Зрительная и слуховая сенсорная система
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПСИХОАНАЛИЗА
РЕФЕРАТ
ТЕМА: Зрительная и слуховая сенсорная система
Выполнила студентка
3 курса 317 группы
заочного отделения
выходного дня
факультета психологии
Согомонян В.В.
Научный руководитель
доктор биологических наук
профессор
Л.А. Моисеева
Москва, 2012
Оглавление
Введение |
3 | |
1 |
Зрительная сенсорная система |
4 |
1.2. |
Общий план организации |
4 |
1.3. |
Структурные основы зрительной рецепции |
4 |
1.4. |
Функциональные характеристики зрения |
5 |
1.5. |
Анализ световых ощущений |
7 |
1.6. |
Теория цветового зрения |
9 |
1.7. |
Фотохимические реакции на сетчатке |
9 |
1.8. |
Роль таламуса в восприятии зрительного образа |
10 |
2 |
Слуховая сенсорная система |
10 |
2.1. |
Общий план организации |
11 |
2.2. |
Функции наружного, среднего и внутреннего уха |
11 |
2.3. |
Физиологический механизм восприятия звука |
12 |
2.4. |
Особенности слуха человека |
13 |
2.5. |
Механизмы рецепции и анализа звука |
14 |
Заключение |
16 | |
Список использованной литературы |
17 | |
Введение
- Объект и предмет исследования:
В этой работе я хотела бы рассмотреть одну из физиологических функций организма является восприятие окружающей действительности. Получение и обработка информации об окружающем мире является необходимым условием поддержания гомеостатических констант организма и формирования поведения. Среди раздражителей, действующих на организм, улавливаются и воспринимаются лишь те, для восприятия которых есть специализированные образования. Такие раздражители называют сенсорными стимулами, а сложноорганизованные структуры, предназначенные для их обработки – сенсорными системами. Сенсорные сигналы различаются модальностью, т.е. той формой энергии, которая свойственна каждому из них.
- Цели работы:
Целью данной работы является анализ сенсорных систем, в частности зрительной и слуховой, их функционирование и адаптация.
Основными задачами являются:
1) анализ физиологии зрительной и слуховой сенсорных систем;
2) дать характеристику анализаторов человека, их особенности и функции.
Восприятие не есть простое
фотографическое отображение
- Задачи исследования:
В первую очередь, важно понять каким образом происходит восприятие человеком зрительных и слуховых образов. Необходимо понять всю сложность и значимость этих сенсорных систем для человека
- Зрительная сенсорная система
Зрительная система служит для восприятия и анализа световых раздражений. Периферический отдел этой системы представлен сложным органом - глазом, содержащим фоторецепторы и тела первых и вторых нейронов. Волокна вторых нейронов составляют зрительный нерв, по которому возбуждение передается на третьи нейроны в промежуточный мозг - в ядро таламуса, так называемое наружное коленчатое тело (часть волокон переключается в переднем двухолмии среднего мозга), а затем к нейронам затылочной области коры больших полушарий. Важными характеристиками органа зрения являются острота и поле зрения.
- Общий план организации
Зрительная ceнсорная система состоит из следующих отделов:
- периферический отдел -это сложный вспомогательный орган — глаз, в котором находятся фоторецепторы и тела 1-х (биполярных) и 2-х (ганглиозных) нейронов;
- проводниковый отдел -зрительный нерв (вторая пара черепно-мозговых нервов), представляющий собой волокна 2-ых нейронов и частично перекрещивающийся в хиазме, передает информацию третьим нейронам, часть которых расположена в переднем двухолмии среднего мозга, другая часть — в ядрах промежуточного мозга, так называемых наружных коленчатых телах;
- корковый отдел — 4-е нейроны находятся в 17 поле затылочной области коры больших полушарий. Это образование представляет собой первичное (проекционное) поле или ядро анализатора, функцией которого является возникновение ощущений. Рядом с ним находится вторичное поле или периферия анализатора (18 и 19 поля), функция которого — опознание и осмысливание зрительных ощущений, что лежит в основе процесса восприятия. Дальнейшая обработка и взаимосвязь зрительной информации с информацией от других сенсорных систем происходит в ассоциативных задних третичных полях коры — нижнетеменных областях.
