Три формы чувственного познания: Приведите примеры рационального и чувственного познания

основные формы, функции, роль в медицине.

Чувственное познание – способность человека получать информацию об объектах при помощи органов чувств.

Выделяют три формы чувственного познания: ощущение, восприятие, представление.

Ощущение – форма чувственного познания, соответствующая отдельным свойствам предметов.

Восприятие соответствует системе свойств предмета.

Напр., ощущение вкуса яблока и, с другой стороны, восприятие вкуса, формы, запаха, цвета яблока в их единстве

Ощущения возможны вне восприятий (напр., ощущения холода, темноты), но восприятия невозможны без ощущений.

Представление – форма чувственного познания, базирующаяся на ощущениях и восприятиях. Главное – отсутствие непосредственной связи с отражаемым предметом. По сути это то же восприятие объекта, но в отсутствие последнего.

Определение:

Представление – это чувственно-наглядный образ предметов и явлений действительности, сохраняемый и воспроизводимый в сознании без непосредственного воздействия предметов на органы чувств. Или:

Представление – это образ ранее воспринятого предмета или явления (представление памяти, воспоминание), а также образ, созданный продуктивным воображением; форма чувственного отражения в виде наглядно-образного знания.

Функции чувственного познания:

1. Связь человека с внешним миром (это единственный канал).

2. Начальный этап любого познания действительности (оно дает материал для последующего теоретического исследования).

3. Стимулируют научное познание.

В медицине чувственное познание применяется для обследования пациентов, т.е. для постановки диагноза. Bona diagnosis – bona curare.

Формы рационального познания

► Понятие – это слово или словосочетание, в котором воспроизведены в чувственно-ненаглядной форме существенные устойчивые повторяющиеся свойства объектов действительности. Напр., понятие «река» отражает свойства водных потоков, имеющих начало и завершение, ограниченность берегами, определенную скорость и особенные закономерности протекания. Понятие «река» существует на уровне научного познания и на уровне обыденного познания. Их различие – в степени точности и однозначности используемых слов для объяснения качественной специфики этих водных объектов.

Все познания – чувственно-ненаглядны или используются без обращения к чувственному познанию. За счет этого человек сокращает однородность и повторяемость исследуемых объектов и способен совершенствовать познание.

Цивилизованность индивида и народа определяется тезаурусом – количеством понятий, которые они используют в своем общении.

Все понятия изучаются в формальной логике, чтобы в науке использовать максимально точные понятия и не допускать логических ошибок в познании.

► Суждение – это связь понятий в форме предложения, в котором обобщаются связи и отношения между объектами. Все суждения имеют логическую форму «S есть/не есть Р», субъект (S) имеет или не имеет предмет (Р).

Суждения бывают истинными, ложными и неопределенными.

В суждениях выражаются законы бытия, а в понятиях – только качества бытия.

► Умозаключение – связь нескольких суждений, из которых по определенным правилам выводится новое знание без обращения к чувственной конкретности.

Напр.: (а) Все люди смертны, (б) Сократ есть человек; следовательно, (в) Сократ смертен.

Для рационального познания существенна проверка – подтверждение выведенного знания, особенно это важно для умозаключений и суждений.

Виды проверки в рациональном познании

1. Практика – основной метод – вещественно-предметная деятельность с объектом в условиях труда, производства, социального взаимодействия в любых исторических условиях.

2. Эксперимент – специализированный вид предметного взаимодействия с объектом.

3. Соответствие законам и правилам формальной логики – науки, созданной Аристотелем в 3 в. до н.э. В науке формальная логика является основным, но идеальным видом проверки результатов мышления.

4. Соответствие нового знания стандартам, парадигмам и принципам истинности знания данного времени. Эта проверка важна для тех объектов, повторное появление которых в системе познавательного опыта людей исключено или крайне минимально (напр., явления телекинеза, левитации).

Значение рационального познания

1. Рациональное познание обеспечивает воспроизведение сущности и законов объекта, а также его качеств, не доступных чувственному познанию.

2. Обеспечивает доминирование человека, социума, этноса и человечества в системе природы и общественных отношений (чувства и эмоции вторичны). То государство, которое живет на принципах рациональности, всегда побеждает тех, кто живут на чувственности и эмоциях.

3. Обеспечивает максимальную практическую эффективность деятельности любого объекта.

Развитые формы рационального познания: теории, картины мира, системы наук, философия (как предельный уровень рационального познания).

Дистанционный репетитор — онлайн-репетиторы России и зарубежья

КАК ПРОХОДЯТ
ОНЛАЙН-ЗАНЯТИЯ?

Ученик и учитель видят и слышат
друг друга, совместно пишут на
виртуальной доске, не выходя из
дома!

КАК ВЫБРАТЬ репетитора

Выбрать репетитора самостоятельно

ИЛИ

Позвонить и Вам поможет специалист

8 (800) 333 58 91

* Звонок является бесплатным на территории РФ
** Время приема звонков с 10 до 22 по МСК

ПОДАТЬ ЗАЯВКУ

Россия +7Украина +380Австралия +61Белоруссия +375Великобритания +44Израиль +972Канада, США +1Китай +86Швейцария +41

Выбранные репетиторы

Заполните форму, и мы быстро и бесплатно подберем Вам дистанционного репетитора по Вашим пожеланиям.
Менеджер свяжется с Вами в течение 15 минут и порекомендует специалиста.

