За что отвечает сенсорная система

За что отвечает сенсорная система

Сенсорные системы человека являются частью его нервной системы, способной воспринимать внешнюю для мозга информацию, передавать ее в мозг и анализировать. Получение информации от окружающей среды и собственного тела является обязательным и необходимым условием существования человека. Термин «сенсорные (лат. sensus — чувство) системы» сменил название «органы чувств», сохранившееся только для обозначения анатомически обособленных периферических отделов некоторых сенсорных систем (как, например, глаз или ухо). В отечественной литературе в качестве синонима сенсорной системы применяется предложенное И. П. Павловым понятие «анализатор», указывающее на функцию сенсорной системы.

Все сенсорные системы состоят из периферических рецепторов, проводящих путей и переключательных ядер, первичных проекционных областей коры и вторичной сенсорной коры. Сенсорные системы организованы иерархически, т. е. включают несколько уровней последовательной переработки информации. Низший уровень такой переработки обеспечивают первичные сенсорные нейроны, которые расположены в специализированных органах чувств или в чувствительных ганглиях и предназначены для проведения возбуждения от периферических рецепторов в центральную нервную систему. Периферические рецепторы — это чувствительные высокоспециализированные образования, способные воспринять, трансформировать и передать энергию внешнего стимула первичным сенсорным нейронам.

Центральные отростки первичных сенсорных нейронов оканчиваются в головном или спинном мозге на нейронах второго порядка, тела которых расположены в переключательном ядре. В нем имеются не только возбуждающие, но и тормозные нейроны, участвующие в переработке передаваемой информации. Представляя более высокий иерархический уровень, нейроны переключательного ядра могут регулировать передачу информации путем усиления одних и торможения или подавления других сигналов. Аксоны нейронов второго порядка образуют проводящие пути к следующему переключательному ядру, общее число которых обусловлено специфическими особенностями разных сенсорных систем. Окончательная переработка информации о действующем стимуле происходит в сенсорных областях коры.

Сенсорные системы человека обеспечивают:
1) формирование ощущений и восприятие действующих стимулов;
2) контроль произвольных движений;
3) контроль деятельности внутренних органов;
4) необходимый для бодрствования человека уровень активности мозга.

Ощущение представляет собой субъективную чувственную реакцию на действующий сенсорный стимул (например, ощущение света, тепла или холода, прикосновения и т. п.). Однородные сенсорные стимулы активируют одну из сенсорных систем и вызывают субъективно одинаковые ощущения, совокупность которых обозначается термином модальность. Самостоятельными модальностями являются осязание, зрение, слух, обоняние, вкус, чувство холода или тепла, боли, вибрации, ощущение положения конечностей и мышечной нагрузки. Внутри модальностей могут существовать разные качества, или субмодальности; например, во вкусовой модальности различают сладкий, соленый, кислый и горький вкус. На основе совокупности ощущений формируется чувственное восприятие, т. е. осмысление ощущений и готовность их описать. Восприятие не является простым отражением действующего стимула, оно зависит от распределения внимания в момент его действия, памяти о прошлом сенсорном опыте и субъективного отношения к происходящему, выражающегося в эмоциональных переживаниях.

Сенсорное восприятие включает следующие этапы:
1) действие раздражителя на периферические рецепторы;
2) преобразование энергии стимула в электрические сигналы — потенциалы действия, возникающие в первичном сенсорном нейроне;
3) последующую переработку передаваемых сигналов на всех иерархических уровнях сенсорной системы;
4) возникновение субъективной реакции на раздражитель, представляющей собой восприятие или внутреннее представительство действующего стимула в виде образов или словесных символов.

Указанная последовательность соблюдается во всех сенсорных системах, отражая иерархический принцип их организации.

Источник

За что отвечает сенсорная система

Многие родители, услышав про СИ, задаются вопросом: «Сенсорная интеграция – что это такое?»
Отвечаем и подробно рассказываем.

Условно сенсорная интеграция «заставляет» мозг воспринимать информацию от рецепторов (и реагировать на неё) быстрее, соответственно, процессы воспроизведения различных функций ускоряются.

