Сенсорные импульсы

Вкусовые почки служат одним из наиболее выразительных примеров состояния дифференцировки, зависящего от постоянного взаимодействия между клетками. Эти крохотные структуры, с помощью которых мы ощущаем сладкое, кислое, соленое и горькое, образуются главным образом в эпителии верхней стороны языка. Каждая почка состоит приблизительно из 50 клеток, которые по форме легко отличить от окружающих эпителиальных клеток (рис. 164). Удлиненные клетки вкусовой почки, расположенные наподобие дощечек в бочонке, проходят через всю толщу эпителия, образуя маленькое отверстие (вкусовую пору), выходящее наружу. Как полагают, именно через эту пору должны проникать внутрь молекулы вещества, вызывающего вкусовое ощущение. Во вкусовой почке можно различить клетки двух типов-бледные и темные. Эти клетки неизвестным пока образом действуют как вкусовые рецепторы. Сенсорные импульсы передаются в мозг по нервным волокнам, пронизывающим вкусовую почку и оканчивающимся на ее клетках. Если нерв перерезать, вкусовые почки полностью исчезают. Регенерация нервных волокон приводит к тому, что дифференцированное состояние эпителиальных клеток изменяется и из них формируются новые вкусовые почки. Можно индуцировать образование вкусовых почек даже на таком участке эпителия, где их [c.135]

Сенсорные импульсы из внешней среды [c.780]

Первичные сенсорные зоны получают сенсорные импульсы от рецепторов, расположенных практически во всех частях тела. Как показано [c.310]

СЕНСОРНЫЕ ИМПУЛЬСЫ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ [c.136]

Процессы, происходящие в коре больших полушарий, чрезвычайно сложны и мало исследованы. Мы все еще не знаем, каким образом мозг инициирует произвольные движения мышц. Установлено, однако, что сигналы, выходящие из мозга по направлению к мышцам по эфферентным волокнам, генерируются в больших моторных нейронах двигательной зоны коры эта зона расположена в виде полосы, идущей через весь мозг и прилегающей к сенсорной зоне (рис. 16-5). Аксоны моторных нейронов образуют пирамидный тракт, проводящий импульсы вниз к синапсам в спинном мозгу и оттуда к нервно-мышечным соединениям. Последние представляют собой специализированные синапсы, в которых происходит высвобождение ацетилхолина, передающего сигнал непосредственно мышечным волокнам. Волна деполяризации, проходящая по поверхности клетки и Т-трубочкам (гл. 4, разд. Е, 1 рис. 4-22, Д), инициирует высвобождение кальция и сокращение мышцы. [c.329]

ОТ СОМЫ. Таким образом, дендриты и аксоны отвечают соответственно за получение и передачу сигнала. Нейрон может иметь множество дендритов, но только один аксон, который, однако, способен ветвиться, образуя коллатерали. Нервные волокна несут две функции они либо проводят импульс от сенсорного рецептора к центральной нервной системе, либо от центральной нервной системы к органу-мишени. Волокна первого типа назы- [c.25]

Само же накопление ионов Са может возникнуть, например, в результате прохождения импульсов по путям сенсорной передачи [19]. [c.105]