Отправляя форму, Вы принимаете Условия использования и даёте Согласие на обработку персональных данных

Вы также можете воспользоваться
расширенной формой подачи заявки

Как оплачивать и СКОЛЬКО ЭТО СТОИТ

от
800 до 5000 ₽

за 60 мин.

и зависит

ОТ ОПЫТА и
квалификации
репетитора

ОТ ПОСТАВЛЕННЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ
(например, подготовка к олимпиадам, ДВИ стоит дороже, чем подготовка к ЕГЭ)

ОТ ПРЕДМЕТА (например, услуги репетиторовиностранных языков дороже)

Оплата непосредственно репетитору, удобным для Вас способом

Почему я выбираю DisTTutor

БЫСТРЫЙ ПОДБОР
РЕПЕТИТОРА И
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПОДХОД

ОПТИМАЛЬНОЕ
СООТНОШЕНИЕ ЦЕНЫ И
КАЧЕСТВА

ПРОВЕРЕНЫ ДОКУМЕНТЫ ОБ ОБРАЗОВАНИИ У ВСЕХ РЕПЕТИТОРОВ

НАДЕЖНОСТЬ И ОПЫТ.
DisTTutor на рынке с 2008 года.

ПРОВЕДЕНИЕ БЕСПЛАТНОГО, ПРОБНОГО УРОКА

ЗАМЕНА РЕПЕТИТОРА, ЕСЛИ ЭТО НЕОБХОДИМО

377050 УЧЕНИКОВ ИЗ РАЗНЫХ СТРАН МИРА
уже сделали свой выбор

И вот, что УЧЕНИКИ ГОВОРЯТ
о наших репетиторах

Владимир Александрович Кузьмин

«

Тренинг у Кузьмина В. А. проходил в экстремальных условиях. Мой модем совершенно не держал соединение. За время часового тренинга связь прерывалась практически постоянно. Ясно, что в таких условиях чрезвычайно непросто чему-то учить. Однако Владимир Александрович проявил удивительную выдержку и терпение. Неоднократно он перезванивал мне на сотовый телефон, чтобы дать пояснения или комментарии. Ценой больших усилий нам удалось рассмотреть три программы: ConceptDraw MINDMAP Professional Ru, GeoGebra и Ultra Flash Video FLV Converter. Владимир Александрович открыл мне курс на платформе dist-tutor.info и научил подключать и настраивать Виртуальный кабинет, порекомендовав изучать возможности этого ресурса, чтобы постепенно уходить от использования Skype.

В итоге, занятие мне очень понравилось! Спокойное объяснение материала, дружелюбный настрой, подбадривание дистанционного ученика даже в самых непростых ситуациях — вот далеко не полный перечень качеств Владимира Александровича как дистанционного педагога. Мне следует учиться у такого замечательного репетитора!

«

Вячеслав Юрьевич Матыкин

Чулпан Равилевна Насырова

«

Я очень довольна репетитором по химии. Очень хороший подход к ученику,внятно объясняет. У меня появились сдвиги, стала получать хорошие оценки по химии. Очень хороший преподаватель. Всем , кто хочет изучать химию, советую только её !!!

«

Алина Крякина

Надежда Васильевна Токарева

«

Мы занимались с Надеждой Васильевной по математике 5 класса. Занятия проходили в удобное для обоих сторон время. Если необходимо было дополнительно позаниматься во внеурочное время, Надежда Васильевна всегда шла навстречу. Ей можно было позванить, чтобы просто задать вопрос по непонятной задачке из домашнего задания. Моя дочь существенно подняла свой уровень знаний по математике и начала демонстрировать хорошие оценки. Мы очень благодарны Надежде Васильевне за помощь в этом учебном году, надеемся на продолжение отношений осенью.

«

Эльмира Есеноманова

Ольга Александровна Мухаметзянова

«

Подготовку к ЕГЭ по русскому языку мой сын начал с 10 класса. Ольга Александровна грамотный педагог, пунктуальный, ответственный человек. Она всегда старается построить занятие так, чтобы оно прошло максимально плодотворно и интересно. Нас абсолютно все устраивает в работе педагога. Сотрудничество приносит отличные результаты, и мы его продолжаем. Спасибо.

«

Оксана Александровна

Клиентам

• Репетиторы по математике
• Репетиторы по русскому языку
• Репетиторы по химии
• Репетиторы по биологии
• Репетиторы английского языка
• Репетиторы немецкого языка

Репетиторам

• Регистрация
• Публичная оферта
• Библиотека
• Бан-лист репетиторов

Партнеры

• ChemSchool
• PREPY. RU
• Class

Сенсорное восприятие: вкус и обоняние

Цели обучения

• Описать различные типы сенсорных рецепторов
• Опишите структуры, ответственные за особые чувства вкуса, обоняния, слуха, равновесия и зрения
• Различать, как преобразовываются разные вкусы
• Опишите средства механорецепции слуха и равновесия
• Перечислите поддерживающие структуры вокруг глаза и опишите строение глазного яблока
• Описать процессы фототрансдукции

Основная роль сенсорных рецепторов заключается в том, чтобы помочь нам узнать об окружающей нас среде или о состоянии нашей внутренней среды. Стимулы из разных источников и разных типов принимаются и преобразуются в электрохимические сигналы нервной системы. Это происходит, когда раздражитель изменяет потенциал клеточной мембраны сенсорного нейрона. Стимул заставляет сенсорную клетку генерировать потенциал действия, который передается в центральную нервную систему (ЦНС), где он интегрируется с другой сенсорной информацией, а иногда и с более высокими когнитивными функциями, чтобы стать сознательным восприятием этого стимула. Затем центральная интеграция может привести к двигательной реакции.

