Резюме по тому как мы чувствуем, воспринимаем и видим мир

а) Природа чувств и восприятия. Соматосенсорные системы позволяют животным, в том числе человеку, адаптироваться в окружающей среде. Животные, адаптированные к разным условиям, отличаются и сенсорными способностями. Человек отличается высокой степенью преобразования различных ощущений в перцептивную информацию, чтобы постичь язык, музыку и культуру.

У млекопитающих для каждой соматосенсорной системы характерно формирование представлений об окружающем мире в виде топографических карт, определяющих нейронно-пространственные представления в коре головного мозга.

Центральная ямка. А. На поперечном сечении сетчатки, в области центральной ямки продемонстрировано углубление, в котором фоторецепторы упакованы наиболее плотно и где наше зрение является наиболее четким. Б. Эта же область показана на микрофотографии, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа.

б) Функциональная анатомия зрительной системы. Зрительная система, как и любая другая сенсорная система, начинается с рецепторов. Зрительные фоторецепторы (палочки и колбочки) в сетчатке на задней внутренней поверхности глаза преобразуют физическую энергию световых волн в нейронную активность.

Палочки чувствительны к тусклому свету. Колбочки чувствительны к яркому свету и обеспечивают цветовое зрение. Каждая из трех типов колбочек максимально чувствительна к разной длине волны видимого спектра — короткой, средней или длинной. Мы видим эти длины волн соответственно как синий, зеленый или красный цвета; таким образом, рецепторы коротких, средних и длинных колбочек часто называют синими, зелеными и красными колбочками.

Ганглиозные клетки сетчатки получают сигнал от фоторецепторов через биполярные клетки и посылают свои аксоны из сетчатки, формируя зрительный нерв. Р-ганглиозные клетки получают вход в основном от колбочек и передают информацию о цвете и мелких деталях. М-клетки получают вход от палочек и колбочек одного из трех типов и передают информацию о яркости и движении, но не о цвете.

Зрительный нерв образует два основных пути дальше в мозг. Геникулостриарный путь образует переключения в ЛКТ таламуса, а затем идет в зону V1 зрительной коры. Тектопульвинарный путь имеет переключения в крыше среднего мозга (верхние холмики), затем через подушку таламуса идет в височные и теменные области зрительной коры. Несколько волокон зрительного нерва также образуют ретиногипоталамический тракт, который участвует в контроле циркадных ритмов.

Среди зрительных областей затылочной коры зоны V1 и V2 выполняют по несколько функций; остальные зоны (V3, V3A, V4 и V5) являются узкоспециализированными. Зрительная информация поступает из таламуса в зоны V1 и V2, а затем разделяется, образуя два пути обработки информации. Бессознательный дорсальный поток помогает зрительно контролировать движения, тогда как сознательный вентральный поток помогает восприятию зрительных объектов.

Перекрест зрительных нервов. Этот дорсальный вид головного мозга (вид сверху) демонстрирует, как проходит зрительный путь от каждого глаза до первичной зрительной коры каждого из полушарий. Информация из правой части поля зрения (синий) попадает на левые половины сетчатки двух глаз и далее поступает в левое полушарие. Информация из левой части поля зрения (красный) попадает в правые половины сетчатки обоих глаз и поступает в правую часть мозга

в) Зрительное восприятие положения в пространстве. На каждом этапе обработки зрительной информации активность нейронов отчетливо различается; это суммарная нейронная активность всех областей формирует наше зрительное восприятие. Каждая функциональная колонка в зрительных областях коры имеет диаметр около 0,5 мм и простирается вглубь коры. Корковые колонки в зрительной системе специализируются на таких процессах, как анализ ориентации линий или сравнение похожих сложных форм, таких как лица.

г) Нейронная активность. Нейроны вентрального потока чувствительны к форме объектов. Клетки зрительной коры максимально реагируют на линии разной ориентации. Далее, в процессе обработки информации, клетки нижней височной коры реагируют как на абстрактные, так и на конкретные формы такой степени сложности, как руки или лица.

Колбочки сетчатки максимально чувствительны к разным длинам волн света, примерно соответствующим цветам, которые мы воспринимаем как зеленый, синий и красный. На следующем уровне организация рецептивных полей ГКС с центром и периферией способствует оппонентным процессам: нейроны возбуждаются одним цветом и подавляются другим, например, красным и зеленым или синим и желтым.

Чувствительные к цвету клетки в зоне V1 зрительной коры, расположенные в каплях (blobs), также обладают оппонентными свойствами. Клетки в зоне V4 реагируют на цвета, которые мы воспринимаем, а не на определенные длины волн видимого спектра. И освещение, и цвет расположенных рядом объектов влияют на наше восприятие цвета.

А. Вентральный поток берет начало от зоны V1, через зону V2 идет в зоны V3 и V4, а затем в височные зрительные области. Б. Дорсальный поток начинается в зоне V1 и идет через V5 и V3A к задним теменным зрительным областям. Двусторонние стрелки отражают обмен информацией между двумя потоками, ответственными за распознавание объектов и действия или восприятие и поведение

д) Зрительная система мозга в действии. Поступая в мозг, зрительная информация из левого и правого полей зрения передается по зрительному нерву в правую и левую стороны мозга соответственно. В результате этих контралатеральных связей повреждение зрительных областей на одной стороне мозга приводит к нарушению зрения в обоих глазах, поскольку половина поля зрения сетчатки каждого глаза представлена в каждом полушарии мозга.