Впервые возможности сенсорной интеграции описала американский эрготерапевт, психолог и педагог Энн Джин Айрес. Разработанные методики на основе сенсорно-интегративного подхода она представила в 1963 году в Университете Южной Калифорнии в рамках своей диссертации по педагогической психологии. С 1976 года Айрес занималась исключительно практикой по своим наработкам в области сенсомоторного развития, с помощью которых оказывала помощь детям с различными сенсорными нарушениями. Сегодня этот метод применяется во всех странах мира и помогает детям побороть моторную неловкость и восстановить баланс «рецептор-рефлекс».

Кто проводит такие занятия?

Сенсорная интеграция – это, прежде всего, работа с мозговыми функциями, поэтому чаще всего занятия с использованием сенсорно-интегративных методик проводят нейропсихологи и дефектологи, прошедшие дополнительное образование по данному направлению. Сказать более точно, кто будет работать непосредственно с Вашим ребенком, можно только после проведения диагностики и выявления в ее результате конкретных нарушений. Программа по восстановлению и/или развитию сенсомоторных функций подбирается индивидуально; для каждого ребенка это разные игры и занятия, направленные непосредственно на ту область, которая ему дается сложнее. Важно, что использование сенсорной интеграции не принуждает ребенка к труднореализуемым действиям, напротив, использование игровой механики увлекает и заинтересовывает, просто влияет на те же области головного мозга, которые отвечают и за трудные для конкретного ребенка действия.

Нарушения сенсорной интеграции у детей: примеры таких нарушений

Нарушения сенсорной интеграции называются дисфункцией и представляют собой различные проблемы слухового, зрительного, тактильного, вкусового, двигательного, обонятельного и координационного характера. Симптомы дисфункции сенсорной интеграции чаще всего проявляются в эмоциональной лабильности, поведенческих факторах, двигательной функции, задержке развития речи, что в дальнейшем приводит к проблемам в учебной деятельности, социальной адаптации, концентрации внимания и формированию самоконтроля.

Дисфункция сенсорной интеграции, как правило, встречается комплексная, т.е. когда нарушения проявляются в работе нескольких органов чувств. Однако бывает и узконаправленная дисфункция. На что стоит обратить внимание, и как проявляются нарушения сенсорной интеграции?

Со стороны слуховой функции: боязнь громких звуков и шума, непереносимость некоторых видов музыки или музыки в целом, негативные реакции на пение/голос, невосприимчивость обращений, растерянность в людных и общественных местах.

Со стороны зрительной системы: светобоязнь (предпочтение к полумраку и темноте), напряжение при рассматривании предметов, неуклюжесть при спусках и подъемах (например, на ступеньках), не смотрит в глаза собеседнику.

Со стороны осязательной функции: воздержание от игр с пластилином, тестом, красками, мелкими предметами, снижение болевой и температурной чувствительности, не терпят прикосновений к себе. Проявляется негативная реакция на некоторые виды ткани/одежды, не любят ходить босиком.

Со стороны вестибулярного аппарата: неуклюжесть и неловкость движений, неустойчивость, негативные проявления к активным играм, детским площадкам и спорту, мышечный тонус, проблемы с концентрацией внимания и координацией, излишняя тревожность.

Со стороны вкусовой и обонятельной систем: чувствительность к пище (отказ от некоторых видов продуктов), снижение вкусовых рецепторов, негативная реакция на запахи, плохая чувствительность к запахам.

При проявлении нескольких нарушений из вышеперечисленной симптоматики необходимо обратиться к специалистам и провести диагностику на предмет сенсорной дисфункции.

Сенсорная интеграция для ребенка, который никак не заговорит

Сенсорная интеграция и речь имеют очень тесную связь. Дисфункция сенсорной интеграции – одна из частых причин ЗРР (задержки речевого развития), именно поэтому деткам, у которых наблюдаются речевые трудности, рекомендованы занятия с использованием сенсорно-интегративных методик. Так, для запуска речи используются игры, направленные на развитие мелкой моторики: бизиборды, «сухие» бассейны, игры с крупами, песком и т.д. В залах для занятий сенсорной интеграцией создаются все условия для максимального погружения ребенка в увлекательную игровую среду. Считается, что сенсорная интеграция – один из самых эффективных способов для скорейшего запуска речи.