- Структурные основы зрительной рецепции
Глаз представляет собой часть переднего мозга, выдвинутую на периферию. В состав аппарата зрительной рецепции входят оптическая система глаза и рецепторная система сетчатки. Оптическая система глаза состоит из роговицы, передней камеры глаза, хрусталика, задней камеры глаза и стекловидного тела.
Преломляющая сила глаза составляет 60-70 диоптрий (диоптрия – преломляющая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м).
В зависимости от
длины продольной оси глаза,
а также от преломляющей силы
оптических сред изображение
видимых предметов может
В нормальном глазу изображение
предметов оказывается
Видимые предметы имеют четкие контуры. Это результат того, что зрачок пропускает в глаз только центральный пучок лучей.
- Функциональные характеристики зрения
Важными характеристиками органа зрения являются острота и поле зрения.
Остротой зрения называется
способность различать
Рис. 1. Рецепторы
сенсорных систем
А: фоторецепторы.
Колбочки (1) и палочки (2).
Б: слуховые рецепторы. 1 — вестибулярная
лестница, 2 — барабанная
лестница, 3 — перепончатый канал улитки,
4 — вестибулярная мембрана.
5 — основная мембрана, 6- покровная мембрана,
7 — волосковые клетки,
8 — афферентные нервные волокна, 9 — нервные
клетки спирального
ганглия (первые нейроны). В и Г: вестибулярные
рецепторы.
В — отолитовый аппарат. 1 — отолитовая
мембрана, 2 — отолиты (кристаллы углекислого
кальция), 3 — волосковые рецепторные клетки,
4 — волокна вестибулярного нерва. Г — полукружные
каналы. 1 — волокно вестибулярного нерва,
2 — ампула,
3 — купула с волосковыми рецепторными
клетками,
4 — полукружный канал. Стрелки показывают
направление колебаний купулы при инерционных
смещениях эндолимфы.
Д: проприорецепторы. Мышечное веретено.
1 — афферентное нервное
волокно, 2 — экстрафузальныемышечные
волокна (перерезаны),
3 — внутриверетенные (интрафузальные)
мышечные волокна,
4 — оболочка веретена, 5 — ядра, 6 — ядерная
сумка,
7- чувствительные нервные окончания,
8 — эфферентные нервные гамма-волокна,
9 — сухожилие.
Сухожильный орган. 1 — афферентное нервное
волокно,
2 — мышечные волокна, 3- сухожилие, 4- капсула,
5 — чувствительные нервные окончания.
Острота зрения зависит не только от густоты рецепторов, но и от четкости изображения на сетчатке, т. е. от преломляющих свойств глаза, от степени аккомодации, от величины зрачка. В водной среде преломляющая сила роговицы снижается, так как ее коэффициент преломления близок к коэффициенту воды. В результате под водой острота зрения уменьшается в 200 раз.
Полем зрения называется часть пространства, видимая при неподвижном положении глаза. Для черно-белых сигналов поле зрения обычно ограничено строением костей черепа и положением в глазницах глазных яблок. Для цветных раздражителей поле зрения меньше, так как воспринимающие их колбочки находятся в центральной части сетчатки. Наименьшее поле зрения отмечается для зеленого цвета. При утомлении поле зрения уменьшается.
Четкий поворот глазных яблок зависит от работы наружных мышц глаза — его глазодвигательного аппарата (четырех прямых и двух косых мышц), другими словами, от мышечного баланса глаза. Однако идеальный мышечный баланс глаза или ортофория имеется лишь у 40% людей. Его нарушение возможно в результате утомления, действия алкоголя и пр., а также как следствие дисбаланса мышц, что приводит к нечеткости и раздвоению изображения (гетерофория). При небольших нарушениях сбалансированности мышечных усилий наблюдается небольшое скрытое (или физиологическое) косоглазие, которое в бодром состоянии человек компенсирует волевой регуляцией, а при значительных — явное косоглазие.