Определенные зрительные функции локализуются в разных областях мозга, поэтому локальное повреждение приводит к потере определенной функции. Например, повреждение зоны V4 приводит к утрате ощущения постоянства цвета; повреждение областей теменной коры приводит к нарушениям хватательных движений контралатеральной рукой (контралатеральный — расположенный на противоположной стороне или поражающий противоположную сторону тела).

Как показано на рисунке слева внизу, потоки обработки зрительной информации выполняют разные функции: А) в вентральном потоке происходит распознавание объектов («что») и Б) в дорсальном потоке осуществляется зрительный контроль движения («как»), В значительной степени, работа дорсального потока, позволяющая нам совершать точные движения по отношению к объектам, происходит без участия нашего сознания.

е) Основные термины:

• Агнозия лица — лицевая слепота, или неспособность узнавать лица; также называется прозопагнозией. Вентральный поток — путь обработки зрительной информации, которая идет от V1 к височной доле, с целью идентификации объекта и восприятия связанных с ним движений.
• Восприятие — субъективная интерпретация мозгом возникающих ощущений.
• Ганглиозные клетки сетчатки (ГКС) — нейроны сетчатки, аксоны которых дают начало зрительному нерву.
• Геникулостриарный путь — проекции от сетчатки к латеральному коленчатому телу и к зрительной коре.
• Гомонимная гемианопсия - слепота, затрагивающая полностью левое или правое поле зрения.
• Дорсальный поток — путь обработки зрительной информации, идущей от V1 к теменной доле; направляет движения относительно местоположения объектов, 353.
• Капля (blob) - область в зоне V1, выявленная при помощи окраски на цитохромоксидазу, содержит нейроны, чувствительные к цвету.
• Квадрантная гемианопсия — слепота, при которой происходит потеря одного квадранта поля зрения.
• Колбочка — фоторецептор, отвечающий за цвет и высокую остроту зрения.
• Колонка глазодоминантности — функциональная колонка в зрительной коре, которая генерирует максимальный ответ на зрительную информацию, поступающую только от одного глаза.
• Колонки — анатомическая организация клеток коры больших полушарий, которая представляет собой функциональную единицу с шестью слоями коры в глубину, площадью примерно 0,5 мм и перпендикулярную поверхности коры.
• Магноцеллюлярная (М) клетка — крупноклеточный нейрон в зрительной системе, чувствительный к движущимся стимулам.
• Оппонентные процессы — теория цветового зрения, которая основывается на важности различения противоположных цветов: красный против зеленого и синий против желтого.
• Оптическая атаксия — нарушение зрительного контроля хватательных и других движений.
• Ощущение — регистрация сенсорным органом физического стимула из окружающей среды.
• Палочка — фоторецептор, который специализируется на работе при слабом освещении.
• Парвоцеллюлярная (Р) клетка — мелкоклеточный нейрон в зрительной системе, чувствительный к различиям формы и цвета.
• Первичная зрительная кора (V1) — стриарная кора в затылочной доле, которая получает входы от латерального коленчатого тела.
• Перекрест зрительных нервов (хиазма) — пересечение зрительных нервов, идущих от каждого глаза, в котором аксоны от носовой половины сетчатки переходят на противоположную сторону мозга.
• Поле зрения — область окружающего мира, видимая глазами.
• Постоянство цветовосприятия — феномен, согласно которому восприятие цвета человеком остается постоянным по отношению к другим цветам, независимо от уровня освещенности.
• Предметная агнозия — неспособность распознавать предметы или их изображения.
• Ретиногипоталамический путь — нервный путь, образованный аксонами фоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки (фГКС), от сетчатки до супрахиазма-тического ядра; определяет ритмическую активность СХЯ.
• Рецептивное поле — область сенсорного пространства (например, поверхность кожи), стимуляция которой вызывает активацию рецептора.
• Сетчатка — светочувствительная поверхность в задней части глаза, состоящая из нейронов и фоторецепторов.
• Скотома — небольшое слепое пятно в поле зрения, вызванное мигренью или небольшим поражением зрительной коры.
• Слепое пятно — область сетчатки, где аксоны, образующие зрительный нерв, покидают глаз и где кровеносные сосуды входят и выходят; не имеет фоторецепторов и поэтому считается слепой.
• Стриарная кора — первичная зрительная кора (VI) в затылочной доле; при окрашивании видны полоски.
• Тектопульвинарный путь — проекции от сетчатки до верхнего холмика четверохолмия, подушки таламуса, теменной и височной зрительных областей.
• Топографическая карта — нейронное представление о пространственной организации внешнего мира.
• Трехкомпонентная теория — теория, объясняющая наличие цветового зрения, основанного на кодировании трех основных цветов: красного, зеленого и синего.
• Фоторецептор — специализированный нейрон сетчатки, преобразующий свет в нейронную активность.
• Центральная ямка — центральная область сетчатки, которая обеспечивает высокую остроту зрения; рецептивные поля этой области находятся в центре поля зрения глаза.
• Экстрастриарная (вторичная) зрительная кора (V2—V5) — зрительные корковые области в затылочной доле за пределами стриарной коры.
• Яркостный контраст — количество отраженного объектом света в сравнении с окружающей поверхностью.

- Читать далее "Исследование: Эволюция речи и музыки"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 15.9.2023