Как подчеркивалось в гл. 1, все системы в природе подвержены действию шума. Важность этого факта еще более возра-стает, если принять во внимание те многочисленные эффекты, которые шум индуцирует в этих системах и о которых речь шла в предыдущих главах. Возникает вопрос как далеко простирается влияние изменчивости окружения на макроскопические свойства систем Чем более сложна система, тем больше источников шума и тем более сложен ответ на этот вопрос. Наилучшим примером такой ситуации является мозг. Он функционирует не только в условиях сильно изменяющегося сенсорного восприятия, но и при наличии большого числа внутренних источников стохастичности, таких, например, как случайные испускания импульсов нейронами. Этот поразительный симбиоз порядка и случайности существует и на другом уровне — в кооперативном поведении популяций насекомых. Для того чтобы выжить и приспособиться к флуктуациям источников пищи, сообщества насекомых должны проявлять значительную степень случайности в своем поведении при поисках пищи. С другой стороны, весьма сложные системы могут также находиться под действием довольно простых источников случайной изменчивости. Удивительно то, что даже существенные свойства сложных систем могут критически зависеть от флуктуирующих условий окружения. Например, у многих видов черепах пол эмбрионов не фиксирован генетически, а определяется прежде всего температурой инкубации яиц [10.1]. Изменение температуры всего на несколько градусов приводит к развитию мужских особей и наоборот. Ситуации, подобные приведенным здесь трем примерам, можно найти во многих других природных системах. Результаты, полученные в предыдущих главах, позволяют высказать предположение, что эффекты влияния шума являются фундаментальными для понимания поведения сложных природных систем. В противоположность интуитивному представлению внешний шум вполне может играть активную роль в процессах организации этих систем. Более точное теоретическое исследо- [c.363]

Биохимия возникновения и проведения нервного импульса. Нервная система представляет собой сеть из волокон, взаимосвязанных друг с другом и с клетками других типов, например сенсорными, рецепторными, мышечными, секреторными и т.д. Клетки сообщаются друг с другом путем передачи сигналов, которые регистрируются в виде электрических процессов. Передача сигналов между клетками происходит путем освобождения и перехода через синаптическую щель органического вещества — медиатора. Медиатор вступает в связь с рецепторами по другую сторону синаптической щели и обеспечивает инициацию очередного этапа возбуждения. [c.453]

Функциональными единицами нервной системы служат нейроны. Они способны передавать нервные импульсы, что делает возможной коммуникацию между рецепторами (клетками или органами, воспринимающими раздражение) и эффекторами (тканями или органами, отвечающими на раздражение, например мыщцы или железы рис. 6.27). Нейроны, передающие импульсы в центральную нервную систему (головной и спинной мозг), называют сенсорными нейронами, тогда как моторные нейроны передают импульсы от центральной нервной системы. Нередко сенсорные нейроны бывают связаны с моторными при помощи вставочных (промежуточных) нейронов. Строение этих нейронов и их альтернативные названия представлены на рис. 6.28. [c.248]

Рис. 6.27. Упрощенная схема прохождения нервного импульса. Альтернативные названия нейронов сенсорный нейрон — афферентный нейрон, рецепторный нейрон моторный нейрон — эфферентный нейрон, эффектор интернейрон — промежуточный нейрон, контактный нейрон, вставочный нейрон. Пользуйтесь лишь одним названием для каждого

Первый возникает, когда во рту находится пища. При контакте пищи со вкусовыми луковицами языка (рис. 8.16) стимулируются рецепторы, чувствительные к сладкому, соленому, кислому и горькому. От этих рецепторов сенсорные нейроны проводят нервные импульсы в мозг. Из мозга нервные импульсы передаются по двигательным нейронам в слюнные железы, являющиеся эффекторами, которые и начинают секретировать слюну. Рефлексы, проходящие через головой мозг, носят название краниальных (черепных). Второй рефлекс — условный —возникает при виде, запахе или мыслях о еде. Если вы расслабитесь и подумаете о лимонном соке, капающем на язык, то скорее всего у вас начнет вьщеляться слюна. Условные рефлексы преобре-таются в результате опыта. Хорощо известным примером являются эксперименты, проведенные И. П. Павловым, в которых каждый раз перед кормлением собак раздавался звонок. В конце концов у собак начиналось слюноотделение даже в ответ на один звонок, не подкрепленный дачей корма. Иными словами, у собак возник так называемый условный рефлекс, который также [c.320]

Более сложные — вторичные — рецепторы представлены модифицированными эпителиальными клетками, которые приобрели способность воспринимать сигналы. Эти клетки образуют синапсы с соответствующими сенсорными нейронами, передающими импульсы в ЦНС таковы, например, палочки и колбочки сетчатки или клетки вкусовых луковиц млекопитающих. [c.315]