Глазодвигательный аппарат имеет важное значение в восприятии скорости движения, которую человек оценивает либо по скорости перемещения изображения по сетчатке неподвижного глаза, либо по скорости движения наружных мышц глаза при следящих движениях глаза.
Изображение, которое видит человек двумя глазами, прежде всего определяется его ведущим глазом. Ведущий глаз обладает более высокой остротой зрения, мгновенным и особенно ярким восприятием цвета, более обширным полем зрения, лучшим ощущением глубины пространства. При прицеливании воспринимается лишь то, что входит в поле зрения этого глаза. В целом, восприятие объекта в большей мере обеспечивается ведущим глазом, а восприятие окружающего фона — неведущим глазом.
- Анализ световых ощущений
В сетчатке содержится около 130 млн. светочувствительных клеток – палочек и более 7 млн. цветочувствительных элементов – колбочек. Палочки сосредоточены в центре сетчатки. В центральной ямке сетчатки расположены одни колбочки. В области выхода зрительного расположено так называемое слепое пятно. Наружный слой сетчатки содержит пигмент фусцин, который поглощает свет и делает изображение на сетчатке более четким.
Фитопигмент палочек – родопсин, обладает высокой чувствительностью к электромагнитным волокнам длиной 505 нм.. В цветовоспринимающих элементах содержится три фотопигмента, обладающие высокой чувствительностью к электромагнитным волнам длиной от 430 до 575 нм.
В центральной части сетчатки каждая колбочка соединяется с биполярным нейроном. На периферии сетчатки с одним биполярным нейроном соединяется от 150 до 200 палочек. Биполярные нейроны соединяются с ганглиозными клетками, центральные отростки которых образуют зрительный нерв.
Различают три группы ганглиозных клеток, которые обозначают как W-, Х- и Y-клетки. Каждая группа выполняет свою функцию.
Передача палочкового зрения W-клетками. W-клетки имеют широкие рецептивные поля в сетчатке, т.к. их дендриты широко распространяются во внутреннем слое сетчатки, получая сигналы от обширных областей.
W-клетки, по-видимому, особенно
чувствительны к восприятию
Передача зрительного образа и цвета Х-клетками.
Функция Y-клеток - передача информации о мгновенных изменениях в зрительном образе.
Передача зрительной информации происходит дискретно.
Острота зрения характеризуется способностью различать наименьшее расстояние между двумя точками. Она зависит от точности фокусировки изображения на сетчатке. Нормальный глаз различает предмет под углом в 60 сек. Острота зрения зависит и от величины рефракции, а также от степени совпадения изображения предмета с центральной ямкой.
Бинокулярное зрение позволяет
видеть предметы рельефными, а также
определять расстояние до видимого предмета.
Видимое глазом пространство при
зрительной фиксации определенной точки
предмета называется полем зрения.
Фиксированная взглядом точка попадает
в центральную ямку. Объем зрительного
восприятия в этом случае определяется
периферическими областями
Восприятие пространства осуществляется благодаря движению глаз. Зрительные поля левого и правого глаза взаимно перекрываются.
Глубинное зрение может быть обеспечено только двумя глазами (бинокулярное зрение).
При рассматривании как движущегося,
так и неподвижного предмета глаза
совершают колебательные
Зрительный образ, формируемый сетчаткой, обладает инертностью. Он сохраняется некоторое время после того, как световой раздражитель уже не действует на глаз. Это так называемый последовательный образ предмета.
При слабом освещении чувствительность глаза повышается в десятки тысяч раз.