Использование сенсорной интеграции при СДВГ, РАС, аутизме

Стоит отметить, что сенсорные нарушения встречаются у 20% среди всех детей дошкольного возраста и требуют активного внедрения в жизнь ребенка сенсорной интеграции.

Где и как проводятся занятия по сенсорной интеграции?

Обычно занятия по сенсорной интеграции проводятся специалистами в детских коррекционно-развивающих центрах. Под данный вид занятий отводится отдельная комната. Зал оборудуют различными предметами игрового формата, взаимодействие с которыми положительно сказывается на развитии функций головного мозга.

Что включает в себя «сенсорная комната»?

— Различные гамаки, маты, балансиры, качалки в разных формах (бревно, платформа, бочка, куб, шар и т.д.).
— Различные виды шведских стенок, комплексы со спортивно-игровым уклоном.

— «Сухие» бассейны, водяные матрацы и батуты.

— Веревочные тоннели и сенсорные дорожки для ходьбы.

— Лотки с различными предметами для развития мелкой моторики (песок, крупы, шарики и т.д.).

— Бизиборды, бизикубы, бизидомики.

— Утяжеленные одеяла и подушки.

— Шуршащие предметы, яркие (разных цветов и форм).

— Развивающие коврики и столы.

— Световое и звуковое оборудование и т.п.

Создать подобную комнату в домашних условиях самостоятельно навряд ли получится в связи с большим количеством крупногабаритных предметов для занятий. Более того, большинство оборудования достаточно дорогое.

Источник

Дисфункция сенсорных систем (тактильная, вестибулярная, проприоцептивная, слуховая, зрительная, расстройство осязания и вкусовая дезориентация)

Дети очень восприимчивы к внешним факторам. Но не нужно думать, что если ребенок отказывается от “колючего” свитера, вздрагивает от громких звуков и взволнован ярким светом, если его укачивает в транспорте, и он не любит кататься на качелях, часто падает или бьется головой, чтобы привлечь внимание или показать свое недовольство, закрывает уши от громких звуков, отдергивает руку от прикосновений, что это «так и должно быть», и малыш «перерастет». Необходимо срочно обратить внимание на его сенсорное развитие.
Что такое сенсорное развитие и сенсорная интеграция? Это способ сбора информации мозгом об окружающем мире от всех органов чувств.

Мозгу для комфорта требуется определенный уровень ответа от зрительных, слуховых, вестибулярных и тактильных рецепторов. Собирая и анализируя наиболее значимую информацию, нейроны головного мозга вырабатывают соответствующую ответную реакцию.

Если ребенка раздражает или отвлекает свет и звук, он не может понять того, что он видит или слышит, не может анализировать тактильные и двигательные стимулы, это будет плохо сказываться на его обучении и поведении в дальнейшем. И сейчас эти «странности» являются первым «звоночком», что что-то не так.
На наших занятиях мы уделяем огромное внимание сенсорному развитию детей с самого раннего возраста, так как это является важнейшим и первым шагом для интеллектуального и социального развития ребенка.

В том случае, если:
– ребенок путает право – лево, верх – низ;
– меняет руки, выполняя задание, хотя ему уже больше 5 лет;
– плохо справляется с заданиями, в которых задействованы обе руки и обе стороны тела;
– не может сидеть прямо или раскачивается на стуле;
-поворачивается всем телом, вместо того, чтобы протянуть руку или повернуть шею;
– не может удержать взгляд на движущемся предмете;
– постоянно хочет двигаться, не может усидеть и минуты;
– часто падает или неловок в спортивных играх;
– выглядит неорганизованным или демонстрирует резкие и неритмичные движения;

– закрывает уши от громких звуков;

– отдергивает руку от прикосновений;

– не любит играть с детьми, старается больше быть один;
-нормально развивается, но сталкивается с серьезными трудностями, при обучении чтению и письму;

Родителям необходима обязательная консультация нейропсихолога, специалиста по сенсорной интеграции и полное нейропсихологическое обследование.