Описание сенсорной функции термином «ощущение» или «восприятие» является преднамеренным различием. Ощущение – это активация сенсорных рецепторных клеток на уровне раздражителя. Восприятие — это центральная обработка сенсорных стимулов в осмысленный паттерн. Восприятие зависит от ощущений, но не все ощущения воспринимаются. Рецепторы — это клетки или структуры, которые обнаруживают ощущения. Рецепторная клетка изменяется непосредственно под действием раздражителя. Трансмембранный белковый рецептор представляет собой белок в клеточной мембране, который опосредует физиологические изменения в нейроне, чаще всего посредством открытия ионных каналов или изменений в клеточных сигнальных процессах. Трансмембранные рецепторы активируются химическими веществами, называемыми лигандами.

Например, молекула в пище может служить лигандом для вкусовых рецепторов. Другие трансмембранные белки, которые нельзя точно назвать рецепторами, чувствительны к механическим или термическим изменениям. Физические изменения в этих белках увеличивают поток ионов через мембрану и могут генерировать потенциал действия или градиентный потенциал в сенсорных нейронах.

Сенсорные рецепторы

Стимулы в окружающей среде активируют специализированные рецепторные клетки в периферической нервной системе. Разные типы стимулов воспринимаются разными типами рецепторных клеток. Рецепторные клетки можно разделить на типы на основе трех различных критериев: тип клетки, положение и функция. Рецепторы можно структурно классифицировать на основе типа клеток и их положения по отношению к воспринимаемым ими раздражителям. Их также можно классифицировать функционально на основе трансдукции  раздражителей, или как механический раздражитель, свет или химическое вещество изменили потенциал клеточной мембраны.

Типы структурных рецепторов

Клетки, которые интерпретируют информацию об окружающей среде, могут быть либо (1) нейроном, который имеет свободное нервное окончание с дендритами, встроенными в ткань, которая будет получать ощущение; (2) нейрон, имеющий инкапсулированное окончание , в котором сенсорные нервные окончания инкапсулированы в соединительную ткань, повышающую их чувствительность; или (3) специализированный рецепторная клетка , которая имеет отдельные структурные компоненты, которые интерпретируют определенный тип стимула (рис. 1).

Рисунок 1. Классификация рецепторов по типу клеток. Типы рецепторных клеток можно классифицировать на основе их структуры. Сенсорные нейроны могут иметь либо (а) свободные нервные окончания, либо (б) инкапсулированные окончания. Фоторецепторы в глазах, такие как палочки, являются примерами (c) специализированных рецепторных клеток. Эти клетки выделяют нейротрансмиттеры на биполярную клетку, которая затем образует синапсы с нейронами зрительного нерва.

Болевые и температурные рецепторы в дерме кожи являются примерами нейронов со свободными нервными окончаниями. Также в дерме кожи расположены пластинчатые тельца, нейроны с инкапсулированными нервными окончаниями, которые реагируют на давление и прикосновение. Клетки сетчатки, которые реагируют на световые раздражители, являются примером специализированного рецептора, фоторецептора .

Другой способ классификации рецепторов основан на их расположении относительно раздражителей. экстероцептор  представляет собой рецептор, расположенный рядом со стимулом во внешней среде, такой как соматосенсорные рецепторы, расположенные в коже. Интероцептор   интерпретирует стимулы от внутренних органов и тканей, таких как рецепторы, воспринимающие повышение артериального давления в аорте или каротидном синусе. Наконец, проприоцептор  – это рецептор, расположенный рядом с движущейся частью тела, такой как мышца, который интерпретирует положение тканей при их движении.

Функциональные типы рецепторов

Третья классификация рецепторов основана на том, как рецептор преобразует стимулы в изменения мембранного потенциала. Стимулы бывают трех основных типов. Некоторые стимулы представляют собой ионы и макромолекулы, которые воздействуют на белки трансмембранных рецепторов, когда эти химические вещества диффундируют через клеточную мембрану. Некоторые стимулы представляют собой физические изменения в окружающей среде, которые влияют на потенциал мембраны рецепторных клеток. Другие стимулы включают электромагнитное излучение видимого света.

Для человека единственной электромагнитной энергией, воспринимаемой нашими глазами, является видимый свет. У некоторых других организмов есть рецепторы, которых нет у людей, например, датчики тепла змей, датчики ультрафиолетового света пчел или магнитные рецепторы у перелетных птиц. Рецепторные клетки могут быть дополнительно классифицированы на основе типа стимулов, которые они передают. Химические раздражители могут быть интерпретированы хеморецептором , который интерпретирует химические раздражители, такие как вкус или запах объекта. Осморецепторы реагируют на концентрации растворенных веществ в жидкостях организма. Кроме того, боль — это, прежде всего, химическое ощущение, которое интерпретирует присутствие химических веществ в результате повреждения ткани или аналогичные интенсивные раздражители через ноцицептор .

Физические раздражители, такие как давление и вибрация, а также ощущение звука и положения тела (баланса), интерпретируются через механорецептор . Еще один физический раздражитель, который имеет собственный тип рецепторов, — это температура, которая воспринимается через терморецептор  , который чувствителен к температурам выше (тепло) или ниже (холод) нормальной температуры тела.