- Теория цветового зрения
Теория цветового зрения была впервые разработана в начале XX в. Юнгом и Гельмгольцем. Согласно этой теории в колбочках содержаться вещества, чувствительные к трем основным цветам светового спектра – красному, зеленому и фиолетовому. Белый цвет оказывает воздействие на все цветовоспринимающие элементы, совместное возбуждение которых и дает ощущение белого цвета.
Согласно представлениям Р.Гранита, модуляторы могут быть сгруппированы соответственно трем основным частям спектра – оранжевому, сине-фиолетовому и зеленому.
Полихроматическая теория удовлетворительно объясняет случаи цветовой слепоты – дальтонизма. Наиболее распространенными видами этих нарушения является протанопия (красная слепота) и дейтеранопия (зеленая слепота). Реже встречаются тританопы – дальтоники, не различающие фиолетовые части светового спектра.
- Фотохимические реакции на сетчатке
Фотохимические процессы в сетчатке глаза заключаются в том, что находящийся в наружных члениках палочек зрительный пурпур (родопсин) разрушается под действием света и восстанавливается в темноте.
Действие света не объясняется лишь исключительно фотохимической реакцией. Принято считать, что при попадании света на сетчатку в зрительном нерве возникают токи действия, фиксируемые высшими центрами коры головного мозга.
При регистрации во времени токов действия получается ретинограмма. Как показывает анализ электроретинограммы она характеризуется начальным скрытым периодом (время с момента воздействия светового потока до появления первых импульсов), максимумом (возрастание числа импульсов) и плавным снижением с предварительным небольшим увеличением (скрытый период конечного эффекта).
Кроме реакции на свет, зрительный анализатор осуществляет определенную зрительную работу. Однако, по всей вероятности, механизмы, принимающие участие в процессе восприятия света, и детали объекта при выполнении зрительной работы будут не совсем идентичны.
Если на колебание уровня
светового потока анализатор отвечает
увеличением или уменьшением
площади рецептивных полей
- Роль таламуса в восприятии зрительного образа
Таламус - центральная переключательная станция.
Таламус, представляющий собой
крупную массу нейронов, служит переключательной
станцией для всех сенсорных путей,
за исключением обонятельного
Какую роль в зрительном восприятии играют таламические нейроны, неизвестно. Животные с удаленной корой больших полушарий, сохранившие только таламус, не утрачивают элементарной способности к восприятию света, но не в состоянии распознавать и дифференцировать стимулы (предметы, пищу).и off-поля. При микроэлектродном исследовании таламических клеток обнаружены on- и off-клетки, расположенные так же, как в сетчатке, с той разницей, что on-элементы еще резче отграничены от окружающих off-элементов. Таким образом, на этом уровне зрительной системы возможность отличать диффузное освещение от четких контуров еще более очевидна.
Каково общее значение
таламуса для восприятия, неизвестно.
Некоторые исследователи
- Слуховая сенсорная система
Восприятие звуковых колебаний осуществляется дистантными рецепторами внутреннего уха. Первичный анализ звуковых колебаний воздуха происходит в кортиевом органе. Тонкий анализ и формирование слуховых ощущений происходит в подкорковых и корковых проекциях слуховой рецепции.
Без затухания передаются колебания в пределах до 1000 Гц. При частоте более 1000 Гц инерционность звукопроводящего аппарата среднего уха – барабанной перепонки, наковальни, молоточка и стремени – становится заметной.
Слуховые косточки усиливают звуковые колебания, передаваемые на внутреннее ухо, примерно в 60 раз. Они смягчают силу звуковых давлений. Это изменение давления происходит за счет сокращения двух мышц молоточка и стремени и уменьшения амплитуды колебания стремени.
Орган слуха (кортиев орган) расположен в костном лабиринте – в улитке спирально закрученной формы. Улитка состоит из трех разделенных мембранами каналов: верхний – вестибулярный, средний – эндолимфатический и нижний – барабанный.
Нервные импульсы, генерируемые волосковыми клетками, передаются по улитковому нерву к высшим центрам звукового анализа.