У многих детей с речевыми нарушениями, нарушениями чтения и письма, математики есть трудности в обработке зрительной информации. Часто эти трудности связаны с нарушением взаимодействия между органами чувств.

Если говорить об обычном процессе сенсорной обработки, продуктивном, естественном с «адаптивным ответом», то происходит следующее:
• Наша нервная система воспринимает сенсорную информацию
• Мозг организует и обрабатывает ее
• Затем дает нам возможность использовать ее согласно нашего окружения, чтобы достичь «все больше комплексных, направленных действий»

Нам нужно развивать способность сенсорной обработки для:
• Социального взаимодействия
• Развития моторных навыков
• Умения концентрироваться, чтобы учиться
Если этот неврологический процесс где-либо нарушается, на этапе входа информации, организации или ответной реакции, тогда естественное развитие и адаптивные ответы мозга становятся невозможными.

Что оказывает серьезное влияние на обучение, физическое и эмоциональное развитие, также как впрочем, и на поведение. Как раз этот нарушенный процесс и есть неврологическая дисфункция называемая дисфункцией сенсорной интеграции или нарушение процесса сенсорной обработки.

Важно разделять симптомы дисфункции сенсорной интеграции на категории, согласно нашим чувствам (слух, зрение, осязание, обоняние, проприоцепция, вкус, координация).

СИМПТОМЫ ДИСФУНКЦИИ СЕНСОРНОЙ ИНТЕГРАЦИИ

Признаки ТАКТИЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Отказ от игр, где можно испачкаться, отказ от навязчивых и легких прикосновений, поцелуев, отказ от грубой одежды, отказ от принятия ванны, душа или похода на пляж, отказ от игры с пластилином, тестом, песком;

Ребенок не ощущает, что руки или лицо испачканы, постоянно что-то трогает или чего-то касается, грубо играет со сверстниками, плохо чувствует боль или даже испытывает от нее удовольствие.
Признаки ВЕСТИБУЛЯРНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Избегает детских площадок, качелей, каруселей на детских площадках, боится высоты, не нравится находиться вверх тормашками, боится упасть, не любит быстрые, внезапные или повторяющиеся движения.

Постоянно находится в движении, носится или кружится, кажется, что ни минуты не может посидеть на месте, ищет постоянного «возбуждения», качает ногами когда сидит, любит когда его подбрасывают, кажется, что он никогда не испытывает головокружения, полон энергии.

Признаки ПРОПРИОЦЕПТИВНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Замедленная реакция:
Постоянно прыгает, рушит, громит, топает, нравится, когда его крепко обнимают, с силой сжимают, любит тесную одежду, грубо или даже агрессивно обращается с другими детьми.

Быстрая реакция:
Трудности с восприятием собственного тела в пространстве, неуклюжесть, натыкается на углы, объекты, спотыкается и за все цепляется.

Признаки СЛУХОВОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Закрывает уши руками на громкие, резкие звуки, которые у других не вызывают реакции. (Шум воды унитаза, фена, пылесоса, непереносимость шумных мест.)

Плохо откликается на речь, любит слишком громкую музыку или сам создает шум, не понимает, где находится звуковой источник, постоянно переспрашивает.

Разборчивость в еде, ограниченность в выборе продуктов. Может давиться твердой пищей, не может, как следует жевать и глотать, не любит зубных врачей, ненавидит зубную пасту и чистить зубы.

Облизывает, пробует несъедобные объекты, обожает пищу с ярким выраженным вкусом. Может наблюдаться обильное слюнотечение. Грызет ручки, карандаши или воротничок рубашки.

Признаки РАССТРОЙСТВА ОСЯЗАНИЯ:

Не переносит различные запахи, избегает места, где для него неприятно пахнет, выбирает пищу по запаху, реагирует на запахи острее, чем другие.

Не замечает неприятные или резкие запахи, занюхивает все, что встречает, плохо различает запахи.

Признаки ЗРИТЕЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ:

Раздражается от яркого света, легко отвлекается на зрительный стимул, избегает зрительного контакта, возбуждается, если в комнате яркие стены или обои.