При длительном воздействии сильного раздражителя больщинство рецепторов вначале возбуждают в сенсорном нейроне импульсы с большой частотой, но постепенно частота их снижается, и это ослабление ответа во времени называют адаптацией. Например, войдя в комна- [c.318]

Во-первых, она повышает чувствительность рецептора, обеспечивая немедленный ответ на стимуляцию, которая в противном случае была бы слишком мала, чтобы вызвать реакцию сенсорного нейрона любое, даже очень незначительное, изменение интенсивности сигнала будет вызывать изменение частоты импульсов в этом нейроне. [c.319]

Порог чувствительности некоторых сенсорных органов может повышаться или понижаться под влиянием импульсов, поступающих к ним от ЦНС. Другими словами, происходит перенастройка системы, приспосабливающая ее к различным диапазонам интенсивности воздействующих сигналов. Во многих случаях эта регуляция осуществляется по принципу обратной связи с рецептором и вызывает изменения во вспомогательных структурах, благодаря чему рецепторная клетка функционирует в ином диапазоне величин сигнала. Такие изменения происходят, например, в радужной оболочке глаза (в зависимости от освещенности). [c.319]

Точный механизм преобразования волн давления в нервные импульсы неизвестен, но считается, что он основан на взаимном перемещении покровной перепонки и основной пластинки кортиева органа. В результате колебаний основной пластинки, вызванных волнами давления, две мембраны скользят относительно друг друга, и при этом чувствительные волос трутся о покровную перепонку. Вызванная этим деформация чувствительных волосков приводит к деполяризации сенсорных клеток и возникновению в них генераторных потенциалов, инициирующих потенциалы действия в аксонах слухового нерва. [c.331]

В. Одновременно стенка глазного пузырька, обращенная к эпидермису, вдавливается кзади, и прырек приобретает форму бокала. Ближайший к хрусталику слой глазного бокала дифференцируется в нервный слой сетчатки, включающий собственно фоторецепторы и нейроны, которые передают сенсорные импульсы в мозг (см. рис. 16-8). Другой слой дифференцируется в пигментный эпителий сетчатки. [c.133]

На сердечно-сосудистые центры продолговатого мозга так или иначе влияют многие факторы, в том числе эмоции, связанные, например, с гневом или воздействием слуховых и зрительных стимулов и выражающиеся в покраснении или побледнении кожи. В этих случаях сенсорные импульсы передаются в головной мозг и через в11утримозговые связи в медуллярные сердечно-сосудистые центры, которые на них соответствуюшим образом реагируют. [c.162]

Рис. 17-2. Развитие глаза у иозвоиочиого. Сетчатка глаза развивается из глазного пузырька -выпячивания эпителия нервной трубки в области иереднего мозга. А. Нервный эпителий контактирует с эктодермой, покрывающей голову снаружи. Б. Этот контакт индуцирует инвагинацию эктодермы с последующим образованием хрусталика. Одновременно стенка глазного пузырька, обращенная к эпидермису, вдавливается внутрь, и пузырек приобретает форму бокала. В. Ближайший к хрусталику слой глазного бокала дифференцируется в нервный слой сетчатки, включающий фоторецепторы, а также те нейроны, которые передают сенсорные импульсы в мозг (см.

Копда облегчающее влияние гипоталамуса на нейроны среднего мозга достигает определенного уровня, эти нейроны начинают реагировать на сенсорные сигналы. Нисходящие волокна (4) от среднего мозга переключаются в ретикулярной формации и замыкают рефлекторный путь к спинному мозгу Управление мышцами спины, ответственными за лордоз (5) осуществляется в результате интеграции нисходящих возбуж дающих влияний с сенсорными импульсами. В этом управле НИИ участвует и латеральное вестибулярное ядро, которое по вышает тонус мышц, поддерживающих позу. [c.265]

