Зрительный анализатор

    Центральная часть сетчатки представлена биполярными  клетками с двумя относительно длинными отростками, одним из которых они контактируют с фоторецепторами, другим — с ганглиозными клетками сетчатки, составляющими се внутреннюю часть.

     

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      
 
 

    Таким образом, фоторецепторы, биноляры и  гапглиозные клетки представляют собой три последовательных звена переработки зрительной информации. Между фоторецепторами и биполярами имеются специализированные клетки с горизонтальным расположением отростков, которые регулируют передачу возбуждения от рецепторов к биполярам и носят название горизонтальных. Между биполярами и гапглиозпыми клетками имеются так называемые амакриновые клетки, которые управляют передачей электрических сигналов от биполяров к ганглиозным клеткам. Согласно современным представлениям, клетки внутреннего ядерного слоя (биполярные, горизонтальные и амакриновые) являются основным источником электроретинограммы сетчатки. Наконец, аксоны ганглиозных клеток формируют зрительный нерв, который пронизывает сетчатку в противоположном направлении и входит в полость черепа. Место его вхождения в сетчатку лишено рецепторов и называется поэтому слепым пятном. Большинство ганглиозных клеток сетчатки имеют концентрические рецептивные поля: при освещении одной из зон поля ганглиозная клетка возбуждается, а при ее затемнении — тормозится. Центральную зону рецептивного поля окружает концентрическая тормозная зона. Тормозная кайма образуется по механизму латерального торможения — чем сильнее возбужден центр рецептивного поля, тем большее тормозное влияние он оказывает на периферию. Каждая ганглиозная клетка получает возбуждающие и тормозные влияния от колбочек, имеющих разную цветовую чувствительность. Например, если красные колбочки оказывают возбуждающее действие на данную ганглиозную клетку, то спине ее затормаживают. Такие комбинации могут быть самыми различными. Вблизи места вхождения в головной мозг зрительные нервы обеих глаз образуют зрительный перекрест — хиазму, в результате чего часть волокон переходит на противоположную сторону. После перекреста левые и правые зрительные тракты направляются к различным ядрам среднего и промежуточного мозга. Основными центрами переработки зрительной информации являются наружное коленчатое тело, верхние бугры четверохолмия и зрительная кора.

 

     Наружное коленчатое тело

    

    К наружному коленчатому телу приходят волокна только от половины сетчатки каждого глаза. В разные слои наружного  коленчатого тела приходят волокна  от разных сетчаток, эти проекции расположены одна под другой, что позволяет выделить колоннообразный участок, пересекающий все слои коленчатого тела, который соответствует проекции одной точки поля зрения.

      

    В структуре рецептивных полей  нейронов наружного коленчатого  тела отражаются свойства рецептивных нолей ганглиозных клеток сетчатки, в том числе и их цветовая чувствительность. Наружное коленчатое тело — это первый уровень конвергенции двух сетчаток, что является необходимым условием стереоскопического восприятия трехмерного мира.

 

     Верхнее двухолмие

    Одной из ведущих структур, обеспечивающих ориентировочное поведение, является верхнее двухолмие. В верхних слоях двухолмия имеется упорядоченная проекция сетчатки (ретинотопия). В нижних слоях серого вещества двухолмия имеются так называемые моторные поля, которые максимально активируются при быстром движении (саккаде) глаза в определенном направлении. При рассматривании различных объектов внешнего мира глаза совершают непроизвольные быстрые саккады и медленные произвольные следящие движения. Большая часть нейронов реагирует только на определенное направление движения, преимущественно в горизонтальной плоскости, и сила реакции зависит от скорости движения. Нейроны промежуточных слоев имеют упорядоченные соматические проекции передней части тела, а также упорядоченные проекции слухового пространства.

 

     Кора больших полушарий

    Зрительная  кора имеет слоистую структуру и подразделяется на шесть слоев. В состав зрительной коры входят поля 17 (первичные), 18 и 19 (ассоциативные). Синоптические связи в зрительной коре весьма разнообразны. Особенностью реакций одиночных нейронов зрительной коры является их избирательное реагирование па определенным образом ориентированные стимулы (лучше всего — на светлые полосы па темпом фоне или пространственные решетки, состоящие из чередующихся светлых и темных полос). Большая часть нейронов отвечает лишь на определенные образом ориентированные стимулы. Границы простых рецептивных полей имеют прямоугольную форму, состоят из центра и периферии, границы которых параллельны друг другу. Реакция па предпочитаемое направление движения стимула выражена сильнее всего. Нейроны со сложными рецептивными полями лучше отвечают на полоску или решетку, оптимально ориентированную относительно сетчатки. Нейроны сверхсложного типа могут отвечать на несколько положений полосы, угол, кривизну контура или более сложные признаки. По-видимому, имеет место конвергенция нейронов с простыми рецептивными полями на сложные и далее сверхсложные нейроны. В 17-м поле преобладают нейроны с простыми рецептивными нолями, а в 18-м и 19-м полях - со сложными и сверхсложными полями. На основании этих фактов Хьюбел и Визель выдвинули детекторную гипотезу о том, что нейроны с простыми рецептивными полями, являясь детекторами элементарных признаков зрительного изображения, конвергируют с нейронами более высокого уровня, которые в результате этого приобретают более сложные свойства. Сверхсложные нейроны, ответственные за опознание целостных зрительных образов (лицо, предмет и пр.), расположены за пределами собственно зрительной коры, и в первую очередь — в нижневисочной области (ассоциативная кора).

    Альтернативной  является гипотеза Кемпбелла и В. Д. Глезера, согласно которой нейроны  зрительной коры определяют две характеристики зрительного изображения — ориентацию стимула и его пространственную частоту. Нейроны же ассоциативных зрительных областей формируют крупные подобразы зрительного изображения. Целостные же зрительные образы, их опознание и оценка биологической значимости осуществляется в заднетеменном, нижневисочной и лобной областях коры.