Плохо следит за движущимися объектами, путает схожие буквы, фокусируется на отдельных деталях картины, не замечая ее целиком, не может следить за строкой при чтении или списывании с доски.
Симптомы нарушения сенсорной интеграции не должны остаться незамеченными. И если Вы заметили у своего ребенка какие-либо из выше перечисленных симптомов, обратитесь к профессионалу, специалисту по сенсорной интеграции, который подтвердит или опровергнет Ваши опасения.

Формирование сенсомоторной интеграции начинается еще во внутриутробном периоде жизни на основе трех базисных систем: вестибулярной, проприоцептивной и тактильной.

Очень часто дети испытывают дефицит целенаправленной «правильной» двигательной активности, поэтому их мозг не получает достаточной информации, малыши «не чувствуют» собственное тело в пространстве. Процесс формирования сенсомоторной интеграции нарушается. Это мешает развитию высших психических функций (мышлению, вниманию, восприятию, памяти, речи и тд.). И в последствие может привести к серьезным проблемам обучения.

У многих детей с речевыми нарушениями, нарушениями чтения и письма, математики есть трудности в обработке зрительной информации. Часто эти трудности связаны с нарушением взаимодействия между органами чувств (нарушение сенсорной интеграции). Мозг ребенка не успевает эффективно обрабатывать информацию из разных источников. Например, ребенок не может одновременно слушать инструкцию на уроке и записывать или выполнять задание и быстро реагировать на вопросы. При чтении часто теряет строку, не понимает смысла прочитанных слов, пропускает во время письма буквы.

Наши занятия помогают синхронизировать работу зрительной, слуховой и вестибулярной системы.

Ритмотерапия интегрированная в программу сенсорной интеграции и нейропсихологической коррекции в сочетании с чтением вслух обеспечивают развитие чувства ритма и чувства времени, которые необходимы для успешного чтения, письма и других видов учебной деятельности. Эти занятия – многоуровневая стимуляция всех сенсорных систем, участвующих в формировании речи, чтения и письма. Упражнения также способствуют развитию особых движений глазных яблок и увеличению поля зрения. Это очень важно для чтения.

Занятия могут проходить в «мокрой» среде, в сенсорной комнате, в Монтессори пространстве, в солевой комнате со множеством стимуляторов, массажным оборудованием, тренажерами, балансировочными и тактильными дорожками, где ребенок может получать различные ощущения, необходимые для созревания нервной системы.

Это упражнения на развитие равновесия, тактильной чувствительности, осознания пространства и границ своего тела, развитие билатеральной координации, правильного дыхания. В программу занятий входят упражнения из нейрокоррекционной программы, эвритмические задания (танец и движения под музыку на заданную тему), упражнения из йоги и нейройоги.

В арсенале специалистов огромное количество соответствующего оборудования — утяжеляющие жилеты, яйца Кислинга, чулок Совы, психологические парашуты, специальные качели и качалки, бочки и скалодромы, тунели и воздушные лестницы, тренажеры, былансировочное, тактильное, координационное оборудование.

Такие занятия очень важны для детей с аутичным спектром, задержками речи и психо-речевого развития для развития эмоций, мышления, речи и связей мозга с телом.
Такие занятия в нашем центре воспринимается не как лечение, а как веселая игра, в процессе которой дети учатся обрабатывать все виды поступающей информации.

Но только после грамотного нейропсихологического обследования ребенку прописывается индивидуальная программа коррекции, исходя из его особенностей, целей и задач на актуальный момент развития.

Источник

енсорная система

Сенсорная система — часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды. [1] [2] Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.

Также сенсорные системы называют анализаторами. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И.П. Павлов. [2] Анализаторы (сенсорные системы) — это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.

Содержание

[править] Сенсорные стимулы

Следующие четыре характеристики сенсорных стимулов (раздражителей) наиболее важны для анализаторов:

[править] Сенсорная система человека

Сенсорная система человека состоит из следующих подсистем:

У человека имеются:

Фильтрация сенсорной информации

Фильтрация сенсорной информации — фильтрация афферентных сигналов нервной системой. В результате такой фильтрации на определённые уровни обработки поступает только часть полученной предшествующими уровнями сенсорной информации.

