Чем больше информации об окружающей среде получает организм, тем выше его шансы на выживание. Все живое так или иначе реагирует на изменения вокруг себя. Улавливать эти изменения и сигнализировать о них центральной нервной системе – задача сенсоров клеточных мембран, чувствительных к той или иной форме энергии. На этом курсе вы узнаете об устройстве различных сенсорных систем на молекулярном уровне и познакомитесь с некоторыми деталями работы нервной системы. Мы выясним, как реагирует простейшая сенсорная система на уровне одноклеточных организмов, как они определяют погодные условия вокруг себя и какие глаза бывают у одноклеточных. Вместе с эволюцией организма происходит эволюция его сенсоров. Поэтому в ходе курса вам придется столкнуться с самыми разнообразными сенсорными системами многоклеточных животных: механо- и термочувствительной, хемо- и фоточувствительной, а также узнать о редких и недоступных людям способах ощущения мира – электро- и магниторецепции.
2.5. Анализ тактильной информации у млекопитающих
Loading...
En provenance du cours de Novosibirsk State University
Биосенсоры
32 notes
Explore Related Videos
At Coursera, you will find the best lectures in the world. Here are some of our personalized recommendations for you
À partir de la leçon
Механочувствительность. Часть 1
В этом модуле мы знакомимся с особенностями восприятия механических стимулов. Молекулярные основы механорецепции – далеко не полностью изученная область, но мембранные каналы, изменяющие свою пропускную способность в ответ на растяжение или давление, функционируют в самых разных клетках, обеспечивая организмам разнообразные способы ориентации. Первый раздел – о механорецепторах позвоночных и беспозвоночных, позволяющих ощущать прикосновения, оценивать свойства поверхности и положение частей тела в пространстве.
Rencontrer les enseignants
Анна ЮшковаКандидат биологических наук, доцент
Кафедра естественнонаучных дисциплин ВКИ НГУ
[МУЗЫКА]
[МУЗЫКА] [МУЗЫКА] В этой лекции мы с вами посмотрим,
как соматосенсорная информация попадает в центральную нервную систему.
Соматосенсорные нейроны, в общем-то, могут быть и первичночувствительными,
и вторичночувствительными, но большинство нервных окончаний,
по крайней мере от кожных рецепторов,
попадают в центральную нервную систему через задние корешки спинного мозга.
И вот тот участок кожи,
который посылает сенсорные волокна в данный корешок, называется дерматомом.
Соседние дерматомы частично перекрываются.
Системы нервных волокон, которые передают импульсы от кожи и слизистых оболочек,
ну или от внутренних органов, от органов движения к различным отделам центральной
нервной системы, называются восходящими путями, афферентными.
А те пути, которые идут в обратном направлении,
уже от центральной нервной системы к рабочему органу — к мышце, к железе,
это эфферентные, или двигательные пути.
Все восходящие пути, а именно их мы сегодня рассматриваем,
так вот все восходящие пути состоят из трех нейронов.
Первые нейроны начинаются в органах чувств и заканчиваются в спинном мозге.
Их тела располагаются в спинальных ганглиях.
Вторые нейроны располагаются в ядрах спинного мозга,
а будут заканчиваться они в ядрах таламуса или гипоталамуса.
А третьи нейроны лежат в ядрах промежуточного мозга.
Для кожной и мышечно-суставной чувствительности — это ядра таламуса,
для зрительных импульсов — в коленчатом теле.
Отростки нейронов заканчиваются на клетках соответствующих корковых центров:
в зрительной, в слуховой, в соматосенсорной коре.
Вот посмотрите на схему.
Это пока еще только простейший путь от кожного рецептора через спинной мозг к
мышце.
В спинном мозге выделяют: белое вещество — это проводящие пути,
и серое вещество — это тела нейронов.
Рецептор находится в коже, там начинается этот первый нейрон.
Его тело находится в таком утолщении заднего корешка — его
называют спинальный ганглий.