- Общий план организации
Слуховая сенсорная система состоит из следующих разделов:
- периферический отдел, который представляет собой сложный специализированный орган, состоящий из наружного, среднего и внутреннего уха;
- проводниковый отдел — первый нейрон проводникового отдела, находящийся в спиральном узле улитки, получает возбуждение от рецепторов внутреннего уха, отсюда информация поступает по его волокнам, т. е. по слуховому нерву (входящему в 8 пар черепно-мозговых нервов) ко второму нейрону в продолговатом мозге и после перекреста часть волокон идет к третьему нейрону в заднем двухолмии среднего мозга, а часть к ядрам промежуточного мозга — внутреннему коленчатому телу;
- корковый отдел — представлен четвертым нейроном, который находится в первичном (проекционном) слуховом поле и височной области коры больших полушарий и обеспечивает возникновение ощущения, а более сложная обработка звуковой информации происходит в расположенном рядом вторичном слуховом поле, отвечающем за формирование восприятия и опознание информации. Полученные сведения поступают в третичное поле нижнетеменной зоны, где интегрируются с другими формами информации.
- Функции наружного, среднего и внутреннего уха
Наружное ухо является звукоулавливающим аппаратом.
Звуковые колебания
Среднее ухо является звукопроводящим аппаратом. Оно представляет собой воздушную полость, которая через слуховую (Евстахиеву) трубу соединяется с полостью носоглотки. Колебания от барабанной перепонки через среднее ухо передают соединенные друг с другом 3 слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремячко, а последнеe через перпонку овального окна передает эти колебания жидкости, находящейся во внутреннем ухе, — перилимфе. Благодаря слуховым косточкам амплитуда колебаний уменьшается, а сила их увеличивается, что позволяет приводить в движение столб жидкости во внутреннем ухе. При сильных звуках специальные мышцы уменьшают подвижность барабанной перепонки и слуховых косточек, адаптируя слуховой аппарат к таким изменениям раздражителя и предохраняя внутреннее ухо от разрушения. Благодаря соединению через слуховую трубу воздушной полости среднего уха с полостью носоглотки возникает возможность выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки, что предотвращает ее разрыв при значительных изменениях давления во внешней среде — при погружениях под воду, подъемах на высоту, выстрелах и пр. Это барофункция уха.
Внутреннее ухо является звуковоспринимаюшцм аппаратом. Оно расположено в пирамидке височной кости и содержит улитку, которая у человека образует 2.5 спиральных витка. Улитковый канал разделен двумя перегородками основной мембраной и вестибулярной мембраной на 3 узких хода: верхний (вестибулярная лестница), средний (перепончатый канал) и нижний (барабанная лестница). На вершине улитки имеется отверстие, соединяющее верхний и нижний каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки и далее к круглому окну. Полость его заполнена жидкостью — пери-лимфой, а полость среднего перепончатого канала заполнена жидкостью иного состава — эндолимфой. В среднем канале расположен звуковоспринимаюший аппарат- Кортиев орган, в котором находятся механорецепторы звуковых колебаний — волосковые клетки.
- Физиологический механизм восприятия звука
Восприятие звука основано на двух процессах, происходящих в улитке: 1) разделение звуков различной частоты по месту их наибольшего воздействия на основную мембрану улитки и 2) преобразование рецепторными клетками механических колебаний в нервное возбуждение. При различных по частоте звуках возбуждаются разные волосковые клетки и разные нервные волокна, т. е. осуществляется пространственный код. Различают костную и воздушную проводимость звука. В обычных условиях у человека преобладает воздушная проводимость — проведение звуковых колебаний через наружное и среднее ухо к рецепторам внутреннего уха. В случае костной проводимости звуковые колебания передаются через кости черепа непосредственно улитке (например, при нырянии, подводном плавании).