В английской литературе используется термин sensory gating (от английского gate, ворота), использующий сравнение фильтра информации с воротами, которые могут пропускать или блокировать сенсорные сигналы.

Фильтрация происходит на разных уровнях нервной системы — в спинном мозге, стволе мозга, таламусе, коре больших полушарий и других структурах. Функции этой регуляции тоже разные, так как сенсорная информация используется нервной системой многообразно.

Нарушения процесса фильтрации сенсорной информации могут приводить к неврологическим, психологическим и психиатрическим расстройствам.

Содержание

[править] Биологическая целесообразность

Биологические системы находятся в постоянном взаимодействии с внешним миром, информацию о котором они получают при помощи органов сенсорных систем: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, проприоцепции, вестибулярной системы.

Обнаружению сигналов обычно препятствуют помехи — шумы различного вида (внешнего и внутреннего происхождения). Кроме того, информация, которую нервная система получает через органы чувств, избыточна; полезная информация в ней смешана с массой бесполезных сигналов. Процесс фильтрации сенсорного потока выступает первым звеном в процессе обнаружения сигнала на фоне сенсорного шума. Так, человек не чувствует постоянного раздражения рецепторов кожи, которое производит надетая на нем одежда, и не обращает внимания на давление, которое оказывает на него сидение стула. Нервная система гимнастки, выполняющей упражнение на бревне, активно использует вестибулярную, проприоцептивную и зрительную информацию, но игнорирует слуховые сигналы (выкрики из зала). Во сне мозг практически отключается от сенсорных сигналов (отсюда выражения: тебя хоть из пушки буди).

Регуляция потока сенсорной информации абсолютно необходима для нормального функционирования мозга. Без неё нервная система не смогла бы генерировать адекватные реакции на внешние раздражители, фильтровать и распределять сенсорную информацию при управлении движениями, концентрировать внимание на важных предметах и действиях и игнорировать маловажные раздражители, обеспечивать нормальный сон.

[править] Терминология

Говоря о фильтрации сенсорной информации психологи, как правило, подразумевают первичную, неосознанную обработку сенсорных сигналов. Если же речь идёт о сознательном восприятии, то они употребляют термин фокальное внимание или селективное внимание.

В нейрофизиологической литературе термин употребляется в более широком смысле. В него часто включают как неосознанную обработку сенсорных сигналов, так и их осознанное восприятие.

Эти разница в употреблении терминологии связана с тем, что для психологов разделение деятельности мозга на сознательную и подсознательную — одно из основных понятий, нейрофизиологи же изучают конкретные нейронные сети, ответственные за переработку информации, и не видят явного разграничения между сознательными и бессознательными процессами. Например, сами рецепторы (казалось бы, низший отдел в сенсорной цепочке) контролируются высшими отделами мозга через эфферентные нервы. Примером может служить эфферентная иннервация мышечных веретен (гамма-инервация) и рецепторов внутреннего уха.

[править] Общие принципы фильтрации в сенсорной иерархии

Информация от рецепторов передаётся в центральную нервную систему через спинальные или черепномозговые нервы. Ответвления аксонов, передающие сенсорную информацию, формируют синаптические окончания на нейронах спинного мозга (или ствола мозга в случае черепномозговых червов), затем направляются в высшие отделы нервной системы (стволовые ядра, которые в свою очередь передают информацию выше). В каждом из этих отделов нервной системы поток сенсорной информации может фильтроваться — акцентрироваться или, наоборот, блокироваться.

Начальная фильтрация сенсорного сигнала может происходить уже на уровне рецепторов. Так, многие рецепторы обладают свойством адаптации, то есть их разряды становятся реже, даже если раздражитель остаётся. Примером регуляции на уровне сенсорного аппарата является и изменение ширины зрачков.

Поток информации не односторонний, так как высшие отделы иерархии посылают сигналы в низшие отделы. Кроме того, сенсорная информация обрабатывается не цепочкой последовательных структур, а, скорее, многими областями мозга одновременно (или, как говорят, параллельно). Параллельная обработка сенсорной информации становится очевидна в высших областях мозга, таких как кора полушарий. Здесь отдельные области специализируются на обработке отдельных элементов информации (например, в зрении — информация о положении объектов в пространстве и о таких деталях, как цвет и форма, обрабатывается различными областями коры). В процессе регуляция этой распределенной системы некоторые области мозга становятся более активными, чем другие (например, при просмотре фотографий — область коры, ответственная за распознавание лиц). Подобные изменения активности мозга с помощью методики фокального магнитного резонанса.

