Сенсорные системы мозга
• Центральная нервная система получает информацию о внешнем мире и внутреннем состоянии организма от специализированных к восприятию органов рецепции. Два типа восприятия: • сенсорная психика или непосредственное ощущение • перцептивная психика или восприятие на основе предыдущего опыта
Анализаторы • Анализатор, по И. П. Павлову – совокупность рецепторов и нейронов мозга, которые участвуют в обработке информации и с помощью которых формируются представления (ощущения, восприятия) Все анализаторы состоят из трех отделов: • -периферического (органа чувств) • -проводникового (нерв) • -центрального (коркового), где возникает ощущение, т. е. сенсорный образ сигнала
Основные функции анализаторов • 1 -обнаружение сигнала обеспечивают рецепторы; • 2 –различение сигналов (на всех уровнях) • 3 – передача и преобразование сигналов • 4 – кодирование поступающей информации • 5 – опознание образов, т. е. декодирование
Классификация рецепторов • • • 1. По получению информации А) из внешней среды – экстерорецепторы Б)из внутренней среды: проприоцепторы и интероцепторы 2. По характеру контакта со средой -дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные) -контактные. 3. В зависимости от природы раздражителя: -механорецепторы (слуховые, вестибулярные, тактильные, барорецепторы и др. ) - хеморецепторы)вкуса и обоняния, сосудистые, тканевые) - фоторецепторы (зрение) -терморецепторы (кожи и внутернних оргапнов - болевые или ноцицептивные
Различение сигналов (временных или пространственных) • Прирост раздражение (порог различения) чтобы он стал ощутим, должен превышать действовавшее ранее раздражение на определенную долю – «едва заметная разница» . • Закон Вебера: K (const) = Δ I/∆I • где I – раздражение, ∆I – ощущаемый прирост раздражения.
зрение ЗРЕНИЕ, ЧУВСТВО, посредством которого воспринимается форма, цвет, размер, движение и расстояние до объекта. Физической основой зрения является улавливание света ГЛАЗОМ, который делает возможным формирование визуальных изображений.
Анализатор, или сенсорная система – часть нервной системы, состоящей из воспринимающих рецепторов, промежуточных (клеток и нервов) и отделов головного мозга, обеспечивающих прием, кодирование, передачу и анализ информации.
Фасеточные глаза насекомых
Строение сложных фасеточных глаз насекомых Фасетка – или омматидий (1) имеет: роговицу (2), хрусталик (3), рабдом (4), содержащий зрительрый пигмент, клетки сетчатки (5), передающие ПД от пигмента к мозгу. • Каждый омматидий получает свет из маленького участка поля зрения; цельное изображение получается в мозгу из комбинации множества соседних пятен.
• Составной (фасеточный) глаз насекомого позволяет определять приближение объектов по изменению их угловых размеров. • Эти глаза хорошо видят движущиеся объекты, анализируя направление, скорость движения. Неподвижные объекты для них не видимы.
Строение глаза человека Оптическая система глаза: • роговица • влага передней камеры глаза, • хрусталик, • стекловидное тело. • Суммарная преломляющая сила глаза молодого человека составляет 59 D при рассматривании далеких и 70, 5 D при рассматривании близких объектов. • Одна диоптрия равна преломляющей силе линзы с фокусным расстоянием 100 см.
Ход лучей в оптической системе глаза при различных видах клинической рефракции Рефракция глаза – преломляющая сила оптической системы глаза, выраженная в диоптриях • А – при близорукости (миопии) • Б – эмметропия (нормальный глаз) • В – при дальнозоркости (гиперметропия)
Аккомодация • Аккомодация – (фокусировка) приспособление глаза к ясному видению далеких и близких объектов. При аккомодации происходит изменение кривизны хрусталика. • Дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности, ближайшая точка – на расстоянии 10 см. • С возрастом хрусталик становится менее эластичным и развивается пресбиопия (старческая дальнозоркость).
Аномалии преломления лучей в глазу • Основная причина дефектов глаза – несоответствие преломляющей силы глазных сред и длины глазного яблока. • Б 1 – миопия или близорукость; • В 1 – дальнозоркость или гиперметропия; • Г 1 – астигматизм.
