы по характеру воспринимаемой среды делятся на экстерорецепторы, принимающие раздражения из внешней среды, (рецепторы органов слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания), интерорецепторы, реагирующие на раздражения из внутренних органов, и проприорецепторы, воспринимающие раздражения из двигательного аппарата (мышц, сухожилий, суставных сумок).
По виду воспринимаемых раздражении различают хеморецепторы (рецепторы вкусовой и обонятельной сенсорных систем, хеморецепторы сосудов и внутренних органов); механорецепторы (проприорецепторы двигательной сенсорной системы, барорецепторы сосудов, рецепторы слуховой, вестибулярной, тактильной и болевой сенсорных систем); фоторецепторы (рецепторы зрительной сенсорной системы) и терморецепторы (рецепторы температурной сенсорной системы кожи и внутренних органов).
По характеру контакта со средой рецепторы делятся на дистантные, получающие информацию на расстоянии от источника раздражения (зрительные, слуховые и обонятельные), и контактные — возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с раздражителем (вкусовые, тактильные).
По структурным особенностям различают первичные и вторичные рецепторы. Первичные рецепторы — это окончания чувствительных биполярных клеток, тело которых находится вне ЦНС, один отросток подходит к воспринимающей раздражение поверхности, а другой направляется в ЦНС (например, проприорецепторы, терморецепторы, обонятельные клетки), Вторичные рецепторы представлены специализированными рецепторными клетками, которые расположены между чувствительным нейроном и точкой приложения раздражителя (например, фоторецепторы глаза). В первичных рецепторах энергия внешнего раздражителя непосредственно преобразуется в нервный импульс в одной и той же клетке. В периферическом окончании чувствительных клеток при действии раздражителя возникает повышение проницаемости мембраны и ее деполяризация, возникает местное возбуждение — рецепторный потенциал, который, достигнув пороговой величины, обусловливает появление потенциала действия, распространяемого по нервному волокну к нервным центрам. Во вторичных рецепторах раздражитель вызывает появление рецепторного потенциала в клетке-рецепторе. Ее возбуждение приводит к выделению медиатора в пресинаптической части контакта клетки-рецептора с волокном чувствительного нейрона. Местное возбуждение этого волокна отражается появлением возбуждающего постсинаптического потенциала или так называемого генераторного потенциала. При достижении порога возбудимости в волокне чувствительного нейрона возникает потенциал действия, несущий информацию в ЦНС. Таким образом, во вторичных рецепторах одна клетка преобразует энергию внешнего раздражителя в рецепторный потенциал, а другая — в генераторный потенциал и потенциал действия.
Си́напс — место контакта между двумя нейронами.
Синапс—особая структура, обеспечивающая передачу нервного импульса с нервного волокна на какую-либо другую нервную клетку или нервное волокно, также с рецепторной клетки на нервное волокно(область соприкосновения нервных клеток друг с другом и другой нервной клеткой). Для образования синапса необходимы 2 клетки.
Синапс - представляет собой сложное структурное образование, состоящее из пресинаптической мембраны (чаще всего это концевое разветвление аксона), постсинаптической мембраны (чаще всего это участок мембраны тела или дендрита другого нейрона), а так же синаптической щели. Механизм передачи через синапс долгое время оставался невыясненным, хотя было очевидно, что передача сигналов в синаптической области резко отличается от процесса проведения потенциала действия по аксону. Микроэлектродные исследования последних лет показали, что в определенных межнейронных синапсах существует электрический механизм передачи. В настоящее время стало очевидным, что есть синапсы, как с химическим механизмом передачи, так и с электрическим. Более того, в некоторых синаптических структурах вместе функционируют и электрический и химический механизмы передачи - это так называемые смешанные синапсы.Классификации синапсов
В зависимости от механизма передачи нервного импульса различают
химические, электрические и смешанные синапсы. Наиболее распространёны химические.
По знаку действия синапсы бывают возбуждающие и тормозные.
Рассмотрим, как осуществляется химическая, синаптическая передача. Схематично это выглядит так: импульс возбуждения, достигает пресинаптической мембраны нервной клетки (дендрита или аксона), в которой содержатся синаптические пузырьки, заполненные особым веществом -медиатором (от латинского «Media» - середина, посредник, передатчик). Пресинаптическая мембрана содержит много кальциевых каналов. Потенциал действия деполяризует пресинаптическое окончание и, таким образом, изменяет состояние кальциевых каналов, вследствие чего они открываются. Так как концентрация кальция (Са2+) во внеклеточной среде больше, чем внутри клетки, то через открытые каналы кальций проникает в клетку.
При деполяризации пресинаптической терминали открываются потенциал-чувствительные кальциевые каналы, ионы кальция входят в пресинаптическую терминаль и запускают механизм слияния синаптических пузырьков с мембраной, вследствие чего медиатор выходит в синаптическую щель и соединяется с белками-рецепторами постсинаптической мембраны.
Эффективность передачи в синапсе регулируется также числом рецепторов на постсинаптической мембране: при уменьшении выделения медиатора синтез рецепторов постсинаптической мембраной возрастает, чувствительность ее повышается (сенситизация); в случае увеличения выхода медиатора синтез рецепторов уменьшается и чувствительность постсинаптической мембраны снижается (десенситизация).
2. Проводниковый отдел анализатора представляет собой совокупность всех нервных элементов, по которым проходит сигнал от рецептора до коры большого мозга, — это афферентные (периферические) и промежуточные нейроны спинного мозга, стволовых и подкорковых структур ЦНС. Проводниковый отдел обеспечивает проведение возбуждения от рецепторов в кору большого мозга. В нем происходит частичная переработка информации, при этом важную роль играет взаимодействие возбуждений различных анализаторов. Проведение возбуждения по проводниковому отделу осуществляется двумя афферентными путями — специфическими и неспецифическими.