Сенсорные модальности

Спросите любого, что такое чувства, и он, скорее всего, назовет пять основных чувств — вкус, обоняние, осязание, слух и зрение. Однако это не все органы чувств. Наиболее очевидным упущением в этом списке является баланс. Кроме того, то, что называется просто прикосновением, может быть далее подразделено на давление, вибрацию, растяжение и положение волосяного фолликула в зависимости от типа механорецепторов, которые воспринимают эти ощущения прикосновения. Другие упускаемые из виду чувства включают восприятие температуры терморецепторами и восприятие боли ноцицепторами. В области физиологии чувства можно классифицировать как общие и специфические.

А  общего смысла  распространяется по всему телу и имеет рецепторные клетки в структурах других органов. Примерами этого типа являются механорецепторы в коже, мышцах или стенках кровеносных сосудов. Общие чувства часто способствуют осязанию, как описано выше, или проприоцепции  (движения тела) и кинестезии  (движения тела), или висцеральному ощущению , которое наиболее важно для вегетативных функций.

Особое чувство  – это чувство, которому посвящен определенный орган, а именно глаз, внутреннее ухо, язык или нос. Каждое из чувств называется сенсорной модальностью . Модальность относится к способу кодирования информации, что похоже на идею преобразования. Основные сенсорные модальности можно описать на основе того, как каждая из них передается. Химические чувства – это вкус и обоняние. Общее чувство, которое обычно называют осязанием, включает химическое ощущение в форме ноцицепции или боли. Давление, вибрация, растяжение мышц и движение волос под действием внешнего раздражителя воспринимаются механорецепторами. Слух и равновесие также воспринимаются механорецепторами. Наконец, зрение включает в себя активацию фоторецепторов.

Перечисление всех различных сенсорных модальностей, которых может насчитываться до 17, включает разделение пяти основных чувств на более конкретные категории или субмодальностей большего смысла. Индивидуальная сенсорная модальность представляет собой ощущение определенного типа раздражителя. Например, общее осязание, известное как соматоощущение , можно разделить на легкое давление, глубокое давление, вибрацию, зуд, боль, температуру или движение волос.

Вкус (Вкус)

В рамках чувства вкуса существует лишь несколько признанных субмодальностей, или вкус . До недавнего времени различали только четыре вкуса: сладкий, соленый, кислый и горький. Исследования на рубеже 20-го века привели к признанию пятого вкуса, умами, в середине 1980-х годов. Umami  – это японское слово, которое означает «восхитительный вкус» и часто переводится как пикантный. Самые недавние исследования показали, что может существовать шестой вкус к жирам или липидам.

Вкус — это особое чувство, связанное с языком. Поверхность языка, как и остальная полость рта, выстлана многослойным плоским эпителием. Приподнятые бугорки, называемые сосочками (единственное число = сосочек ), содержат структуры для вкусовой трансдукции. Существует четыре типа сосочков в зависимости от их внешнего вида (рис. 2): желобчатые, листовидные, нитевидные и грибовидные. В структуре сосочков находятся вкусовых луковиц , которые содержат специализированные клетки вкусовых рецепторов  для передачи вкусовых раздражителей. Эти рецепторные клетки чувствительны к химическим веществам, содержащимся в пищевых продуктах, и они выделяют нейротрансмиттеры в зависимости от количества химического вещества в пище. Нейротрансмиттеры вкусовых клеток могут активировать сенсорные нейроны лицевого, языкоглоточного и блуждающего черепно-мозговых нервов.

Рисунок 2. Язык. Язык покрыт небольшими бугорками, называемыми сосочками, которые содержат вкусовые сосочки, чувствительные к химическим веществам в пище или питье. Различные типы сосочков находятся в разных областях языка. Вкусовые сосочки содержат специализированные клетки вкусовых рецепторов, которые реагируют на химические раздражители, растворенные в слюне. Эти рецепторные клетки активируют сенсорные нейроны, входящие в состав лицевого и языкоглоточного нервов. LM × 1600. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012 г.)

Соленый вкус — это просто восприятие ионов натрия (Na ⁺ ) в слюне. Когда вы едите что-то соленое, кристаллы соли диссоциируют на составные ионы Na ⁺ и Cl ^– , которые растворяются в слюне во рту. Концентрация Na ⁺ становится высокой за пределами вкусовых клеток, создавая сильный градиент концентрации, который стимулирует диффузию иона в клетки. Поступление Na ⁺ в эти клетки приводит к деполяризации клеточной мембраны и генерации рецепторного потенциала.

Кислый вкус — это восприятие концентрации H ⁺  . Так же, как ионы натрия в соленых ароматизаторах, эти ионы водорода проникают в клетку и вызывают деполяризацию. Кислые вкусы — это, по сути, восприятие кислот в нашей пище. Повышение концентрации ионов водорода в слюне (снижение pH слюны) вызывает постепенное усиление градиентных потенциалов во вкусовых клетках. Например, апельсиновый сок, содержащий лимонную кислоту, будет иметь кислый вкус, потому что его значение pH приблизительно равно 3. Конечно, его часто подслащивают, чтобы замаскировать кислый вкус. Первые два вкуса (соленый и кислый) вызываются катионами Na ⁺ и H ⁺ . Другие вкусы возникают в результате связывания пищевых молекул с рецептором, связанным с G-белком. Система передачи сигнала G-белка в конечном итоге приводит к деполяризации вкусовой клетки.