В. Кеннон, — добавляется к простому ощущению, когда возбуждаются таламические процессы . Бард (1934) поясняет, что это включает повторную активацию коры со стороны реализованной периферии системы возбуждения. Как и К.Ланге, Бард считает, что эмоционально окращенное ощущение возникает только тогда, когда сенсорные импульсы от реагирующих афферен-тов достигают коры. Эти импульсы могут возникать и в рецепторах, находящихся в кровеносных сосудах (Бард, 1934). [c.19]

Какие химические процессы лежат в основе мышления и создают поток сознания в мозге человека Поступление импульсов в мозг оказывает большое влияние на сигналы, идущие на периферию по моторным нейронам. Известно также, что мозг обладает собственными эндогенными электрическими ритмами, которые не зависят от импульсов, поступающих по сенсорным нейронам. У примитивных беспозвоночных источником таких ритмов служат особые нейроны — водители ритма (пейсмейкеры). Эти нейроны спонтанно возбуждаются с постоянными интервалами. По-видимому, в их клеточных мембранах происходят последовательные циклические изменения ионной проницаемости, достаточные для возникновения потенциала действия. Примеры работы трех типов нейронов — водителей ритма у моллюсков [130] приведены на рис. 16-12. Вполне вероятно, что аналогичный феномен лежит в основе работы мозга человека. Вероятно, сознательная мысль возникает при сочетании ритмов от эндогенных водителей ритма с импульсацией, поступающей от сенсорных нейронов. Возвращаясь к примитивным организмам, любопытно сравнить спонтанный ритм нейронов—водителей ритма с периодическим выбросом сАМР клетками 01с1уо51еШит (гл. 6. разд. 5). Может быть, эти два феномена по существу имеют много общего. [c.350]

Выяснив электрические свойства клетки в состоянии покоя, рассмотрим процессы, связанные с возбуждением мембраны. Состояние возбуждения можно определить как временное отклонение мембранного потенциала от потенциала покоя, вызванное внешним стимулом. Этот электрический или химический стимул возбуждает мембрану, изменяя ее ионную проводимость, т. е. сопротивление в контуре снижается (рис. 5.4). Возбуждение распространяется от стимулированного участка к близлежащим областям мембраны, в которых наблюдается изменение проводимости, а следовательно, и потенциала. Такое распространение (генерация) возбуждения называется импульсом. Различаются два типа импульсов потенциал действия, когда сигнал распространяется неизмененным от участка возбуждения к нервному окончанию, и локальный потенциал,. быстро уменьшающийся по мере удаления от участка возбуждения. Локальные потенциалы обнаружены в синапсах воз-буждающие постсинаптические потенциалы (е. р. з. р.) и ингибиторные постсинаптические потенциалы ( . р.з.р.)) и в сенсорных нервных окончаниях рецепторные или генераторные потенциалы). Локальные потенциалы могут суммироваться, т. е. они могут увеличиваться при последующих возбуждениях, тогда как потенциалы действия не обладают такой способностью-и возникают по принципу все или ничего . [c.115]

Прикосновение к сифону ведет к возбуждению грушш сенсорных нейронов. Эти нейроны образуют возбуждающие синапсы на других нейронах, которые непосреяственно управляют мышцами, втягивающими жабру. Реакцию последней группы нейронов на импульсы от сенсорных нейронов можно регистрировать внутриклеточным электродом оказывается, во время привыкания величина постсинаптического потенциала при повторном возбуждении уменьшается. При сенситизации наблюдается обратный эффект-постсинаптический потенциал возрастает. И в том и в другом случае изменение величины потенциала-это результат изменения количества медиатора, высвобождаемого из пресинаптических окончаний возбужденных сенсорных нейронов. Высвобождение медиатора контролируется ионами Са , входящими в окончание под действием нервных импульсов. В случае привыкания повторяющееся возбуждение сенсорных клеток модифицирует белки каналов в окончаниях их аксонов таким образом, что приток Са в клетку уменьшается напротив, при сенситизации поступление Са в клетку возрастает. Наиболее понятны молекулярные механизмы изменений, происходящих при сенситизации. [c.117]