Специфический (проекционный) путь идет от рецептора по строго обозначенным специфическим путям с переключением на разных уровнях ЦНС: на уровне спинного и продолговатого мозга, в зрительных буграх и в соответствующей проекционной зоне коры большого мозга (сенсорной области).
Неспецифический путь формируется ретикулярной формацией. На уровне ствола мозга от специфического пути отходят коллатерали к клеткам ретикулярной формации, к которым могут сходиться различные афферентные возбуждения, обеспечивая взаимодействие анализаторов. При этом афферентные возбуждения теряют свои специфические свойства (сенсорную модальность) и изменяют возбудимость корковых нейронов. Возбуждение проводится медленно через большое число синапсов.
За счет коллатералей в процесс возбуждения вовлекаются гипоталамус и другие отделы лимбической системы мозга, а также двигательные центры. Все это обеспечивают вегетативный, двигательный и эмоциональный компоненты сенсорных реакций. Этот поток афферентных импульсов активирует деятельность коры большого мозга, это своего рода энергия, обеспечивающая все виды деятельности коры большого мозга. Блокада неспецифического пути ведет к глубокому торможению и невозможности выполнения не только психической деятельности, но и двигательных произвольных реакций.
3. Центральный (корковый) отдел анализатора. Согласно И. П. Павлову, в корковом отделе анализатора выделяют первичную зону, куда поступают импульсы от рецепторов одного вида (зрительные, слуховые — это моносенсорные рецепторы и моносенсорные нейроны), активация которых сопровождается ощущениями одной модальности (свет, звук), и вторичную зону, расположенную в непосредственной близости от первичной. Нейроны вторичной зоны преимущественно бисенсорные — они возбуждаются при действии двух раздражителей. Например, нейроны вторичных зон зрительного и слухового анализаторов реагируют и на свет, и звук. Корковые концы анализаторов называют также «сенсорными зонами», которые не являются строго ограниченными участками, а перекрывают друг друга. Данные особенности строения центрального отдела обеспечивают взаимодействие различных анализаторов и процесс компенсации нарушенных функций. На уровне коркового отдела осуществляются высший анализ и синтез афферентных возбуждений, обеспечивающие полное представление об окружающей среде благодаря взаимодействию сенсорной информации и формированию ощущений различной модальности. Это обеспечивается деятельностью ассоциативных зон коры большого мозга, нейроны которых реагируют на любые раздражители (третичные зоны, полисенсорные нейроны).
Анализ заключается в том, что с помощью возникающих ощущений организм различает действующие раздражители (его вид, т. е. качественную характеристику — свет, звук и т.д.) и определяет силу, время и место — пространство, на которое действует раздражитель (его локализацию: источник звука, света, запаха).
Синтез, во-первых, состоит в узнавании предмета и явления в целом по совокупности отдельных характеристик раздражителя или в формировании образа предмета, явления, впервые встретившихся. Узнавание достигается сличением поступающей в данный момент информации со следами памяти. Без сличения ощущений со следами памяти узнавание невозможно.
Во-вторых, синтез состоит в усвоении информации о предмете или явлении, встретившимися впервые. В данном случае благодаря взаимодействию нескольких анализаторов формируется новый образ. Но и при этом идет сличение поступающей информации со следами памяти о других подобных предметах или явлениях. Информация в виде нервных импульсов кодируется с помощью механизмов долговременной памяти и при повторном наблюдении этого предмета или явления организм их узнает. Совокупность всех процессов, происходящих в сенсорных системах, обеспечивает формирование субъективного образа реально существующего мира, предметы и явления которого постоянно действуют на периферические отделы сенсорных систем.
В третьих, синтез заключается в формировании опытной реакции организма.
Регуляция деятельности анализаторов осуществляется на всех уровнях.
Взаимодействие рецепторов — это первичный уровень саморегуляции рецепторов. Центральные механизмы регуляции чаще всего имеют тормозной характер. Чувствительность центральных структур анализатора определяется состоянием возбудимости ЦНС. При ее повышении чувствительность анализатора возрастает, при снижении — уменьшается.
Корковые влияния на возбудимость анализаторов наблюдаются в разных вариантах. Так, сенсорная функция угнетается при эмоционально-напряженной деятельности, например, у студентов во время экзамена. Предварительная психологическая настройка (сосредоточение внимания, определенная установка) в исследованиях на студентах повышала разрешающую способность зрительного анализатора. На это влияло поощрение испытуемых и в меньшей степени — наказание. Существенное влияние на возбудимость анализаторов оказывает доминирующая мотивация. Так, в состоянии голода вкусовые рецепторы активно настроены на восприятие, а после приема пищи происходят процессы их демобилизации и снижение чувствительности вкусовых рецепторов к адекватным вкусовым раздражителям Повышает разрешающую способность анализаторов сосредоточение внимания — это тоже пример доминантного состояния.
Возбудимость рецепторов повышается под влиянием симпатической нервной системы и катехоламинов
Свойства анализаторов и приспособление организма к окружающей среде
Анализаторы (сенсорные системы) обеспечивают приспособление организма к окружающей среде и познание окружающей среды благодаря специфичности их свойств и взаимодействию. Анализаторы способны функционировать в широком диапазоне интенсивности раздражений. Например, человек может читать при тусклом свете, в сумерках и даже ночью при лунном свете, а также при безоблачном летнем небе и ярком слепящем солнечном свете, что обеспечивается высокой чувствительностью и механизмами адаптации анализаторов.