Аксон продолжается, идет в спинной мозг,
и в задних рогах спинного мозга, в сером веществе,
он переключается на какой-то мелкий вставочный нейрон, допустим.
Вот отростки вставочных нейронов осуществляют связь с нервными центрами
либо головного мозга, ну а могут передавать импульс на двигательный нейрон,
тело которого находится в передних рогах спинного мозга.
По двигательному нейрону сигнал пойдет к мышце.
Но это дуга простого рефлекса, именно на уровне спинного мозга.
Вообще, спинной мозг проводит четыре вида чувствительности в центральную нервную
систему уже: тактильную, температурную,
болевую и от рецепторов мышц и сухожилий, проприоцептивную.
Вот, например, два пути, они называются
латеральный спинно-таламический путь и передний спинно-таламический путь.
Они проводят импульсы болевой и температурной чувствительности в
постцентральную извилину.
Рецептор находится в коже или на слизистых оболочках.
Тела первого нейрона находятся в спинальных ганглиях,
а аксоны оканчиваются на клетках задних рогов спинного мозга.
Отростки вторых нейронов переходят на другую сторону и направляются
к латеральному ядру таламуса, те переключаются уже на третий нейрон.
Аксоны третьего нейрона достигают коры больших полушарий,
постцентральной извилины — место общей чувствительности.
Вот в результате того, что по дороге волокна перекрещиваются,
импульсы от левой половины туловища и конечностей попадают в правое полушарие,
а от правой половины — в левое.
Но основная масса восходящих путей проводит
проприоцептивную чувствительность.
Это говорит о важности контроля движения.
Значит, рецепторы находятся в мышцах, сухожилиях, суставах.
Информация поступает в кору больших полушарий и в мозжечок,
который тоже участвует в координации движения.
Вот бульботаламический тракт представлен на схеме: рецепторы — в мышцах и суставах,
тела первых нейронов — в спинальных ганглиях.
Но вот тут уже аксоны этих первых нейронов не входят в задний рог,
они поднимаются сразу по проводящему, по белому веществу в продолговатый мозг,
там заканчиваются на клетках второго нейрона, а аксоны второго нейрона
уже образуют петлю и переходят на противоположную сторону.
Заканчиваются эти волокна в таламусе,
а части волокон вот этого второго нейрона направляются в мозжечок.
Аксоны третьих нейронов, тела которых находятся в таламусе,
уже доходят до постцентральной извилины.
Информация от мышц и суставов — в составе других проводящих путей спинного
мозга — передается и в мозжечок, который будет координировать многие движения
и даже без участия коры головного мозга.
Ну вот такими разными путями, мы с вами посмотрели далеко не все,
а только самые основные,
но вот тактильная и проприоцептивная информация достигает коры мозга.
Соматосенсорная кора — она расположена в постцентральной извилине
непосредственно за центральной бороздой.
И мы помним, что благодаря перекресту всё, что чувствует левая половина тела,
анализируется корой правого полушария, ну и наоборот.
Микроэлектродные исследования показали,
что клетки коры отвечают не просто на специфические стимулы,
они весьма специфичны в отношении места происхождения информации.
Можно говорить о наличии у клеток коры своих рецептивных полей,
и размеры этих полей сильно варьируют в зависимости от того,
какую область организма они представляют.
Там, где требуется тонкое различие сигналов,
рецептивные поля меньше, а клеток коры там, наоборот, больше.
Ну и наоборот.
В результате вот в первичной соматосенсорной коре образуется
представительство противоположной половины тела,
и его иногда даже представляют в виде этакого соматосенсорного гомункулуса,
очень непропорционального по своим размерам.
У мышей представительство будет, разумеется, другим.
У них, кстати, наиболее важны сигналы от вибрисс, и представлены
они соответственно площадью раз в двадцать, наверное, больше, чем лапки.
Но однако показано, что соматосенсорная кора — она пластична,
и размеры участка, контролирующего ту или иную часть тела, могут меняться в ответ
на воздействие: допустим, в ответ на обучение или в результате утраты органа.