Любой сигнал, получаемый нервной системой, должен прежде всего преобразоваться в электрический. Значение электрического сигнала будет зависеть от устройства, осушествившего этот перевод из одной формы в другую-от так называемого преобразователя. Каждый преобразователь реагирует на внешние факторы (или события) определенного рода, такие как свет, температура, химическое вешество, механическая сила или перемешение. В одних случаях преобразователь представляет собой часть нейрона, прово-дяшего импульсы, в других-это часть сенсорной клетки, специально приспособленной для преобразования сигналов, но не участвующей в осуществлеини дальней связи такая клетка передает затем свои сигналы близлежащему нейрону через синапс. [c.119]

Почти в точности на тех же принципах основано преобразование сигналов в органах чувств. Это можно хорошо проиллюстрировать иа примере мышечных рецепторов растяжения, где первоначальный стимул, вызывающий изменение проницаемости мембраны, имеет механическую, а не химическую природу. Рецепторы растяжения доставляют нервной системе информацию о длине мышцы и скорости ее изменения. Эта сенсорная обратная связь (наряду с сигналами от головного мозга и некоторых частей спинного мозга) помогает регулировать импульсацию двигательных нейронов, как это объяснено в подписи к рис. 18-45. Каждая мышца содержит группы видоизмененных мышечных волокон, образующих так называемые мышечные веретена. Каждое отдельное волокно в веретене обвито окончаниями сенсорных нейронов (рис. 18-45). При растяжении волокон веретена в этих нейронах возникают импульсы (потенциалы действия), которые передаются в спинной мозг. Электрическое поведение одного сенсорного нейрона можно исследовать с помошью внутриклеточного электрода, помещенного около того места, где нейрон прилегает к волокну. Частота импульсного разряда градуально [c.119]

Специальные преобразователи переводят сенсорные стимулы в форму нервных сигналов. Например, в рецепторе растяжения мышцы окончание сенсорного нерва деполяризуется при растяжении и величина деполяризации-рецепторный потенциал-для дальнейшей передачи перекодируется в частоту импульсного разряда. Слуховые волосковые клетки, избирательно реагирующие на звуки определенной частоты, сами не посылают импульсов, а передают сигналы о величине рецетпорного потенциала соседним нейронам через химические синапсы. Таким же образом действуют фоторецепторы глаза. В фоторецепторах свет вызывает конформационное изменение молекул родопсина, и это благодаря участию внутриклеточного второго посредника ведет к закрытию натриевых каналов в плазматической мембране, к ее гиперполяризации и в результате-к уменьшению количества высвобождаемого медиатора. Далее вставочные нейроны передают сигнал ганглиозным клеткам сетчатки, которые пересылают его в мозг в виде потенциалов действия. Проходя череъ нейронную сеть с конвергентными, дивергентными и тормозными латеральными связями, информация подвергается обработке, благодаря которой клетки высших уровней зрительной системы могут выявлять более сложные особенности пространственного распределения световых стимулов. [c.130]

Какова бы ни была роль регуляции числа мотонейронов у эмбриона, ее механизм находится в интересной зависимости от мышечной активности. У зародышей позвоночных начинаются беспорядочные, конвульсивные движения почти сразу же после того, как у них начинают формироваться нервно-мышечные соединения. Эти движения-результат спонтанного возникновения нервных импульсов в центральной нервной системе, и они наблюдаются даже у тех эмбрионов, у которых сенсорные нейроны разрушены. Если зародыша обработать ядом, блокирующим передачу в нервно-мышечных соединениях (таким, как кураре), то даижения прекратятся. Можно было бы предположить, что подобное воздействие либо никак не повлияет на гибель мотонейронов, либо усилит ее. На самом деле эта обработка дает противоположный эффект до тех пор пока поддерживается блокада, практически все мотонейроны сохраняются. Каков бы ни был механизм этого явления, ясно, что /мышечная активность важна для нормального развития двигательной систе мы, точно так же как получение внешних стимулов необходимо для нормального развития сенсорных систем (см. ниже) в обоих случаях электрические сигналы способствуют поддержанию нервных связей. [c.144]

