Вестибулярная система и равновесие - с точки зрения нейрофизиологии

Единственный обособленный отдел соматосенсорной системы, вестибулярная система, состоит из двух вестибулярных аппаратов — по одному в каждом внутреннем ухе. Как показано на рис. А, каждый вестибулярный аппарат содержит две группы рецепторных структур: одну группу образуют три полукружных канала, а другую — маточка и круглый мешочек отолитового аппарата. Рецепторные структуры вестибулярного аппарата выполняют две функции:
1) полукружные каналы реагируют на поворот головы;
2) отолитовый аппарат чувствителен к положению тела в гравитационном поле и линейному ускорению.

Изображенные на рис. А полукружные каналы лежат в трех плоскостях, соответствующих трем пространственным измерениям. Каждый канал предоставляет информацию о движении в определенной плоскости. Полукружные каналы заполнены жидкостью — эндолимфой. В эндолимфу погружены волосковые клетки.

Вестибулярная система. А. Расположенный во внутреннем ухе вестибулярный аппарат содержит волосковые клетки, чувствительные к движениям головы и гравитации. Б. Вестибулярный нейрон в норме находится в возбужденном состоянии. Уровень его возбуждения повышается, если цилии волосковых клеток изгибаются в одну сторону, и снижается, если цилии изгибаются в противоположном направлении

P.S. Волосковые клетки вестибулярной системы функционируют так же, как отвечающие за слух волосковые клетки улитки.

P.S. 8-й черепно-мозговой нерв передает в мозг как слуховую информацию, так и информацию о равновесии.

Движение головы заставляет двигаться эндолимфу, которая воздействует на волосковые клетки, вызывая изгибание цилий. Сила изгибания цилий преобразуется в потенциал волосковой клетки, которая, в свою очередь, генерирует потенциалы действия и передает их через аксоны преддверноулиткового нерва в головной мозг. В норме этиаксоны всегда находятся в состоянии возбуждения — изгибание цилий в одном направлении приводит к росту потенциала рецептора и к увеличению уровня возбуждения преддверно-улиткового нерва, а изгибание в другом направлении приводит к снижению уровня возбуждения афферентного нервного волокна. Такие ответы представлены на схеме, изображенной на рис. Б.

Обычно при повороте головы в определенном направлении рецепторы на этой стороне тела повышают уровень возбуждения нейронов, а рецепторы противоположной стороны тела снижают уровень возбуждения нейронов.

Как показано на рис. А (справа), маточка и мешочек лежат друг на друге непосредственно под полукружными каналами. Эти органы содержат волосковые клетки, однако рецепторы погружены в желеобразную массу, внутри которой находятся отолиты — небольшие кристаллы карбоната кальция. Когда вы наклоняете голову, желеобразная масса и отолиты прижимаются к волосковым клеткам, изгибая их. Механическое изгибание волосков регулирует частоту потенциалов действия, возникающих на афферентных аксонах вестибулярной системы, которые обеспечивают передачу информации о положении головы в пространстве.

Рецепторы вестибулярной системы сообщают нам о нашем положении в гравитационном поле, об ускорении и замедлении наших движений, а также об изменении направления движения. Они также позволяют нам не обращать внимание на дестабилизирующий эффект наших собственных движений. Например, когда вы стоите в движущемся автобусе, даже незначительные движения транспортного средства могут вывести вас из равновесия, однако этого не происходит.

Точно так же вы не падаете назад, когда двигаетесь, несмотря на постоянное смещение центра тяжести. Стабильность положения вашего тела (равновесия) обеспечивает вестибулярная система.

Чтобы понять, как рецепторы вестибулярной системы помогают вам компенсировать ваши собственные движения, попробуйте провести такой эксперимент. Держа руку перед глазами, потрясите ею — ваша рука будет казаться нерезкой. Теперь вместо руки потрясите головой — рука останется в фокусе. Компенсаторные сигналы от вестибулярной системы позволяют вам видеть руку как неподвижный объект, даже если вы двигаетесь.

Головокружение, ощущение мнимого вращения пространства вокруг себя, связано с поражением внутреннего уха. Оно может сопровождаться тошнотой и трудностями с поддержанием равновесия при ходьбе. Самый простой способ вызвать головокружение — покрутиться. Так делают дети, когда играют. Головокружение также может возникнуть, когда вы смотрите с высоты вниз или снизу на высокий объект и даже если вы просто резко встаете или садитесь.

Оно является одним из проявлений алкогольной интоксикации. Названная в честь французского врача болезнь Меньера представляет собой поражение внутреннего уха, приводящее к головокружениям и проблемам с поддержанием равновесия (Nevoux et al., 2018).

а) Закрепление изученного. Прежде чем продолжить, проверьте себя.
1. Соматосенсорные рецепторы отвечают за ______ чувствительность (прикосновения и давление), ______ чувствительность (положение частей тела и движение) и чувствительность (температура, боль, зуд).
2. Тактильную и проприоцептивную информацию передает в ЦНС ______ спиноталамический тракт; передачу ноцицептивной информации обеспечивает ______ спиноталамический тракт.
3. Два тракта взаимодействуют в спинном мозге, регулируя болевые ощущения с помощью ______ .
4. В среднем мозге ______ подавляет боль, активируя серотонинэргические и нераздренергические пути свода мозга, которые тормозят нейроны в составе восходящих путей проведения боли.
5. Единственным обособленным отделом соматосенсорной системы является ______ система, которая помогает нам поддерживать ______ , передавая информацию о положении головы и нашем перемещении в пространстве.
6. Объясните, почему проприоцепцию называют «глаза тела».

б) Ответы на вопросы для самоконтроля:
1. Тактильную; проприоцептивную; ноцицептивную.
2. Латеральный; передний.
3. Воротного механизма контроля боли.
4. Околоводопроводное серое вещество.
5. Вестибулярная; стабильность положения тела или равновесие.
6. В отсутствие проприоцептивной чувствительности мозг не получает сенсорную информацию о пространственном положении и движениях тела, что может быть скомпенсировано лишь с помощью зрения.

Видео урок схема, центры проводящих путей слухового анализатора

- Читать далее "Соматосенсорный гомункулус - с точки зрения нейрофизиологии"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 28.9.2023