Зрительный анализатор
Функции зрительного анализатора 1) кодирование длины волны и интенсивности света. 2) восприятие формы предмета. 3) ясное видение за счет работы аккомодационного аппарата.
4) зрачок обеспечивает глубину резкости. 5) адаптацию к различной освещенности.
Характеристика светового раздражителя
Свет – это электромагнитные колебания, характеризуются частотой , длиной волны, интенсивностью. Свет – это электромагнитные колебания, характеризуются частотой , длиной волны, интенсивностью. Частота колебаний видимой части спектра 10 – 15 Гц. Длина волны в нм - расстояние, которое проходит свет за время, необходимое для одного колебания.
Видимая часть спектра находится в диапазоне 400 – 700 нм. Видимая часть спектра находится в диапазоне 400 – 700 нм. Спектральные компоненты с большой длиной волны кажутся красным светом, с меньшей длиной – сине-фиолетовыми. Невидимая часть спектра – инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
Интенсивность – это яркость выражается в децибелах. Психологические корреляты интенсивности: 160 дБ – болевой порог. 140 дБ – солнечный свет. 60 дБ – экран телевизора. 40 – 20 дБ – различение цвета при наименьшей освещенности.
Нейрофизиология зрения В сетчатке различают две нейронные сети: Вертикальную Горизонтальную
«Вертикальная» сеть воспринимает информацию и передает в мозг. Образована: 1) фоторецепторами. 2) биполярными клетками. 3) ганглиозными, аксоны которых образуют зрительный нерв.
Это сходящаяся воронка: 130 млн. фоторецепторов и 1,3 млн. волокон зрительного нерва. Т.е. имеется явление конвергенции фоторецепторов на биполярных клетках, а биполярных клеток на ганглиозных.
Горизонтальная нейронная сеть Образована: 1) горизонтальными клетками- соединяют фоторецепторы с биполярными клетками. Изменяют количество фоторецепторов, подключенных к биполярной клетке. 2) Амакриновыми клетками- подключают разное количество биполярных клеток к одной ганглиозной, изменяя ее рецептивное поле.
Это тормозные нейроны. Это тормозные нейроны. Ограничивают распространение зрительного возбуждения внутри сетчатки. Обеспечивают латеральное торможение.
Участвует в обеспечении процессов световой и темновой адаптации, восприятия формы предмета.
В обработке зрительной информации принимают участие верхние бугры четверохолмия, В обработке зрительной информации принимают участие верхние бугры четверохолмия, латеральное коленчатое тело, затылочная область коры.
Роль отделов ЦНС Бугры четверохолмия управляют наведением взора, если объект появляется на периферии поля зрения. Латеральное коленчатое тело – обеспечивает восприятие контраста, света и темноты. Кора. В восприятии зрительной информации принимают участие 3 поля по Бродману: 17,18, 19.
Зрительные области коры обеспечивают бинокулярную суммацию возбуждений от правого и левого глаза, Зрительные области коры обеспечивают бинокулярную суммацию возбуждений от правого и левого глаза, Часто сигналы от какого – либо одного глаза доминируют. 2) В затылочной доле – зрительный анализатор речи. 3) В височной области – зрительное обучение, понимание образов.
4)Окончательное понимание образов осуществляется с участием ассоциативной коры.
Периферический отдел зрительного анализатора Оптическая система глаза.
1) Оптическая система глаза - сложная линзовая система, обеспечивает преломление (рефракцию) лучей. Формирует на сетчатке перевернутое и уменьшенное изображение.
Представлена: - роговицей, - передней и задней камерами глаза, - радужной оболочкой, - хрусталиком, - стекловидным телом – это внеклеточная жидкость с коллагеном и гиалуроновой кислотой в коллоидном растворе.
Ясное видение возможно в том случае, если изображение предмета после преломления отраженных от него лучей оказывается на сетчатке.
Аномалии рефракции 1.Дальнозоркость 2.Близорукость 3.Астигматизм
Астигматизм – неодинаковое преломление лучей в разных направлениях, вследствие неравномерной кривизны роговицы. Компенсируется цилиндрическими стеклами. Лучше для коррекции астигматизма контактные линзы.
Приспособление к ясному видению Обеспечивает аккомодационная система глаза, меняющая преломляющую способность хрусталика. При рассматривании близких предметов преломляющая способность глаза = 70 Д, далеких – 59 Д.