Сладкий вкус определяется чувствительностью вкусовых клеток к присутствию глюкозы, растворенной в слюне. Другие моносахариды, такие как фруктоза, или искусственные подсластители, такие как аспартам (NutraSweet™), сахарин или сукралоза (Splenda™), также активируют рецепторы сладкого. Сродство к каждой из этих молекул варьируется, и некоторые из них будут слаще глюкозы, потому что они по-разному связываются с рецептором, связанным с G-белком.

Горький вкус похож на сладкий тем, что молекулы пищи связываются с рецепторами, связанными с G-белком. Однако существует множество различных способов, которыми это может произойти, поскольку существует большое разнообразие молекул с горьким вкусом. Некоторые горькие молекулы деполяризуют вкусовые клетки, тогда как другие гиперполяризуют вкусовые клетки. Точно так же некоторые горькие молекулы увеличивают активацию G-белка во вкусовых клетках, тогда как другие горькие молекулы снижают активацию G-белка. Специфический ответ зависит от того, какая молекула связывается с рецептором. Одной из основных групп молекул с горьким вкусом являются алкалоиды. Алкалоиды  представляют собой азотсодержащие молекулы, которые часто имеют щелочной рН. Алкалоиды обычно содержатся в горьких на вкус растительных продуктах, таких как кофе, хмель (в пиве), дубильные вещества (в вине), чай и аспирин. Благодаря содержанию токсичных алкалоидов растение менее восприимчиво к микробным инфекциям и менее привлекательно для травоядных. Следовательно, функция горького вкуса может быть в первую очередь связана со стимуляцией рвотного рефлекса, чтобы избежать проглатывания ядов. Из-за этого многие горькие продукты, которые обычно употребляются в пищу, часто комбинируют со сладкими компонентами, чтобы сделать их более вкусными (например, сливки и сахар в кофе). Самая высокая концентрация горьких рецепторов, по-видимому, находится в задней части языка, где рвотный рефлекс все еще может выплевывать ядовитую пищу.

Вкус, известный как умами, часто называют пикантным вкусом. Подобно сладкому и горькому, он основан на активации рецепторов, связанных с G-белком, определенной молекулой. Молекула, которая активирует этот рецептор, представляет собой аминокислоту L-глутамат. Поэтому вкус умами часто ощущается при употреблении в пищу продуктов, богатых белком. Неудивительно, что блюда, содержащие мясо, часто называют пикантными.

Когда вкусовые клетки активируются вкусовыми молекулами, они высвобождают нейротрансмиттеры на дендриты сенсорных нейронов. Эти нейроны являются частью лицевого и языкоглоточного черепных нервов, а также компонентом блуждающего нерва, отвечающим за рвотный рефлекс. Лицевой нерв соединяется со вкусовыми рецепторами в передней трети языка. Языкоглоточный нерв соединяется со вкусовыми сосочками в задних двух третях языка. Блуждающий нерв соединяется со вкусовыми рецепторами в крайней задней части языка, граничащими с глоткой, которые более чувствительны к вредным раздражителям, таким как горечь.

Посмотрите это видео , чтобы узнать о докторе Даниэль Рид из Центра химических ощущений Монелла в Филадельфии, штат Пенсильвания, которая в раннем возрасте заинтересовалась наукой из-за своего сенсорного опыта. Она признала, что ее чувство вкуса было уникальным по сравнению с другими людьми, которых она знала. Теперь она изучает генетические различия между людьми и их чувствительность к вкусовым раздражителям.

В ролике есть короткое изображение человека, высунувшего язык, покрытый цветной краской. Именно так доктор Рид может визуализировать и подсчитывать сосочки на поверхности языка. Люди делятся на две группы, известные как «дегустаторы» и «не дегустаторы», в зависимости от плотности сосочков на языке, что также указывает на количество вкусовых рецепторов. Недегустаторы могут ощущать вкус пищи, но они не так чувствительны к определенным вкусам, например к горечи. Доктор Рид обнаружила, что она не умеет дегустировать, что объясняет, почему она воспринимала горечь не так, как другие люди, которых она знала. Вы очень чувствительны к вкусам? Можете ли вы найти сходство между членами вашей семьи?

Обоняние (обоняние)

Как и вкус, обоняние или обоняние также реагирует на химические раздражители. Нейроны обонятельных рецепторов расположены в небольшой области в верхней носовой полости (рис. 3). Эта область называется обонятельным эпителием и содержит биполярные сенсорные нейроны. Каждый обонятельный сенсорный нейрон имеет дендриты, которые отходят от апикальной поверхности эпителия в слизь, выстилающую полость. Когда переносимые по воздуху молекулы вдыхаются через нос, они проходят над областью обонятельного эпителия и растворяются в слизи. Эти 9Молекулы пахучих веществ 0027 связываются с белками, которые удерживают их растворенными в слизи и помогают транспортировать их к обонятельным дендритам. Комплекс пахучий белок связывается с белком-рецептором внутри клеточной мембраны обонятельного дендрита. Эти рецепторы связаны с G-белком и будут создавать градуированный мембранный потенциал в обонятельных нейронах.

Аксон обонятельного нейрона идет от базальной поверхности эпителия через обонятельное отверстие в решетчатой ​​пластинке решетчатой ​​кости и попадает в головной мозг. Группа аксонов, называемая обонятельным трактом, соединяется с обонятельная луковица  на вентральной поверхности лобной доли. Оттуда аксоны расходятся, чтобы отправиться в несколько областей мозга. Некоторые из них перемещаются в головной мозг, особенно в первичную обонятельную кору, расположенную в нижней и медиальной областях височной доли. Другие проецируются на структуры лимбической системы и гипоталамуса, где запахи ассоциируются с долговременной памятью и эмоциональными реакциями. Именно так определенные запахи вызывают эмоциональные воспоминания, например, запах еды, связанный с местом рождения. Запах — это единственная сенсорная модальность, которая не образует синапсов в таламусе до того, как соединяется с корой головного мозга. Эта тесная связь между обонятельной системой и корой головного мозга является одной из причин, по которой запах может быть мощным триггером воспоминаний и эмоций.