Сенсорная информация различного рода (т.е., разные модальности — зрение, осязание, слух и т.д.), вообще говоря, не обрабатывается отдельно. Во многих областях мозга, называемых ассоциативными, происходит смешение модальностей — например, в париетальной коре и буграх четверохолмия. Нейроны в этих отделах мозга реагируют на различные стимулы, например, зрительные, тактильные и слуховые.

Структурами, контролирующими сенсорную информацию, являются кора больших полушарий (в частности, префронтальная кора, играющая важную роль в контроле внимания), базальные ганглии, ретикулярная формация, таламус (в частности, ретикулярное ядро таламуса) и другие структуры.

Одним из основных механизмов фильтрации сенсорной информации является торможение, которое производят ГАМК-эргические синапсы. Как правило, нейрон передающий сенсорную информацию, является возбуждающим. Например, аксоны зрительного нерва образуют возбуждающие синапсы на нейронах латерального коленчатого тела — зрительном ядре таламуса. (Исключением являются некоторые высшие отделы мозга, состоящие из тормозных нейронов, например стриатум. Однако, на этом этапе сенсорная информация уже подверглась значительной обработке). Фильтруют эти возбуждающие сигналы тормозные нейроны. Торможение может быть пресинаптическим (то есть блокирующим передачу сигналов по сенсорному аксону к какому-либо нейрону) либо постсинаптическим (гиперполяризующим нейрон, принимаюший сенсорные сигналы). Постсинаптическое торможение позволяет блокировать сигналы избирательно, так как принимающая клетка остаётся способной отвечать на другие, незаблокированные воздействия.

На фильтрацию сенсорных сигналов также оказывают влияние такие нейромедиаторы как ацетилхолин, дофамин, эндорфины и другие.

[править] Фильтрация на уровне рецепторов

Первоначальная фильтрация сенсорной информации может происходить уже на уровне рецепторов. Большинство рецепторов обладают свойством адаптации, которое состоит в том, что частота импульсов в нервных окончаниях рецепторов снижается при продолжительном воздействии стимула. Таким образом, рецепторы во многих случаях реагируют не на присутствие стимула как таковое, а на его появление (или, наоборот, выключение).

[править] Сон

[править] Фильтрация сенсорных сигналов при управлении движениями

Сигналы от рецепторов мышц, сухожилий, кожи, суставов (а также вестибулярного аппарата и зрения при высшей моторной интеграции) играют важную роль в организации двигательных актов.

Траектория движения конечности во время ходьбы зависит от различных факторов, некоторые из которых регулируются нервными сетями центральной нервной системы, а некоторые — сигналами от сенсорных рецепторов. Мышечные рефлексы модулируются во время ходьбы, причём они зависят от особенностей каждого шага. Более того, рефлексы могут быстро меняться в зависимости от режима работы ног: стояния, ходьбы, бега. Эти изменения, скорее всего, обусловлены пресинаптическим торможением. Такая изменчивость рефлекса может быть нарушена у неврологических больных с травмами головы или позвоночника. [2]

Оказывают влияние на активность мотонейронов (нейронов, управляющих мышцами) и разряды, поступающие от рецепторов кожи и сухожилий, причём даже на уровне спинного мозга эти сигналы участвуют в сложных (полисинаптических) взаимодействиях. Начало систематическому исследованию моторных рефлексов спинного мозга положил Чарльз Шеррингтон. Эти исследования продолжаются и по сей день. Согласно современным представлениям, высшие центры мозга оказывают модулирующее влияние на передачу сенсорной информации в спинальных сетях. Важным механизмом такого влияния является пресинаптическое торможение, то есть торможение аксона, передающего сенсорный сигнал мотонейрону. Этот вид торможения блокирует сенсорный приток, но не оказывает тормозного влияния на сам мотонейрон.