При рассматривании близких предметов цилиарная мышца напрягается, натяжение цинновых связок ослабевает и капсула меньше давит на хрусталик, его кривизна увеличивается.
При рассматривании далеких предметов цилиарная мышца расслабляется, связки натягиваются, капсула сжимает хрусталик и кривизна хрусталика уменьшается, Аккомодация обеспечивается III п. ЧМН.
Роль зрачка Отверстие в радужной оболочке отсекает периферические лучи, а на сетчатку попадают центральные. Обеспечивает ясное видение, регулируя потока света на сетчатку.
Зрачок меняет величину в зависимости от освещенности Зрачок меняет величину в зависимости от освещенности благодаря изменению тонуса мышц радужной оболочки.
Сужение на свет (зрачковый рефлекс) - парасимпатическая реакция. Сужение на свет (зрачковый рефлекс) - парасимпатическая реакция. Обеспечивается вегетативным ядром III п. ЧМН (ядро Якубовича). Блокируется атропином.
Сетчатка глаза Состоит из: 1) клеток пигментного эпителия. 2) фоторецепторов. 3) 4-х слоев нейронов. Аксоны ганглиозных клеток образуют зрительный нерв (до перекреста).
«Слепое пятно» - место выхода зрительного нерва. «Слепое пятно» - место выхода зрительного нерва. «Центральная ямка – желтое пятно» сетчатки. Здесь колбочки не загорожены другими нейронами сетчатки. Острота зрения здесь максимальна. При фиксировании объекта глазом его изображение попадает в центральную ямку.
Фоторецепторы Фоторецепторы светочувствительными члениками погружены в промежутки между клетками пигментного слоя.
Палочки 110 – 125 млн. Располагаются преимущественно на периферии сетчатки. Содержат пигмент родопсин. Обладают высокой чувствительностью. Являются аппаратом сумеречного зрения без различения цветов (черно – белое зрение).
Колбочки (6 – 7 млн.). Обеспечивают полихроматическое зрение. Наиболее плотно располагаются в желтом пятне. 3 типа колбочек с различными пигментами: йодопсин – воспринимает сине – фиолетовую часть спектра. эритролаб – красную. хлоролаб – зеленую
Теория цветового зрения Трехкомпонентная теория. Впервые была предложена М.В.Ломоносовым, затем Юнгом и Гельмгольцем.
В сетчатке глаза имеются три вида колбочек, реагирующих на красный, зеленый или сине – фиолетовый цвета. Всякий цвет действует на три типа колбочек в разной степени. В колбочках происходят фотохимические реакции, возникают рецепторные гиперполяризационные потенциалы.
Комбинация сигналов от рецепторов обрабатывается в нейронных сетях, а у субъекта возникает ощущение цвета.
Цветовая слепота Общее название – дальтонизм. Им страдают 8% мужчин.
Варианты нарушения цветовосприятия: Протанопия – краснослепые, сине – голубые цвета кажутся бесцветными. Дейтеранопия – зеленослепые. Зеленый цвет не отличают от темно-красного и голубого.
Тританопия – не воспринимают синие и фиолетовые цвета. Тританопия – не воспринимают синие и фиолетовые цвета. Ахромазия – черно – белое зрение. Аномалии цветовосприятия оценивают по полихроматическим таблицам.
Слуховой анализатор
Характеристика звука
Частота Это количество колебаний в секунду. Ухо воспринимает звуки от 16 до 20000гц. Психологическим коррелятом частоты звука является его высота. В области звуковых колебаний от 1000 до 4000 Гц ухо человека обладает максимальной чувствительностью.
Психологические корреляты громкости звука. шепотная речь – 30 дБ разговорная речь – 40 – 60 дБ уличный шум – 70 дБ крик у уха – 110 дБ громкая речь – 80 дБ реактивный двигатель – 120 дБ болевой порог – 130 – 140 дБ
Строение уха
Наружное ухо
Ушная раковина – это улавливатель звука, резонатор. Ушная раковина – это улавливатель звука, резонатор. Барабанная перепонка воспринимает звуковое давление и передает его к косточкам среднего уха.
Среднее ухо
Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку. Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку. Последовательность передачи информации: БП→ Молоточек→ Наковальня → Стремечко → овальное окно → перилимфа → вестибулярной лестницы улитки
Отношение поверхности стремечка и барабанной перепонки равно 1:22. Отношение поверхности стремечка и барабанной перепонки равно 1:22. Это обеспечивает усиление давления звуковых волн на овальное окно ≈ в 22 раза и уменьшение амплитуды колебаний.