Рисунок 3. Обонятельная система  (а) Обонятельная система начинается в периферических структурах полости носа. (b) Аксоны нейронов обонятельных рецепторов проходят через решетчатую пластинку решетчатой ​​кости и синапсы с нейронами обонятельной луковицы (источник ткани: обезьяна). LM × 812. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета. © 2012) (c) Нейроны обонятельных рецепторов находятся внутри обонятельного эпителия.

Эпителий носа, включая обонятельные клетки, может быть поврежден переносимыми по воздуху токсичными химическими веществами. Следовательно, обонятельные нейроны регулярно заменяются внутри носового эпителия, после чего аксоны новых нейронов должны найти соответствующие соединения в обонятельной луковице. Эти новые аксоны растут вдоль аксонов, которые уже находятся в черепном нерве.

Заболевания обонятельной системы: аносмия

Травма лица тупым предметом, например, во многих автомобильных авариях, может привести к потере обонятельного нерва и впоследствии к потере обоняния. Это состояние известно как аносмия . Когда лобная доля головного мозга смещается относительно решетчатой ​​кости, аксоны обонятельного тракта могут быть разорваны. Профессиональные бойцы часто страдают аносмией из-за повторяющихся травм лица и головы. Кроме того, некоторые фармацевтические препараты, такие как антибиотики, могут вызывать аносмию, убивая сразу все обонятельные нейроны. Если в обонятельном нерве нет аксонов, то аксоны вновь образованных обонятельных нейронов не имеют проводника, который привел бы их к их соединениям внутри обонятельной луковицы. Существуют также временные причины аносмии, например, вызванные воспалительными реакциями, связанными с респираторными инфекциями или аллергиями. Потеря обоняния может привести к тому, что пища станет безвкусной. Человеку с нарушением обоняния может потребоваться дополнительное количество специй и приправ для вкуса пищи. Аносмия также может быть связана с некоторыми проявлениями легкой депрессии, потому что потеря удовольствия от еды может привести к общему чувству отчаяния. Способность обонятельных нейронов к самовосстановлению снижается с возрастом, что приводит к возрастной аносмии. Это объясняет, почему некоторые пожилые люди солят пищу больше, чем молодые. Однако это повышенное потребление натрия может увеличить объем крови и кровяное давление, увеличивая риск сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей.

17.1 Сенсорные процессы — концепции биологии — 1-е канадское издание

Глава 17. Сенсорные системы

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определять общие и специальные чувства у людей
• Опишите три важных этапа сенсорного восприятия
• Объясните понятие едва заметной разницы в сенсорном восприятии

Чувства предоставляют информацию о теле и окружающей его среде. У человека есть пять особых чувств: обоняние (обоняние), вкус (вкус), равновесие (равновесие и положение тела), зрение и слух. Кроме того, у нас есть общие чувства, также называемые соматоощущением, которые реагируют на такие раздражители, как температура, боль, давление и вибрация. Вестибулярное ощущение , которое представляет собой чувство пространственной ориентации и равновесия организма, проприоцепция (положение костей, суставов и мышц) и чувство положения конечностей, которое используется для отслеживания кинестезии (движения конечностей) являются частью соматосенсибилизации. Хотя сенсорные системы, связанные с этими чувствами, очень разные, все они выполняют общую функцию: преобразовывать раздражитель (например, свет, звук или положение тела) в электрический сигнал в нервной системе. Этот процесс называется сенсорная трансдукция .

Существует два основных типа клеточных систем, осуществляющих сенсорную трансдукцию. В одном нейрон работает с сенсорным рецептором , клеткой или клеточным процессом, который специализирован для взаимодействия и обнаружения определенного стимула. Стимуляция сенсорного рецептора активирует связанный с ним афферентный нейрон, который несет информацию о раздражителе в центральную нервную систему. При втором типе сенсорной передачи окончание сенсорного нерва отвечает на раздражитель во внутренней или внешней среде: этот нейрон представляет собой сенсорный рецептор. Свободные нервные окончания могут стимулироваться несколькими различными раздражителями, таким образом проявляя небольшую рецепторную специфичность. Например, болевые рецепторы в деснах и зубах могут раздражаться при изменении температуры, химической стимуляции или давлении.

Прием

Первый шаг в ощущении Прием

, который представляет собой активацию сенсорных рецепторов раздражителями, такими как механические раздражители (например, сгибание или сдавливание), химические вещества или температура. Затем рецептор может реагировать на раздражители. Область в пространстве, в которой данный сенсорный рецептор может реагировать на раздражитель, будь то удаленный или контактирующий с телом, является рецептивным полем этого рецептора. Задумайтесь на мгновение о различиях в рецептивных полях для разных органов чувств. Для осязания раздражитель должен соприкасаться с телом. Для органа слуха раздражитель может находиться на умеренном расстоянии (звуки некоторых усатых китов могут распространяться на многие километры). Для зрения раздражитель может быть очень далеко; например, зрительная система воспринимает свет от звезд на огромных расстояниях.