Без осязания жить, вообще-то, нельзя.
Вот слепого человека себе представить можно, а человека без тактильной
механочувствительности — ну так просто не существует.
Осязание очень сильно вовлечено в социальную жизнь и беспозвоночных,
и позвоночных животных.
Вот у млекопитающих тактильные взаимодействия имеют выраженное влияние
даже на нейроэндокринную систему.
Они делают возможным совместное, такое стайное или стадное,
существование даже агрессивных животных.
Прикосновения важны и для людей, играя незаменимую роль в общении.
В индивидуальном развитии человека чувство осязания формируется одним из первых,
и интересно, что многие абстрактные понятия в ходе развития мышления
формируются как раз на основе простых, таких первичных физических ощущений,
и связь между ними остается и во взрослом возрасте.
Ну, в общем-то, кажется, логично, что что-то тяжелое — это что-то очень важное,
а шершавость ассоциируется с трением в отношениях, твердость — со стойкостью и
неуступчивостью, с упрямством в конце концов.
И в исследовательских опытах было показано,
что осязание играет важную роль в принятии решений,
даже если тактильные ощущения не имеют никакого отношения к существу дела.
Ну и люди, сидящие на жестком стуле,
неустойчивы в переговорах и склонны считать других более упрямыми,
тогда как мягкое сидение способствует более мягкой стратегии поведения.
Тактильная и суставно-мышечная информация тесно связаны,
и пути в центральную нервную систему у них близкие.
Мышечный тонус и поддержание позы — эти рефлексы осуществляются в первую очередь
на уровне спинного мозга, но и ствол мозга, мозг, мозжечок,
кора головного мозга — все задействованы в кинестезической деятельности.
Среди высших отделов мозга важную роль играет вестибулярный аппарат,
но о его работе мы поговорим в другой раз, а вот сейчас в заключение немножко
о такой специфической патологии — о пространственной агнозии.
За пространственную ориентацию отвечают три области головного мозга:
задний отдел теменной коры — за целостное сенсорное восприятие, поясная извилина
— за эмоционально-мотивационную окраску, и глазодвигательные поля лобных долей
— за ориентировочно-исследовательское поведение в пространстве.
И поражение любой из этих долей вызывает пространственную агнозию
на противоположной стороне тела.
Различают три типа нарушений адаптаций: сенсорное нарушение
пространственной ориентации, когда больной не воспринимает предметы,
расположенные ровно в половине пространства; или мотивационные нарушения
этой пространственной ориентации — человек ведет себя так, словно половина
пространства не имеет для него никакого значения; и могут возникнуть моторные
нарушения пространственной деятельности — тогда ориентировочно-исследовательская
деятельность будет осуществляться только в одной половине пространства.
А поскольку в системе пространственной ориентации доминирует правое полушарие,
то есть оно управляет вниманием во всем окружающем пространстве,
левое полушарие только в его правой половине, поэтому поражение левого
полушария не приводит к агнозии на правой половине тела,
его функцию возьмет на себя правое полушарие, но вот при поражениях правого,
левое-то не может за него работать, вот тогда возникает левосторонняя агнозия.
Двухстороннее поражение теменной зоны коры вызывает глубокую
дезориентацию в пространстве.
Человек не способен охватить взором все предметы, которые находятся в поле зрения,
нарушается фиксация взора, возникает неточность движений рук,
которые выполняются под контролем зрения, и так далее.
А причинами обычно бывают разнообразные нарушения
кровообращения в соответствующем отделе мозга.
[БЕЗ_ЗВУКА]
Explorer notre catalogue
Rejoignez-nous gratuitement et obtenez des recommendations, des mises à jour et des offres personnalisées.
Coursera propose un accès universel à la meilleure formation au monde,
en partenariat avec des universités et des organisations du plus haut niveau, pour proposer des cours en ligne.
© 2019 Coursera Inc. Tous droits réservés.