Благодаря евстахиевой трубе, Благодаря евстахиевой трубе, давление в полости среднего уха равно атмосферному. Это создает наиболее благоприятные условия для колебаний барабанной перепонки.
Внутреннее ухо. Улитка Находится в пирамиде височной кости. Здесь звук переходит в жидкую среду. Улитка - костный, спиральный (2,5 витка), постепенно расширяющийся канал. Диаметр улитки у основания 0,04мм, на вершине - 0,5мм.
Костный канал разделен двумя мембранами: тонкой вестибулярной мембраной ( Рейснера) Костный канал разделен двумя мембранами: тонкой вестибулярной мембраной ( Рейснера) и плотной, упругой основной мембраной. На вершине улитки обе эти мембраны соединяются, в них имеется отверстие helicotrema. 2 мембраны делят костный канал улитки на 3 хода.
Каналы улитки
1) Верхний канал вестибулярная лестница (от овального окна до вершины улитки). 1) Верхний канал вестибулярная лестница (от овального окна до вершины улитки). 2) Нижний канал – барабанная лестница (от круглого окна). Каналы сообщаются, заполнены перилимфой и образуют единый канал. 3) Средний или перепончатый канал заполнен ЭНДОЛИМФОЙ.
Кортиев орган Находится на основной мембране. Это рецепторный аппарат слухового анализатора.
Фонорецепторы являются механорецепторами. Это волосковые клетки. Различают внутренние и наружные. Разделены кортиевыми дугами.
Внутренние располагаются в один ряд, их около 3500 клеток. Имеют 30 – 40 толстых и очень коротких волосков (4 – 5 МК).
Наружные располагаются в 3 – 4 ряда, их 12000 – 20000 клеток. Имеют 65 – 120 тонких и длинных волосков.
Возбуждение фонорецепторов
Волоски рецепторных клеток касаются текториальной мембраны Волоски рецепторных клеток касаются текториальной мембраны и деформируются.
В фонорецепторах возникает рецепторный потенциал и слуховой нерв возбуждается по схеме вторичночувствующих рецепторов. В фонорецепторах возникает рецепторный потенциал и слуховой нерв возбуждается по схеме вторичночувствующих рецепторов. Слуховой нерв образован отростками нейронов спирального ганглия.
Блок-схема слуховой системы
Роль различных отделов ЦНС
Кохлеарные ядра – первичное распознавание характеристик звуков. Кохлеарные ядра – первичное распознавание характеристик звуков. Нижние бугры четверохолмия обеспечивают первичные ориентировочные рефлексы на звук. Слуховая область коры обеспечивает: 1) реакцию на двигающийся звук; 2) выделение биологически важных звуков; 3) реакцию на сложный звук, речь.
Теория восприятия частоты звука
Телефонная теория Резерфорда (1880г.) Звуковые колебания →овальное окно → перилимфа вестибулярной лестницы → через геликотрему перелимфа барабанной лестницы → колебания основной мембраны → возбуждение фонорецепторов
Частоты ПД в слуховом нерве соответствуют частотам действующего на ухо звука. Частоты ПД в слуховом нерве соответствуют частотам действующего на ухо звука. Однако это справедливо только до 1000гц. Более высокую частоту ПД нерв не может воспроизвести
Теория пространственного кодирования Бекеши. ( Теория бегущей волны, теория места) Объясняет восприятие звука с частотами выше 1000 Гц
высокие частоты воспринимаются рецепторами в области овального окна. высокие частоты воспринимаются рецепторами в области овального окна. низкие частоты– рецепторами в области верхушки улитки.
средние частоты - средней частью основной мембраны. средние частоты - средней частью основной мембраны. Эта теория справедлива при звуковых колебаниях выше 800 – 1000 Гц.
Кодирование интенсивности звука
Наружные фонорецепторы имеют тонкие и длинные волоски и деформируются текториальной мембраной при более слабых звуках. Наружные фонорецепторы имеют тонкие и длинные волоски и деформируются текториальной мембраной при более слабых звуках.
Внутренние фонорецепторы с толстыми и короткими волосками возбуждаются при слабых звуках. Внутренние фонорецепторы с толстыми и короткими волосками возбуждаются при слабых звуках.
В зависимости от интенсивности звукового раздражения имеется разное соотношение числа возбужденных внутренних и наружных фонорецепторов.