Человек обычно воспринимает звуки с частотой от 15 до 20000 Гц (в диапазоне 10-11 октав). У детей верхний предел достигает 22000 Гц, с возрастом он понижается. Наиболее высокая чувствительность обнаружена в области частот от 1000 до 3000 Гц. Эта область соответствует наиболее часто встречающимся частотам человеческой речи и музыки.
- Особенности слуха человека
Человеческое ухо способно воспринять звуки с частотой от 20 до 22000 Гц, но его чувствительность не является одинаковой в этом интервале. Она зависит от частоты звука. Существование порога слышимости дает основу для построения методов сжатия звука с потерями. Можно удалять все сэмплы, величина которых лежит ниже этого порога. Для эффективного сжатия звука применяются еще два свойства органов слуха человека. Эти свойства называются частотное маскирование и временное маскирование. Частотное маскирование (его еще называют слуховое маскирование) происходит тогда, когда нормально слышимый звук накрывается другим громким звуком с близкой частотой. Частотное маскирование (область под пунктирной линией на рис.) зависит от частоты сигнала. Оно варьируется от 100 Гц для низких слышимых частот до более чем 4 кГц высоких частот. Следовательно область слышимых частот можно разделить на несколько критических полос, которые обозначают падение чувствительности уха (не путать со снижением мощности разрешения) для более высоких частот.
Можно считать критические полосы еще одной характеристикой звука, подобной его частоте. Однако, в отличие от частоты, которая абсолютна и не зависит от органов слуха, критические полосы определяются в соответствии со слуховым восприятием. В итоге они образуют некоторые меры восприятия частот. Критические полосы можно описать следующим образом: из-за ограниченности слухового восприятия звуковых частот порог слышимости частоты приподнимается соседним звуком, если звук находится в критической полосе.
Еще один возможный взгляд на концепцию критической полосы состоит в том, что органы слуха человека можно представить себе как своего рода фильтр, который пропускает только частоты из некоторой области (полосы пропускания) от 20 до 20000 Гц.
- Механизмы рецепции и анализа звука
Первые плодотворные попытки создать теорию звука принадлежит Гельмгольцу (1863). Согласно представлениями Гельмгольца волокна основной мембраны являются резонаторами: они настроены на звуки разной высоты. Волокна колеблются с частотой, резонансной звуку, и являются начальным звеном в определении высоты и силы слышимых частот.
Ухо человека воспринимает звуковые колебания с частотой от 16 до 24000 Гц. Наибольшей возбудимостью оно обладает в диапазоне 1000 – 4000 Гц. Частоты выше 20000 Гц и ниже 16 Гц относятся к ультра- и инфразвуковым. Максимальная частота генерации нервных импульсов на звук у человека не превышает 800 имп/с.
Анализ звуковых колебаний
заканчивается в височных областях
коры. Высшим корковым отделом слухового
анализатора принадлежит
Направление звука определяется благодаря бннауральному слуху. Восприятие речи начинается с первых этапов преобразования звукового сигнала в его фонетический образ, т.е. в воспроизводимое речевым аппаратом слово. Фонемный образ речевых сигналов был отождествлен с проприоцептивным, а затем с моторным его описанием. Иначе говоря, фонема – это обратный кинестетический сигнал, возникающий при скрытом проговаривании сообщения.
Знание иностранного языка – это накопление инструкций к синтезу нового артикуляционного комплекса и осознание их смысла. Для восприятия речи важное значение имеет ее эмоциональная окраска.
Описание речевого сообщения
и дальнейший его анализ, накопление
«инструкций к синтезу» происходит
преимущественно в левой

- Зрительная сенсорная система
- Зрительная сенсорная система
- Зрительная система
- Зрительная система. Строение зрительного анализатора
- Зрительная эргономика
- Зрительное восприятие
- Зрительное восприятие
- Зрелое Средневековье
- Зрелость
- Зрелость личности и ее виды
- Зрелость старшего возраста
- Зрение
- Зрение, анатомия глаза
- Зрение пчелы. Обоняние пчелы. Строение простых и сложных глаз