4 ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

ВЕХИ ИСТОРИИ

1756 — М. В. Ломоносов (Россия) в «Слове о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» высказал гипотезу о достаточности трех основных цветов для получения многообразия цветовых оттенков.

1804 — Е. О. Мухин (Россия), в диссертации «О стимулах, действующих на живое человеческое тело» привел экспериментальные данные о действии раздражителей на органы чувств.

1826 — И. Мюллер (J. Muller, Германия) выпустил монографию «К сравнительной физиологии чувства зрения». В 1837 г. — «Руководство по физиологии человека», в котором обобщил работы по сенсорной физиологии и провозгласил «закон специфических нервных энергий».

1834 Э. Вебер, (Е. Weber, Германия) установил логарифмическую зависимость между величиной раздражителя и вызываемым ощущением.

1856 Г. Гельмгольц (Н. Helmholtz, Германия) выпустил «Руководство по физиологической оптике», в 1862 г.— книгу «Учение о слуховых ощущениях как физиологическая основа теории музыки», в 1863 г. обосновал резонансную теорию слуха.

1862—1864 — К. Геринг (К. Hering, Германия) издал серию работ по восприятию пространства с помощью зрения, создал теорию цветового зрения.

1866 — И. М. Сеченов (Россия) в «Физиологии нервной системы» описал «темное мышечное чувства», и его роль в координации движений.

1869 — Г. Фехнер (G. Fechner, Германия) повторил открытие Э. Вебера, которое позднее получило название основного психофизического закона, или закона Вебера—Фехнера.

1860—е Э. Мах (Е. Mach, Австрия) и И. Брейер (J. Breuer, Австрия) создали теорию вестибулярного восприятия.

1872 — И. Ф. Цион (Россия) на основе экспериментального изучения вестибулярного аппарата выдвинул гипотезу о его роли в восприятии пространства.

1889 — И. Р. Тарханов (Россия) в труде «О гальванических явлениях в коже человека при раздражении органов чувств и различных формах психической деятельности» описал кожно—гальваническую реакцию.

1911 А. Гульстранд (A. Gullstrand, Швеция) — Нобелевская премия за открытие механизма аккомодации.

1914 Р. Барани (R. Ваrапу, Австрия) — Нобелевская премия за работы по физиологии и патологии вестибулярного аппарата и его связи со зрительной и проприоцептивной системами.

1928 — К. М. Быков (СССР) описал условный рефлекс с интероцепторов желудка.

1937 — Г. В. Гершуни (Россия) впервые зарегистрировал микрофонный потенциал улитки, исследовал пространственно—временную организацию слуховой системы.

1949 — Д. Хебб (D. Hebb, США) создал теорию инвариантного опознавания образов.

1950 — С. В. Кравков (СССР) установил закономерности изменения зрения под влиянием световых, слуховых, обонятельных и вкусовых раздражителей.

1957 — А. Л. Ярбус (СССР) впервые зарегистрировал движения глаза человека при длительном восприятии изображений.

1958 — Д. Гриффин (D. Griffin, США) в книге «Слушая в темноте» обобщил данные об эхолокации у животных.                            

1960 — В. Н. Черниговский (СССР) издал монографию «Интероцепторы».

1961 — Д. Бекеши (G. Bekesy, США) — Нобелевская премия за открытие механизма возбуждения в улитке внутреннего уха.

1967 — Р. Гранит (R. Granit. Швеция), X. Хартлайн (Н. Hartline, США), Дж. Уолд (G. Wald, США) — Нобелевская премия за открытие роли палочек и колбочек, превращения зрительных пигментов, процессов кодирования зрительной информации.

1981 — Д. Хьюбел и Т. Визел (D. Hubel, \. Wiesel, США) — Нобелевская премия за открытие закономерностей переработки информации верительной системе.

1987 — Г. Шеперд (G. Shepherd, США) в руководстве «Нейробиология» дал сравнительно—физиологический анализ организации сенсорных систем животных.

 

Все живые организмы нуждаются в информации об окружающей среде для поисков пищи и особей другого пола и при избегании разного рода опасностей. Для этого они должны ориентироваться в пространстве и оценивать его важнейшие свойства. Эту возможность обеспечивают сенсорные (от лат. sensus — чувство, ощущение, восприятие) системы.

Разнообразные раздражители классифицируют прежде всего по модальности, т. е. по той форме энергии, которая свойственна каждому из них. Так, раздражители делят на механические, химические, тепловые, осмотические, световые, электрические и др. Эти раздражители передаются с помощью различных форм энергии: например, свет — фотонами, химические раздражители — молекулами и ионами, тепловые — с помощью температуры, механические — посредством соответствующей формы энергии.

Кроме того, все раздражители независимо от их модальности подразделяются на адекватные и неадекватные. Адекватность раздражителя проявляется в том, что его пороговая интенсивность значительно ниже по сравнению с неадекватными раздражителями, например воздействие светового и механического стимулов на рецепторы глаза. Ощущение света возникает у человека, когда минимальная интенсивность светового раздражителя составляет 10—17— 10—18 Вт. Но ощущение вспышки можно вызвать и при механическом воздействии на глаз (это явление называют механическим фосфеном). Большинству людей оно знакомо по собственному опыту. Так, механическое давление на глазное яблоко воспринимается как свет, а от резкого удара по глазам «из глаз сыплются искры», хотя никакого света при этом не было. Для возникновения вспышки света механическим путем мощность стимула должна быть более 10—4 Вт. Следовательно, разница между световым и механическим пороговым раздражителями для рецепторов глаза человека достигает 13—14 порядков.                             

Деятельность любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами внешней для мозга физической и химической энергии, трансформации ее в нервные импульсы и передачи их в мозг через цепи нейронов, образующих ряд уровней.

Рецепторам принадлежит важнейшая роль в получении организмом инфор­мации о внешней и внутренней средах. Благодаря их большому разнообразию в организме  животные и человек способны воспринимать стимулы разных мо­дальностей. Процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается много­кратным преобразованием и перекодированием и завершается общим анализом и синтезом (опознаванием образа). После этого происходит выбор или разработ­ка программы ответной реакции организма. Без информации, поступающей в мозг, не могут осуществляться простые и сложные рефлекторные акты вплоть до психической деятельности человека.

Прежде чем перейти к рассмотрению отдельных сенсорных систем, следует остановиться на основных механизмах физиологии рецепции, которые свой­ственны всем сенсорным модальностям.