Sistemas cerebrais e sensoriais

O doutor Doping conta sobre a estrutura de sistemas sensoriais, o mapa de superfícies de receptor e as funções do tálamo.

O nosso corpo é ricamente dotado de vários sentidos. Mesmo em tempos antigos, identificados os cinco sentidos principais: vista, audição, cheiro, toque e gosto. De fato, somos munidos de sistemas de sensor muito mais ricos. O seu objetivo é compreensível: reunimos a informação do ambiente externo e do ambiente interno do corpo, porque o nosso cérebro é importante em que estado são órgãos internos, quantos os intestinos ou os brônquios são esticados - tudo isso é bastante significante.

A maior parte de sistemas sensoriais têm uma estrutura padrão, e tudo começa com células de receptor, isto é, sensores que respondem a um sinal-a ao sinal químico (as moléculas apareceram no ambiente) ou físico, toque, ondas eletromagnéticas, como em caso da visão. Além disso, este sensor, célula de receptor, transmite impulsos elétricos ao nervo de condução. Um nervo é um arame que une o sensor e o processador central, a corda cerebral e espinal. Como sabemos, temos 31 pares de nervos espinais, e todos eles estão envolvidos na transmissão de sinais sensoriais de níveis de corpo diferentes. Além disso, dos 12 pares de nervos craniais, mais também trate com sensorics. E finalmente, o terceiro, etapa mais difícil: o sinal entra no sistema nervoso central e logo, em primeiro lugar, dentro da corda espinal e logo o cérebro é processado em sequência, estes ou outras reações são provocados, lembram-se da informação. Mais alto os sinais avançam o sistema nervoso central, são realizadas as operações computacionais mais complexas. Os momentos humanos mais complexos de processar a informação ocorrem no córtex cerebral.

Se olharmos mais estreitamente para os nossos receptores, deles, de fato, tudo começa. Vemos que são divididos em dois tipos: podem ser células de nervo ou células de não-nervo. Se o receptor for um neurônio ou a sua protuberância, tais receptores são chamados primários sensorial. De certo modo, a evolução começou com eles. Um sinal veio às células de nervo, um impulso elétrico foi gerado além disso, e nesta forma cerebral e amistosa, a informação foi levantada na corda espinal, cérebro. Mas há muitos sinais, e são diferentes. Ao que parece, os recursos de neurônios não são bastante para reagir a tudo no mundo, e os fluxos mais sensoriais que lê, mais informação sobre o ambiente, o mais correto o seu comportamento, portanto a evolução procurava alguns outros sensores, outros do que neurônios. Consequentemente um número de células - especialmente epitelial, as células de cobertura na superfície da pele ou na superfície das cavidades de corpo - também se transformaram em receptores. Mas estas não são já células de nervo, e tais receptores são chamados secundários sensorial. Para eles para transmitir um sinal ao sistema nervoso central, precisam da ajuda de neurônios do sistema nervoso periférico. Isto é, o receptor reage ao estímulo, então deve transferi-lo para o assim chamado neurônio de condução, e só os processos do neurônio de condução conseguirão a corda cerebral e espinal.

Os receptores principalmente sensoriais incluem os receptores do nosso sistema olfativo, bem como os receptores de tais sistemas como pele, músculo, dor e receptores do sistema da sensibilidade interna. Os receptores sensoriais secundários são a visão, a audição, o sistema vestibular e o gosto. Resulta que temos nove grandes sistemas de sensor sérios. Embora de fato às vezes ofereça mais. O critério para separar uma parte do nosso corpo em um sistema sensorial separado é geralmente bastante compreensível. Falamos sobre um sistema sensorial especial, se houver os seus receptores, os seus próprios caminhos e os seus centros separados na corda cerebral e espinal que trocam a informação dentro do sistema sensorial. Deste ponto de vista, a sensibilidade de pele, a sensibilidade de dor e a sensibilidade muscular são sistemas sensoriais diferentes, embora fosse dito uma vez sobre a sensibilidade geral do corpo. O sentido do olfato é um sistema sensorial separado, mas há um assim chamado sistema olfativo adicional - um órgão vomeronasal. Este desenho, embora pequeno, satisfaz todos os critérios aplicáveis ao sistema de sensor. Por isso, é bastante lógico para o órgão vomeronasal e todo relacionado a ele, isto é, sinais que surgem quando as feromonas aparecem, e logo entram no hypothalamus, para separar-se em um sistema sensorial separado. Mas resulta ser terrivelmente pequeno, mas é muito reduzido.