В целом, при управлении движениями происходит мультисенсорная интеграция, то есть сопоставление сенсорной информации из разных источников. Так, для интерпретации информации, поступающей от вестибулярного аппарата, необходимо знать, в каком положении находится голова, а эту информацию поставляют рецепторы шеи. При мультисенсорной интеграции мозг может отдавать предпочтение определённым видам сенсорных сигналов и относиться с меньшим доверием к другим. Так, показано, что мозг охотнее всего доверяет зрению, и если возникает конфликт между зрением и другими источниками информации, то последние игнорируются. Например, пассажир в вагоне испытывает иллюзию собственного движения, когда стоящий за окном поезд трогается с места, несмотря на то, что ни вестибулярный аппарат, ни рецепторы тела ни о каком движении не сообщают. Точно так же, стоящий человек покачнется, если экспериментатор приведет в движение зрительный фон. [3]

Исследования показали, что движения оказывают влияние на то, какие ощущения испытывает человек при раздражении рецепторов. Так, установлено, что во время инициации движения чувствительность к кожным раздражителям снижается. Например, в исследовании Чэпмен и Бошам (2006) [4] учёные сравнили влияние на восприятие околопороговых тактильных стимулов моторных команд и периферической реафферентации (т.е. афферентных сигналов, возникающих при движении конечности). Указательный палец руки раздражался электрической стимуляцией. Испытуемые производили движение этим же пальцем или разгибали локтевой сустав. Те же движения производились пассивно (т.е. при помощи экспериментальной установки; испытуемый не производил произвольных движений). И при активном, и при пассивном движении тактильные ощущения снижались, причём максимальное снижение наблюдалось при начале электрической активации мышц.

На сложную взаимосвязь движений и восприятия обратили внимание Гельмгольц, Мах и другие учёные 19-го века, размышляя о движении глаз. Общеизвестно, что несмотря на то, что глаза вращаются в орбитах, воспринимаемое зрительное окружение не приходит в движение. Гельмгольц назвал механизм, за счёт которого это происходит «неосознаваемыми умозаключениями». В 1950-х для объяснения этого явления было выдвинуто представление об эфферентной копии [5] Эфферентная копия — это предсказание изменения сенсорных сигналов, которые должны произойти в результате движения. Согласно этому представлению, сенсорная информация оценивается не сама по себе, а в сравнении с ожиданием. Примером эфферентной копии является эффект неподвижного эскалатора — человек испытывает необычные ощущения того, что опора движется у него под ногами, когда становится на неподвижный эскалатор [6] В данном случае срабатывает несоответствие сенсорных сигналов, которые мозг приучен ожидать многодневной практикой с движущимся эскалатором, с теми, которые он получает при неожиданном столкновении с неподвижным эскалтором. Этот эффект настолько силен, что он действует даже на человека, которого предупредили о неподвижности эскалатора.

[править] Нарушения

Неспособность игнорировать внешние раздражители может быть признаком заболевания (например, расстройство внимания). В некоторых тяжелых случаях любое раздражение воспринимается человеком как боль. Диаметрально противоположное заболевание — игнорирование большинства раздражителей, неспособность реагировать на события внешнего мира. В ряде исследований описан синдром дефицита сенсорного регулирования (sensory gating) у больных шизофренией. Нарушение способности к фильтрации сенсорной информации является ранним симптомом шизофрении. При таком нарушении снижается способность мозга подавлять ответы на слабые стимулы. Больные становятся легко возбудимыми и не могут сконцентрировать своё внимание. Нейробиологический механизм этих нарушений связан с модуляцией активности гиппокампа через никотиновые рецепторы. Такое нарушение выявляется по снижению торможения вызванных ответов при повторной звуковой стимуляции, что выражается в дефиците сдерживания потенциала P50. Этот эффект связан с активностью гена альфа-7-никотинового рецептора на хромосоме 15q14. [7] [8] Так как связанные с этим рецептором гены CHRNA7 и CHRFAM7A в некоторых исследованиях ассоциируются с шизофренией, [9] он является важной целью для фармакологического воздействия. [10]

Источник