Органи почуттів

Органи чуття - спеціалізовані периферійні утворення, що забезпечують сприйняття діючих на організм зовнішніх подразників. Завдяки своїй високій спеціалізованої збудливості ті чи інші органи чуття, забезпечують сприйняття тільки певних видів роздратування. У зв'язку з цим у людини виділяють органи: зору, слуху, нюху, смаку, дотику. Не слід плутати поняття «орган почуття» і «рецептор», на котрий діє подразнювач. Так, наприклад, не слід плутати очей як орган зору і сітківку ока - рецептор, який входить до складу органів почуттів, але становить лише один із його компонентів. Крім сітківки, до складу органу зору (очі) входять і преломляющие середовища ока, і різні його оболонки, і його м'язовий апарат. Таким чином, поняття органи почуттів відноситься до абсолютно певного периферичному освіти. Разом з тим слід підкреслити, що поняття органи почуттів є значною мірою умовним, так як сам по собі орган почуттів не може забезпечити відчуття як такого. Для виникнення того чи іншого суб'єктивного відчуття, необхідно, щоб збудження, що виникло в рецепторах, надійшло від них у центральну нервову систему - в спеціальні відділи кори великих півкуль. Саме з діяльністю вищих відділів мозку пов'язане виникнення суб'єктивних відчуттів. Таким чином, будь-який з органів почуттів являє собою лише периферичний відділ складного з'єднання нервових структур, які забезпечують виникнення специфічної форми відчуття (див. Аналізатори).

Органи чуття - спеціалізовані рецепторні освіти, забезпечують сприйняття організмом змін, що відбуваються в навколишньому світі і в самому організмі. Біологічне призначення органів почуттів полягає в їх участі у складній пристосувальною діяльності організму, спрямованої на постійне урівноваження його з середовищем (В. П. Павлов). Поряд з цим О. ч., будучи апаратом сприйняття зовнішнього світу, беруть участь у створенні суб'єктивного світу організму, що є відображенням зовнішньої, об'єктивної дійсності.
У міру еволюційного розвитку ця сторона їх функції набуває все більшого значення, відкриваючи перед організмом широку можливість пізнавати зовнішній світ.
0. ч. є аналізаторами (див.) хімічних, механічних, світлових, звукових, температурних та інших подразнень, падаючих на рецептори (див.), що характеризуються тонкої спеціалізацією. Так, частина зорових рецепторів - палички - служить для сутінкового зору, а інша частина їх - колбочки - для денного зору; механорецептори діляться на фазні, сприймають динамічну, і статичні, що сприймають статичну деформацію, і т. д.
Відмітна особливість О. ч. - їх висока чутливість (див.) і здатність функціонувати в широкому діапазоні інтенсивностей діючих адекватних подразників.
Основні закономірності діяльності органів чуття були встановлені шляхом вимірювань відчуттів людини з допомогою так званого психофізичного методу. Одна з таких закономірностей, описана ще в 19 столітті, отримала назву закону Вебера-Фехнера, згідно з яким величина відчуття (S) пропорційна логарифму інтенсивності діючого подразнення (J): S=algJ.
Цей закон, підтверджений у подальшому і об'єктивними методами дослідження, є загальним для різних О. ч. і дотримується переважно в області діапазонів середньої інтенсивності подразнення.
Не всі реакції О. ч. досягають свідомості у вигляді відчуттів. Реакції, що протікають у внутрішніх органах, м'язах, вестибулярному апараті і т. д., залишаються у формі «темного почуття» (В. М. Сєченов). Для вивчення подібних реакцій велике поширення отримав электрофизиологический метод, який дозволив вивчати біоелектричні явища (див.) в рецепторах, одиночних волокнах і окремих нервових клітинах. Імплантація микроэлектродов дозволило вивчати реакції нервових центрів і клітин на тварину в поєднанні з емоційними і поведінковими актами. Успіхи кібернетики та біоніки відкрили можливість для моделювання функцій рецепторів і невронов і створення протезів, компенсуючих в тій чи іншій мірі недолік деяких органів почуттів. Велику роль в об'єктивному вивченні О. ч. людини і тварин, особливо в порівняльно-фізіологічному плані, як і раніше, відіграє метод умовних рефлексів (див.).
У відповідь на дію адекватного подразника рецептор того чи іншого О. ч. приходить у стан збудження, в основі якого лежить повільне негативне зміна заряду (деполяризація) рецепторної мембрани, що носить назву рецепторного, або генераторного, потенціалу. Величина цього потенціалу підпорядковується закону Вебера - Фехнера. Рецепторний потенціал визначає виникнення у відходить від рецептора нервовому волокні імпульсів, частота яких лінійно пов'язана з амплітудою потенціалу. Збільшення інтенсивності роздратування призводить до зростання частоти імпульсів в окремому нервовому волокні і залученню в активність більшого числа волокон. Виникає відчуття визначається не простим частотним кодом, а комплексом імпульсів у багатьох нервових волокон, що передають інформацію.
З точки зору сучасної науки специфіка відчуттів залежить від організації коркових проекцій (див. Архітектоніка кори великого мозку). Так, електричне подразнення кори головного мозку, що здійснюється під час нейрохірургічних втручань, викликає у оперованого відчуття, якість якого залежить від місця подразнення. Додаток електродів до зорової проекції викликає відчуття світла, до смакової - смаку і т. д. Специфічна чутливість органів чуття до певних подразнень залежить від пристрою рецепторів. Механізм передачі інформації від рецепторів до мозку є загальним для всіх О. ч. і виражається в потоці імпульсів, що характеризуються різною частотою, тривалістю та межимпульсными інтервалами.
Первинна обробка інформації здійснюється вже на периферії. Це відбувається тому, що рецептори кожного органу чуття анатомічно пов'язані між собою, утворюючи рецептивное поле, иннервируемое окремим нервовим волокном. Вже в окремому рецепторі може відбуватися складна взаємодія збудження і гальмування, що здійснюється з участю проміжного нейрона, пов'язаного через колатералі з нервовим волокном, що відходять від рецептора. Розряд імпульсів в будь-якому волокні, крім того, залежить не тільки від параметрів подразнення даної рецепторної одиниці, але і від просторово-часового розподілу збудження по всій групі взаємодіючих рецепторів. В результаті периферичного взаємодії підкреслюються просторові і тимчасові контрасти подразника. Просторова сумація збудження визначає значення площі роздратування для характеристики величини і порогу реакції О. ч. Для зорового апарату ця залежність виражається формулою: J·S=K, в якій J - поріг інтенсивності, S - площа, К - постійна величина. Якщо враховувати, що на даній площі не всі рецепторні елементи можуть функціонувати, то формула приймає вигляд: J·S(P-р)=К, де Р-р-кількість функціонуючих елементів (П. Р. Снякин).