Como o receptor reage em absoluto ao sinal? Devido a que a célula sensível ou o seu processo respondem a um efeito físico ou químico? A lógica do trabalho aqui é bonita perto do que os neurônios fazem em geral. Uma célula de nervo ordinária responde à aparência de uma substância de mediador. Os receptores de gosto ou os receptores olfativos, receptores de sensibilidade internos, reagem aproximadamente à aparência de um produto químico. Na membrana de receptor há proteína sensível com a qual os canais de íon são unidos. Quando certo odor surge, abrem-se, os íons positivamente acusados entram na célula, um turno de carga, a depolarização ocorre, e isto pode causar a geração de impulsos elétricos. Além disso, estes impulsos escaparão novamente na corda cerebral ou espinal. Aproximadamente o mesmo princípio é usado para receptores da sensibilidade mecânica e até receptores visuais. Por via de regra, alguma ação sensorial adequada causa a abertura dos canais de íon na membrana de receptor, embora fechando às vezes, dos canais de íon, um turno de carga na célula surja e um potencial de ação é gerado que foge no sistema nervoso central. E mais forte o efeito sensorial, mais muitas vezes os impulsos (potenciais de ação) correm primeiro ao longo do nervo sensorial, e logo dentro dos centros sensoriais da corda cerebral e espinal.

Isto é o primeiro de duas leis básicas da operação de sistemas sensoriais. A lei parece isto: a intensidade da energia do sinal sensorial é codificada pela frequência do potencial de ação no nervo de condução. Isto é, mais alto o som, mais brilhante a luz, mais concentrado a solução, por exemplo, glicose, mais muitas vezes os impulsos examinam isto ou aquele nervo. Dependendo desta frequência, o nosso cérebro e os centros mais altos aprendem sobre a intensidade do sinal sensorial. Se falarmos sobre números reais, então o sinal, que é subjetivamente percebido como bastante débil, em algum lugar 20-40 pulsos por segundo. Se a corrida de pulsos com uma frequência de 50-70 Hz no nervo, então isto é subjetivo para nós um sinal da força média. Quando mais perto a 100 pulsos por segundo, que é 100 Hz, isto é um sinal forte. E quando ultrapassa 100 Hz, já é um sinal extremamente forte, e tais sinais muitas vezes são subjetivamente desagradáveis para nós. Luz demasiado brilhante, som demasiado barulhento - tentamos evitar tais influências, porque a possibilidade de danificar aqueles mesmos receptores ou, os centros até piores, sensoriais da corda cerebral e espinal são grandes.

Para os receptores para funcionar bem e qualitativamente, normalmente precisam de algumas estruturas auxiliares que criam todas as condições para eles. Os receptores já funcionam dentro destas estruturas. Chamamos tais estruturas os órgãos dos sentidos. Não confunda o conceito de "órgão dos sentidos" e "sistema sensorial". O órgão sensorial é o lugar onde o receptor é bom. Por exemplo, o olho é o órgão da visão. A orelha interior ou a lesma são o órgão da audição. A pele é um órgão do toque, sensibilidade de dor.

Além da intensidade, energia, cada sinal de sensor é caracterizado por uma mais qualidade. Do ponto de vista da organização do sistema sensorial, os sinais qualitativamente diferentes são aqueles que atuam sobre receptores diferentes. Isto não é muito compatível com a nossa percepção diária do trabalho de órgãos dos sentidos e sistemas sensoriais, mas isto é exatamente assim. O modo mais fácil de entender isto é pelo exemplo da sensibilidade de pele. Temos uma superfície de pele na qual os receptores são espalhados, processos de célula de nervo, e os receptores diferentes servem áreas de pele diferentes. Consequentemente, há um receptor e um neurônio que trabalha com o polegar, e há um neurônio que trabalha com o pequeno dedo. Os sinais qualitativamente diferentes são sinais que são lidos em partes diferentes da pele. Para o sistema auditivo, a organização da nossa cóclea é tal que os receptores diferentes reagem a sinais da tonalidade diferente. Há receptores sintonizados a altas frequências, a baixas frequências, frequências médias. Para o nosso sistema visual os sinais qualitativamente diferentes são sinais que vêm de pontos diferentes do espaço, porque os fotoreceptores diferentes na nossa retina parecem esquadrinhar a sua parte desta 2a imagem e relatório ao sistema nervoso central sobre certos pontos em certos lugares do espaço. Isto é, os sinais qualitativamente diferentes são sinais que atuam sobre receptores diferentes.

