Общие принципы работы анализаторных систем

Анализатор — это комплекс нервных образований, отражающий в виде психических актов ощущения и восприятия физические и химические параметры внешней и внутренней сред организма.

Существуют следующие виды самостоятельных анализаторных систем: зрительная, слуховая, кожно-кинестетическая, вестибулярная, вкусовая, обонятельная и висцеральная (воспринимающая изменения внутренней среды организма). Каждый анализатор имеет периферическую часть — рецептор, проводящую систему и центральное корковое представительство в больших полушариях.

Спектр сенсорных рецепторов достаточно широк, Наиболее простой формой классификации является подразделение их на экстерорецепторы (дистантные и контактные, ориентированные на внешнюю среду) и интерорецепторы, (преимущественно обслуживающие внутренние органы), в качестве подкласса которых можно рассматривать проприорецепторы (расположенные в мышцах, суставах и сухожилиях).

Общим для большинства проводящих путей анализаторов является то, что они перед попаданием в ядерные зоны коры отдают коллатерали ретикулярной формации и взаимодействуют с ней, а также проходят через таламус.

Корковым представительством анализаторов являются первичные и вторичные поля, преимущественно расположенные в затылочных, постцентральных и височных отделах второго блока (блока приема, переработки и хранения экстероцептивной информации) мозга.

Все анализаторные системы функционируют на основе следующих общих принципов:

• 1) анализа информации с помощью специальных нейронов-детекторов;
• 2) параллельной многоканальной переработки информации, обеспечивающей ее надежность;
• 3) селекции информации в промежутке от рецептора до проекционного поля;
• 4) последовательного усложнения переработки информации от уровня к уровню;
• 5) целостной представленности сигнала в ЦНС во взаимосвязи с другими сигналами;
• 6) реализации принципов повышения надежности обработки разных признаков сигнала.

Принципиальным аспектом работы любого анализатора в норме является возможность восприятия раздражения либо при наличии объективных изменений во внешнем мире, либо при изменении состояния самого рецепторного аппарата.

Выделяют два типа связей во взаимодействиях между анализаторными системами — активирующие и информирующие. Основным эффектом первых является изменение чувствительности, не сказывающееся на содержании чувственных образов, а вторые — непосредственно влияют на его информационную структуру, что особенно заметно в интермодальных способах восприятия. Именно они выражают целостность чувственного отражения человека. Состав и структура чувственного отражения образуют индивидуальную сенсорную организацию, зависящую от образа жизни, среды обитания и деятельности индивида. В зависимости от этих факторов в процессе развития складывается определенное взаимодействие анализаторов, их соподчинение, относительное доминирование одних чувствующих систем над другими, а также общее направление развития каждой из них.

Благодаря многочисленности анализаторов у одного и того же человека одновременно имеется много форм абсолютной и различительной чувствительности, развитых неравномерно и отличных друг от друга по уровню. При одностороннем развитии ребенка и ранней специализации взрослого могут возникнуть противоречия между различными видами чувствительности в общей сенсорной организации человека. Позднее это может проявляться не только в сфере восприятия, но также памяти, мышления и способах самореализации (например, в эффектах зависимости запоминания от сенсорного способа заучивания, доминировании тех или иных чувственных образов в области внутренней речи и мыслительных процессов, в различных видах творчества).

Основу корковых отделов анализаторов составляют первичные или проекционные зоны коры (поля), выполняющие узкоспециализированную функцию отражения только стимулов одной модальности. Их задача — идентифицировать стимул по его качеству и сигнальному значению, в отличие от периферического рецептора, который дифференцирует стимул лишь по его физическим или химическим характеристикам. Основная функция первичных полей — тончайшее отражение свойств внешней и внутренней среды на уровне ощущения.

Все первичные корковые поля характеризуются топическим (экранным) принципом организации, согласно которому любому участку рецепторной поверхности соответствует определенный участок в первичной коре (по принципу «точка в точку»), что и дало основание назвать первичную кору проекционной. Величина зоны представительства того или иного рецепторного участка в первичной норе зависит от функциональной значимости этого участка, а не от его фактического размера.

Рис. 3. Представительство чувствительных функций тела в задней центральной извилине (А) и двигательных функций — в передней центральной извилине (Б). А: 1 — половые органы; 2 — пальцы; 3 — ступня; 4 — голень; 5 — бедро; 6 — туловище; 7 — шея; 8 — голова; 9 — плечо; 10 — рука; 11 — локоть; 12 — предплечье; 13 — запястье; 14 — кисть; 15 — мизинец; 16 — безымянный палец; 17 — средний палец; 18 — указательный палец; 19 — большой палец; 20 — глаз; 21 — нос; 22 — лицо; 23 — верхняя губа; 24 — губы; 25 — нижняя губа; 26 — зубы, дёсны и челюсть; 27 — язык; 28 — глотка; 29 — внутренние органы. Б: 1 — пальцы; 2 — лодыжка; 3 — колено; 4 — бедро; 5 — туловище; 6 — плечо; 7 — локоть; 8 — запястье; 9 — кисть; 10 — мизинец; 11 — безымянный палец; 12 — средний палец; 13 — указательный палец; 14 — большой палец; 15 — шея; 16 — бровь; 17 — веко и глазное яблоко; 18 — лицо; 19 — губы; 20 — челюсть; 21 — язык; 22 — глотание

К числу первичных относятся поля: 17-е (для зрения). 3-е (для кожно-кинестетической чувствительности) и 41-е (для слуха). Экстероцепторная информация в эти участки мозга попадает после прохождения через релейные ядра таламуса.

Вторичные поля представляют клеточные структуры, морфологически и функционально как бы надстроенные над проекционными. В них происходит последовательное усложнение процесса переработки информации, чему способствует предварительное проведение афферентных импульсов через ассоциативные ядра таламуса. Вторичные поля обеспечивают превращение соматотропических импульсов в такую функциональную организацию, которая на уровне психики эквивалентна процессу восприятия.

На поверхности мозга вторичные поля граничат с проекционными или окружают их. Номера вторичных полей: 18,19 — для зрения, 1,2 и частично 5 — для кожно-кинестетической чувствительности, 42 и 22 — для слуха. Первичные и вторичные поля относятся к ядерным зонам анализаторов, расположенных на трех пространственных полюсах заднего мозга — затылочного, теменного и височного соответственно.

Рис. 4. Поля коры головного мозга

Третичные поля (ассоциативные, зона перекрытия) принимают на себя наиболее сложную функциональную нагрузку. Они находятся вне ядерных зон и в основном расположены в промежутке между вторичными полями или по их периметру. Большая и важнейшая часть третичных полей формируется на границе теменного, затылочного и височного отделов, оказываясь равноудаленной от каждого из указанных полюсов, и не имеет непосредственного выхода на периферию. Их функции почти полностью сводятся к интеграции возбуждений, приходящих от вторичной коры всего комплекса анализаторов. В отличие от модально специализированных нейронов первичных полей, нервные клетки этой зоны мозга, по-видимому, имеют мультимодальный характер, что обеспечивает им возможностъ реакций на обобщенные признаки внешних объектов и явлений. Работа третичных зон своим психологическим эквивалентом имеет сценоподобное восприятие мира во всей полноте и комбинации пространственных, временных и интенсивностных характеристик внешней среды. Все это дает основание рассматривать их как аппарат межанализаторных синтезов. Второе значение зон перекрытия — это переход от непосредственного наглядного синтеза к уровню символических, знаковых процессов, благодаря которым становится возможным осуществление речевой и интеллектуальной деятельности. Третичные поля второго блока составляют заднюю ассоциативную зону.