Преобразование

Наиболее фундаментальной функцией сенсорной системы является преобразование сенсорного сигнала в электрический сигнал в нервной системе. Это происходит на сенсорном рецепторе, и возникающее изменение электрического потенциала называется потенциалом рецептора . Как сенсорный вход, такой как давление на кожу, превращается в рецепторный потенциал? В этом примере тип рецептора называется механорецептором (как показано на 9). 0019

рис. 17.2) имеет специальные мембраны, реагирующие на давление. Нарушение этих дендритов путем их сжатия или изгиба открывает закрытые ионные каналы в плазматической мембране сенсорного нейрона, изменяя его электрический потенциал. Напомним, что в нервной системе положительное изменение электрического потенциала нейрона (также называемого мембранным потенциалом) деполяризует нейрон. Рецепторные потенциалы — это градуированные потенциалы: величина этих градуированных (рецепторных) потенциалов зависит от силы раздражителя. Если величина деполяризации достаточна (то есть, если мембранный потенциал достигает порога), нейрон активирует потенциал действия. В большинстве случаев правильный стимул, воздействующий на сенсорный рецептор, будет направлять мембранный потенциал в положительном направлении, хотя для некоторых рецепторов, например зрительной системы, это не всегда так.

Рисунок 17.2. (а) Механочувствительные ионные каналы представляют собой закрытые ионные каналы, которые реагируют на механическую деформацию плазматической мембраны. Механочувствительный канал соединен с плазматической мембраной и цитоскелетом волосовидными связями. Когда давление заставляет внеклеточный матрикс двигаться, канал открывается, позволяя ионам входить или выходить из клетки. (b) Стереоцилии в человеческом ухе связаны с механочувствительными ионными каналами. Когда звук вызывает движение стереоцилий, механочувствительные ионные каналы передают сигнал в кохлеарный нерв.

Сенсорные рецепторы различных органов чувств сильно отличаются друг от друга, и они специализированы в соответствии с типом воспринимаемого ими стимула: они обладают рецепторной специфичностью. Например, тактильные, световые и звуковые рецепторы активируются разными раздражителями. Сенсорные рецепторы не чувствительны к свету или звуку; они чувствительны только к прикосновению или давлению. Однако стимулы могут комбинироваться на более высоких уровнях мозга, как это происходит с обонянием, способствуя нашему ощущению вкуса.

Кодирование и передача сенсорной информации

Четыре аспекта сенсорной информации кодируются сенсорными системами: тип стимула, местоположение стимула в рецептивном поле, продолжительность стимула и относительная интенсивность стимула . Таким образом, потенциалы действия, передаваемые по афферентным аксонам сенсорных рецепторов, кодируют один тип стимула, и это разделение органов чувств сохраняется в других сенсорных цепях. Например, слуховые рецепторы передают сигналы по собственной специальной системе, и электрическая активность аксонов слуховых рецепторов будет интерпретироваться мозгом как слуховой стимул — звук.

Интенсивность раздражителя часто кодируется частотой потенциалов действия, продуцируемых сенсорным рецептором. Таким образом, интенсивный стимул вызовет более быструю последовательность потенциалов действия, а уменьшение стимула также замедлит скорость производства потенциалов действия. Второй способ кодирования интенсивности — количество активированных рецепторов. Интенсивный стимул может инициировать потенциалы действия в большом количестве соседних рецепторов, в то время как менее интенсивный стимул может стимулировать меньшее количество рецепторов. Интеграция сенсорной информации начинается, как только информация поступает в ЦНС, и далее мозг обрабатывает поступающие сигналы.

Восприятие

Восприятие – это индивидуальная интерпретация ощущения. Хотя восприятие зависит от активации сенсорных рецепторов, восприятие происходит не на уровне сенсорных рецепторов, а на более высоких уровнях нервной системы, в мозгу. Мозг различает сенсорные стимулы через сенсорный путь: потенциалы действия от сенсорных рецепторов проходят по нейронам, предназначенным для определенного стимула. Эти нейроны предназначены для этого конкретного стимула и синапса с определенными нейронами в головном или спинном мозге.

Все сенсорные сигналы, за исключением сигналов обонятельной системы, передаются через центральную нервную систему и направляются в таламус и в соответствующую область коры. Напомним, что таламус — это структура в переднем мозге, которая служит центром обмена информацией и ретрансляционной станцией для сенсорных (а также моторных) сигналов. Когда сенсорный сигнал выходит из таламуса, он направляется в определенную область коры (рис. 17.3), предназначенную для обработки этого конкретного чувства.

Как интерпретируются нейронные сигналы? Интерпретация сенсорных сигналов между особями одного и того же вида во многом сходна из-за унаследованного сходства их нервных систем; однако есть некоторые индивидуальные различия. Хорошим примером этого является индивидуальная переносимость болевого раздражителя, такого как зубная боль, которая, безусловно, различается.

Рисунок 17.3. У человека, за исключением обоняния, все сенсорные сигналы направляются от (а) таламуса к (б) областям конечной обработки в коре головного мозга. (кредит b: модификация работы Полины Тишиной) Связь научного метода

Просто заметная разница

Легко отличить однофунтовый мешок риса от двухфунтового мешка риса. Разница в один фунт, и один мешок в два раза тяжелее другого. Однако будет ли так же легко отличить сумку весом 20 и 21 фунт?