Зрачковый рефлекс • Зрачок способствует четкости изображения, пропуская только центральные лучи а также регулирует количество света, поступающего к сетчатке. • Зрачковый рефлекс регулируется парасимпатическим отделом ВНС (сужение) и симпатическим (расширение)
Катаракта – помутнение хрусталика глаза, связанное с нарушением его структуры Разные виды искусственных хрусталиков Старческая катаракта
Строение сетчатки приматов
Глазное дно • 1 – место выхода зрительного нерва (слепое пятно); • 2 – желтое пятно – место наилучшего видения • Периферию сетчатки образуют палочки, колбочки концентрируются к центру. В области желтого пятна находятся только колбочки.
Схема опыта Мариотта
Ганглиозные поля сетчатки • Ганглиозная клетка связана со многими рецепторными клетками сетчатки – это ее рецептивное поле (оно круглое).
Виды фоторецепторных клеток • • • Палочки более чувствительны к освещенности, обеспечивают сумеречное зрение и восприятие оттенков серого. В палочках сетчатки человека содержится пигмент родопсин, или зрительный пурпур, максимум спектра поглощения которого находится в области 500 нанометров (нм). Колбочки работают в условиях яркого освещения, обеспечивают дневное зрение. Дают четкое цветное изображение. У человека в глазу имеется 6 – 7 млн колбочек и 110 -130 млн палочек. • Фоторецептор отвечает как на длину волны так и на интенсивность источника света.
Трехкомпонентная теория цветного зрения (Юнга-Гельмгольца) • Цветоощущение является результатом комбинации возбуждений трех рецепторных приемников светового излучения в сетчатке глаза. • В наружных сегментах трех типов колбочек (сине-, зелено- и красночувствительных) содержится три типа зрительных пигментов, максимумы спектров поглощения которых находятся в синей (420 нм), зеленой (531 нм) и красной (558 нм) частях спектра. Красный колбочковый пигмент получил общее название «йодопсин» (включает пигменты хлоролаб и эритролаб). • Зрительные пигменты "встроены" в фоторецепторную мембрану зрительной клетки; они являются комплексами водонерастворимого мембранного белка опсина и связанного с ним хромофора ретиналя. Ретиналь представляет собой альдегид витамина А
• • Дальтонизм – нарушение цветовосприятия Трихроматы – в колбочках имеются все три пигмента: цианолаб (идентичен родопсину), хлоролаб, эритролаб • У дихроматов отсутсвует один из пигментов: - протанопа – эритролаб (красный) - у дейтеранопа – хлоролаб (зеленый) - Слева - репродукция с картины художника Богданова "Ждёт". Справа - копия этой репродукции, выполненная художником с цветовой слепотой на красный цвет.
Полихроматические таблицы Е. Б. Рабкина пятна
Зрительный тракт
Узор из колонок глазодоминантности в зрительной коре • Нейроны, максимально реагирующие на сигналы от левого или от правого г паза, образуют чередующиеся гребни (белые или черные). • При введении электрода под любым углом встречаются клетки того и другого типа. Рисунок гребней, напоминающий отпечатки пальцев, у разных индивидуумов различен.
Курица Пфистера с призмами, отклоняющими свет, попадающий в ее глаза
Аппарат Хелда и Хейна для выяснения возможности перцептивного научения у пассивного животного
Восстановление зрения ? после детской слепоты у больного С. Б. (Грегори, 1970) Рисунок через 48 часов после операции Через 6 месяцев и через год
Иллюзия веера (расходящиеся в виде лучей линии изгибают наложенные на них прямые)
Влияние фона, вызывающее искажение фигуры
Стрелы Мюллера-Лайера
Теория перспективы. Те части рисунков, которые изображают отдаленные предметы, при восприятии рисунка увеличиваются, а части, изображающие близкие предметы, уменьшаются
Сопоставление величины сетчаточных образов двух людей, находящихся на различном удалении
Константность величины – способность перцептивной системы компенсировать изменения сетчаточного образа, происходящие вместе с изменением расстояния до видимого объекта
Иллюзорные нарушения – это результат действия шкалирующего механизма константности. Части рисунков, воспринимаемые как более удаленные, будут увеличиваться
Пример использования шкалирующего механизма константности
Зулусы – представители людей, живущих в «неперспективном» мире
• Законы и принципы перспективы впервые были четко сформулированы Леонардо да Винчи
Карло Кривелли. Благовещение. 1486 Ранний пример перспективы
Пример раннего использования перспективы в изобразительном искусстве
Моретти Пьетро. Архитектурная перспектива.
Фрески древнего Египта. Двухмерные изображения.
Параллельная перспектива