O caso é que os receptores, por via de regra, são localizados em certo lugar do nosso corpo. Esta zona é chamada a superfície de receptor. Cada receptor transmite um sinal às suas células de nervo, a informação de confinar com receptores é transmitida a células de nervo vizinhas. Por conseguinte, a superfície de receptor é paralela exposto nas estruturas da corda cerebral e espinal - esta transferência paralela é familiar para você da geometria. Por conseguinte, um efeito muito interessante surge: na nossa corda dianteira ou espinal, um mapa das superfícies de receptor é formado. A nossa pele superficial com o polegar, orelha, costas, pouco dedo, o joelho e assim por diante é exposto nos centros da sensibilidade de pele, a retina é exposta nos centros visuais, e a lesma e a sua membrana basilar estão nos centros auditivos. A transferência paralela permite ao nosso cérebro distinguir sinais da qualidade diferente. Como o cérebro sabe que tocaram o nariz ou o joelho? No fim de tudo, os impulsos que examinam as células de nervo são exatamente o mesmo. Pode aprender só se olhar que axon o sinal veio dirigindo. Na cibernética, isto é chamado a codificação de número de canal. O princípio de codificar o número de canal também é a base da operação de sistemas sensoriais. Isto é a segunda lei básica da operação de sistemas sensoriais. Parece isto: a qualidade do sinal de sensor é codificada pelo número de canal. Podemos codificar a intensidade de sinal com a frequência da LIBRA, codificar as características qualitativas com o número de canal, e isto é bastante para o cérebro para processar além disso esta informação sensorial.

O que acontece na corda cerebral e espinal com sinais sensoriais? São filtrados e são capazes de provocar várias reações. A corda dianteira e espinal, especialmente a cabeça, é capaz de reconhecer as assim chamadas imagens sensoriais. A região sensorial é uma coleção de vários sinais sensoriais, a essência de informação de uma ordem mais alta. A corda espinal principalmente trabalha com a sensibilidade do corpo, o 31 segmento da corda espinal lê a informação no 31o andar do nosso corpo: é sensibilidade de dor, sensibilidade cutânea, muscular e sinais de órgãos internos - isto é chamado a interrecepção, sensibilidade interna. Além disso, a substância branca da corda espinal, um grupo de axons permite-lhe manter, transmitir esta informação já ao cérebro. Os tratados de ascendente principais da corda espinal, aqueles que transmitem tal informação sensorial, são as assim chamadas colunas dorsais que correm no muito atrás a superfície da corda espinal. Também há os tratados espinais-cerebellar que interagem com o cerebelo. Para transmitir a sensibilidade de dor, o tratado espinal-thalamic é muito importante.

Se falarmos sobre o cérebro, então adquire a ação do leão de entradas sensoriais. Há um nervo olfativo, um nervo ótico, um nervo vestibulo-auditivo três nervos, tratando exclusivamente sensorics. Além disso, tais nervos como a limpeza de pele, glossopharyngeal, trigeminal, também transmitem vários sinais sensoriais.

Um nível muito importante do processamento de sinais sensoriais é o tálamo, uma estrutura por que todos os fluxos sensoriais, exceto o sentido do olfato, subida no córtex cerebral. O tálamo é o filtro de informação mais importante que funciona na ordem do córtex cerebral e falha o que é importante aqui e agora. Além disso, o tálamo muito prontamente falta aos novos sinais fortes. Na realização desta função ajuda o cérebro quádruplo, onde os nossos centros visuais e auditivos antigos são localizados. No fim, a informação sensorial aumenta no córtex cerebral, onde há centros visuais, os centros auditivos, os centros de gosto. O lobo occipital é o córtex visual, o lobo temporal é auditivo, a região em volta do sulcus central é a nossa sensibilidade. Dentro destas zonas sensoriais, o córtex primário, secundário, e terciário é identificado, que está envolvido no reconhecimento de imagens cada vez mais complexas. O córtex visual primário é o reconhecimento de linhas, o córtex visual secundário é o reconhecimento de números geométricos, e o córtex terciário já é a cara de pessoas específicas. Depois de processar em centros sensoriais específicos, a informação sensorial é transferida para o córtex parietal associativo, onde os neurônios são localizados que pode trabalhar simultaneamente com fluxos sensoriais diferentes.