Вопрос: Какова наименьшая определяемая разница в весе между мешком риса весом в один фунт и мешком большего размера? Какова наименьшая заметная разница между 20-фунтовым мешком и мешком большего размера? В обоих случаях при каких весах обнаруживаются различия? Эта наименьшая обнаруживаемая разница в стимулах известна как едва заметная разница (JND).

Предыстория: Исследуйте справочную литературу по JND и закону Вебера, описание предполагаемой математической зависимости между общей величиной стимула и JND. Вы будете тестировать JND риса разного веса в мешках. Выберите удобный шаг, который нужно пройти при тестировании. Например, вы можете выбрать 10-процентное увеличение от одного до двух фунтов (1,1, 1,2, 1,3, 1,4 и т. д.) или 20-процентное увеличение (1,2, 1,4, 1,6 и 1,8).

Гипотеза: Разработайте гипотезу о JND в процентах от общего тестируемого веса (например, «JND между двумя маленькими мешками и между двумя большими мешками пропорционально одинакова» или «… равно не пропорционально». Итак, для первой гипотезы, если JND между однофунтовым мешком и большим мешком составляет 0,2 фунта (то есть 20 процентов; 1,0 фунт ощущается так же, как 1,1 фунт, но 1,0 фунт ощущается менее 1,2 фунта), то JND между 20-фунтовым мешком и мешком большего размера также составит 20 процентов. (Таким образом, 20 фунтов ощущаются так же, как 22 фунта или 23 фунта, но 20 фунтов ощущаются меньше, чем 24 фунта. )

Проверьте гипотезу: Наберите 24 участников и разделите их на две группы по 12 человек. Чтобы организовать демонстрацию, предполагая, что было выбрано 10-процентное увеличение, пусть первая группа будет группой с одним фунтом. Однако в качестве уравновешивающей меры против систематической ошибки шесть человек из первой группы будут сравнивать один фунт с двумя фунтами и уменьшать вес (1,0 до 2,0, 1,0 до 1,9 и т. д.), в то время как остальные шесть будет увеличиваться (с 1,0 до 1,1, с 1,0 до 1,2 и т. д.). Примените тот же принцип к группе весом 20 фунтов (от 20 до 40, от 20 до 38 и т. д., от 20 до 22, от 20 до 24 и т. д.). Учитывая большую разницу между 20 и 40 фунтами, вы можете использовать 30 фунтов в качестве большего веса. В любом случае используйте два веса, которые легко определить как разные.

Запишите наблюдения: Запишите данные в таблицу, аналогичную приведенной ниже. Для групп весом в 1 и 20 фунтов (базовый вес) запишите знак плюс (+) для каждого участника, который обнаруживает разницу между базовым весом и весом шага. Запишите знак минус (-) для каждого участника, который не нашел различий. Если одна десятая шагов не использовалась, то замените шаги в столбцах «Вес шага» на тот шаг, который вы используете.

Таблица 17.1. Результаты тестирования JND (+ = разница; – = нет разницы)

Ступенчатый груз	Один фунт	20 фунтов	Ступенчатый груз
1.1			22
1,2			24
1,3			26
1,4			28
1,5			30
1,6			32
1,7			34
1,8			36
1,9			38
2,0			40

Проанализируйте данные/сообщите о результатах: Какой вес шага, по мнению всех участников, равен базовому весу в один фунт? А как насчет 20-фунтовой группы?

Сделайте вывод: Подтверждают ли данные гипотезу? Являются ли окончательные веса пропорционально одинаковыми? Если нет, то почему? Соответствуют ли результаты закону Вебера? Закон Вебера гласит, что едва заметная разница в стимуле пропорциональна величине исходного стимула.

 Краткий обзор

Сенсорная активация происходит, когда физический или химический стимул преобразуется сенсорным рецептором в нервный сигнал (сенсорная трансдукция). Восприятие — это индивидуальная интерпретация ощущения и функция мозга. У людей есть особые чувства: обоняние, вкус, равновесие и слух, а также общие чувства соматоощущения.

Сенсорные рецепторы представляют собой либо специализированные клетки, связанные с сенсорными нейронами, либо специализированные окончания сенсорных нейронов, которые являются частью периферической нервной системы и используются для получения информации об окружающей среде (внутренней или внешней). Каждый сенсорный рецептор модифицируется в соответствии с типом обнаруживаемого им стимула. Например, ни вкусовые, ни слуховые рецепторы не чувствительны к свету. Каждый сенсорный рецептор реагирует на раздражители в определенной области пространства, известной как рецептивное поле этого рецептора. Наиболее фундаментальной функцией сенсорной системы является преобразование сенсорного сигнала в электрический сигнал в нервной системе.

Все сенсорные сигналы, кроме сигналов обонятельной системы, поступают в центральную нервную систему и направляются в таламус. Когда сенсорный сигнал выходит из таламуса, он проводится в определенную область коры, предназначенную для обработки этого конкретного чувства.

Упражнения

1. Какое из следующих утверждений о механорецепторах неверно?
   1. Тельца Пачини обнаруживаются как на гладкой, так и на волосистой коже.
   2. Диски Меркеля в большом количестве на кончиках пальцев и губах.
   3. окончаний Руффини представляют собой инкапсулированные механорецепторы.
   4. Тельца Мейснера проникают в нижний слой дермы.
2. Где происходит восприятие?
   1. спинной мозг
   2. кора головного мозга
   3. рецепторы
   4. таламус
3. Если холодовые рецепторы человека больше не преобразуют холодовые раздражители в сенсорные сигналы, у этого человека есть проблемы с процессом ________.