В органах почуттів виділяють сенсорні одиниці, які по-різному відповідають на дію подразника: одні відповідають на початок (включення) подразнення, інші - на його завершення (виключення), треті - на початок і закінчення, четверті характеризуються безперервною імпульсацією, п'яті гальмуються дією подразника. Така спеціалізація, а також існування елементів з різними порогами чутливості забезпечують своєрідну «фільтрацію» подразнень і сприяють більш тонкому аналізу зовнішнього світу.
Характерна особливість О. ч. - функціональна мобільність, тобто здатність реагувати не всією масою складових елементів, а дрібно, парциально. Ця властивість є одним з механізмів встановлення оптимуму функціонування О. ч. (П. Р. Снякин).
При дії подразників (наприклад, світла або звуку) відбувається зниження чутливості органів чуття; щодо припинення їх дії або у їх відсутності (темрява, тиша) спостерігається зворотний процес підвищення чутливості О. ч. Зміна чутливості О. ч. під впливом подразнення носить назву адаптації (див.). Вона залежить як від зміни припливу аферентних імпульсів з рецепторів, так і від зрушень функціонального стану верхніх нервових структур.
Аферентні імпульси з рецепторів надходять в кіркова представництво О. ч. як специфічних, так і неспецифічних шляхах; останні пов'язані з ретикулярної формацією (див.) мозку. В корі головного мозку (див.) органи чуття представлені первинними проекціями, або ядрами (зоровими, смаковими, слуховими та ін), і зонами перекриттів коркових проекцій, куди надходять імпульси від різних О. ч. Більшість коркових нейронів реагує на прихід імпульсів певної модальності (смаковий, механічної, температурної); лише незначна кількість нейронів здатна відповідати на імпульси різної модальності. Наявність зон перекриття коркових проекцій - один з механізмів взаємодії О. ч., об'єднання і синтезу інформації, що надходить від різних рецепторів. Органи чуття функціонують не ізольовано, а роблять гальмуюче чи активуючий вплив один на одного. Багатосторонність предметів і явищ зовнішнього світу відображає комплексна робота О. ч., що лежить в основі предметного сприйняття.
Функціонування О. ч. не обмежується надходженням аферентних імпульсів з рецепторів і розшифровкою їх коду в нервових центрах мозку, а включає в себе також відповідні центрів впливу на сприймаючий апарат. Ці рефлекторні за своєю природою впливу носять характер «налаштування» рецепторного апарату на найкраще сприйняття подразнень і можуть здійснюватися за допомогою спеціальних еферентних волокон, що входять до складу сенсорних нервів, волокон вегетативної нервової системи, нейрогуморальным шляхом, а також за допомогою апарату м'язової рецепції. Велику роль в регуляції рецепторів і нейронів коркових проекцій О. ч. відіграє ретикулярна формація. Істотне значення має також условнорефлекторная регуляція органів почуттів. Центральна регуляція сенсорного припливу лежить в основі економічності роботи нервових структур, в основі утворення механізму тимчасової зв'язку, виконує завдання перемикання уваги, розпізнавання і т. д. Див. також Смак, Зір, Нюх, Дотик, Слух.