 

     Зрительное восприятие

    Мы  видим двумя глазами. И зрительная система состоит из двух совершенно одинаковых симметричных отделов. Оба зрительных нерва вступают в соединение с мозговыми центрами промежуточного мозга. Самые высшие зрительные центры расположены в коре больших полушарий. В зрении участвуют оба полушария головного мозга, каждое из которых получает информацию как от правого, так и от левого глаза.

    Важнейшим преимуществом зрения двумя глазами  является способность воспринимать предметы в объемном изображении и оценивать его  относительную удаленность в пространстве. Такая способность получила название стереоскопического зрения. Совместная работа обоих мозговых полушарий обеспечивает различение предметов, их формы, величины, расположения, перемещения.

    Один  и тот же предмет внешнею мира один глаз воспринимает под одним углом, а другой — под другим. Когда мы смотрим сначала левым, а потом правым глазом, предмет как бы смещается в поле зрения на какое-то расстояние. Благодаря работе мозга эти два изображения сливаются в одно объемное.

    Эффект  объемного пространства может возникнуть и тех случаях, когда мы обоими глазами рассматриваем одну плоскую  картину. В течение нескольких минут рассматривайте одинаковые кружки, на расстоянии 15-20 см от глаз. После некоторых усилий у вас появится объемное восприятие: ряд, кружков окажется на переднем плане, некоторые — на среднем плане, остальные — на заднем. По мере тренировки этот эффект начинает возникать быстрее. Вы сможете даже перемещать взор по рисунку, а восприятие кружков на разном удалении от глаз сохранится. А теперь попробуйте достичь этого эффекта, закрыв одни глаз, - все ваши усилия будут напрасны.

    

    

    Когда мы рассматриваем свои глаза в  зеркале, можем обратить внимание на то, что и крупные, и едва заметные движения оба глаза осуществляют строго одновременно и в одном и том же направлении. Если попытаться зарегистрировать пути движения глаз при рассматривании какого-либо предмета, как это сделал русский биофизик Ярбус, то получится картина. 

      Топкие линии означают быстрое смещение взора, точки — это места фиксации взора во время остановки глаз.

    Но  всегда ли, когда мы смотрим на предметы, глаза движутся? Например, если мы находимся в знакомой темной комнате, то даже при кратковременной вспышке фотолампы успеваем увидеть и узнать знакомые предметы, хотя глаза в это время остаются неподвижными. Значит, движения глаз нужны нам лишь для первоначального ознакомления с предметами.

    С помощью движения глаз мы выделяем признаки предметов, соотношения между ними, формируем целостные образы и все это передаем на хранение в намять. Когда же предметы хорошо знакомы, достаточно лишь отдельных признаков для того, чтобы узнать, что нам показывают. То, что мы не успеваем рассмотреть, мы можем дополнить благодаря памяти и воображению. Следовательно, для узнавания хорошо известных предметов движение глаз необязательно.

    Для получения головным мозгом полной информации об окружающем мире необходимо функционирование всей сети внутри зрительной сенсорной системы, включая нисходящие (обратные) связи к первичной зрительной коре в затылочной области.

    Одной из важных характеристик зрения является острота зрения. Острота зрения определяет предельную способность глаза различать мелкие детали в поло зрения. Острота зрения зависит от общей освещенности, контраста деталей изображения па определенном фоне и других причин.

    Проблема  константности зрительного мира состоит в том, что мы воспринимаем его постоянным, хотя изображение на сетчатке постоянно смещается. Задача мозга — вычленить инвариантные признаки объектов из непрерывно меняющегося потока информации. Важная роль в этом процессе принадлежит зрительному вниманию и наличию прежнего зрительного опыта.

    Интеграция  информации от всех корковых и подкорковых  структур, связанных с обработкой зрительных сигналов, происходит лишь после того, как все зрительные структуры завершат свои специфические операции, то есть обработку по соответствующим каналам. Следовательно, для получения головным мозгом полной информации об окружающем мире необходимо функционирование всей сети

 

     Заключение.

    Информацию  о происходящем в окружающей среде мы получаем через органы чувств – зрение, слуха, осязания, вкуса, обоняния и др.

    Первыми принимают на себя воздействие окружающей среды рецепторы и рецепторные клетки – это отростки нервных клеток или специализированные нервные клетки, реагирующие на определенные раздражители. Они располагаются в органах чувств. Рецепторов в организме множество: на 1 см² кожи приходится до 400 чувствительных нервных окончаний, представляющих собой рецепторы.

    Анализ  раздражений начинается уже в  рецепторах и рецепторных клетках. Так, рецепторы органа зрения раздражаются только светом, слуха – только звуками. Возникающие в рецепторах нервные импульсы по чувствительным нейронам передаются в определённую зону коры полушария большого мозга. Именно здесь возникают ощущения, восприятия, представлении.

    Эта сложная система, обеспечивающая анализ раздражений, называется анализатором.

    Она состоит их трёх частей: рецептора, пути передачи возбуждения «проводника» и соответствующей зоны коры полушарий большого мозга.

    Все анализаторы взаимодействуют друг с другом. Благодаря этому человек получает полную и реальную картину окружающего его мира.

 

     Список литературы

    1. Батуев А.С. Физиология высшей  нервной деятельности и сенсорных  систем: Учебник для вузов. –  3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 317с.: ил.

    2. Данилова Н.Д. Физиология высшей  нервной деятельности. //Данилова  Н.Д., Крылова А.Л. – М.: Просвещение, 2000. – 431 с.

    3. Данилова Н.Н. психофизиология.  М.: Просвещение. – 1998. – 315 с.