Адреналин накапливается в клетках мозгового слоя надпочечников в особых хромаффиновых гранулах. Последние представляют собой ограниченные мембраной структуры диаметром около 0,1 мкм (рис. 25-8), содержащие адреналин (около 20%) и АТР (около 4%). Под действием нервных импульсов, достигающих мозгового слоя надпочечников, из этих гранул путем экзоцитоза выделяется адреналин, который попадает в окружающую внеклеточную среду и далее в кровь. Обычная концентрация адреналина в крови составляет около 0,06 мкг/л, или приблизительно 10 М, но под влиянием сенсорных воз- [c.787]

К сердечно-сосудистым центрам продолговатого мозга подходят сенсорные нервные волокна от рецепторов растяжения, расположенных в стенках дуги аорты, каротидных синусов и верхней полой вены. Импульсы от аорты и каротидных синусов стимулируют тормозный центр и замедляют работу сердца, тогда как сигналы от верхней полой вены, поступающие в ускоряющий центр, усиливают ее. При увеличении объема крови в любом из этих сосудов их стенки растягиваются, в результате чего возрастает число импульсов, посылаемых от них в сердечно-сосудистые центры продолговатого мозга. [c.161]

Многие условные рефлексы представляют собой модификации более простых, врожденных (безусловных) рефлексов. Например, если взрослый человек схватит рукой пустую горячую металлическую сковороду, то он скорее всего сразу же бросит ее. Однако не менее горячую, но дорогую керамическую кастрюлю с кипящим в ней супом, он, вероятно, быстро, но осторожно поставит на место. Разница в поведении указывает на то, что мы имеем дело с условным рефлексом, в котором участвуют память и сознательное решение, принятое мозгом. В обоих случаях раздражитель генерирует импульсы, поступающие по сенсорным нейронам в головной мозг. Когда эти импульсы поступают в мозг, он анализирует их, учитывая информацию, поступающую от других органов чувств, например от глаз, что позволяет установить причину раздражителя. Поступившая в мозг новая информация сравнивается с той, которая в нем уже хранится, — с информацией о том, что может произойти, если спинальный рефлекс осуществится автоматически. В случае с металлической сковородой мозг сделает вывод, что ее падение не причинит никакого вреда ни ей, ни вам он генерирует импульсы в возбуждающем мотонейроне, они по его аксону уходят в спинной мозг и синаптически стимулируют спинальный мотонейрон, отвечающий за спинальный рефлекс. Скорость нервного проведения по описанному выше пути настолько велика, что импульсы от возбуждающего мотонейрона достигают специального мотонейрона одновременно с импульсами от интернейрона исходной рефлекторной дуги. Действия тех и других импульсов суммируются, и к мышце-эффектору по аксону спинального мотонейрона поступают возбуждающие импульсы, заставляющие бросить сковороду. [c.299]

Пенфилд обнаружил, что на верхней поверхности коры большого мозга находятся две полосы, которые в определенном смысле являются картами человеческого тела. Одна их этих полос — соматосенсорная кора — обрабатывает сенсорную входящую) информацию о самом теле. Сюда поступают импульсы от рецепторов, локализованных в коже, костях, суставах и некоторых внутренних органах эти импульсы вызываются прикосновениями, изменениями положения тела и т. п. Непосредственно впереди [c.311]

Рецептор простейшего наиболее примитивного типа образован единственным сенсорным нейроном, который способен воспринимать сигналы и порождать нервные импульсы, направляющиеся в мозг. Примером могут служить кожные механорецепторы типа телец Пачини (разд. 17.5.1). [c.315]

Некоторые сенсорные органы, например рецепторы растяжения в мыщцах, состоят из многих рецепторных клеток, имеющих различные пороги чувствительности. Клетка с низким порогом реагирует на слабый сигнал, а по мере возрастания силы раздражителя в отходящем от клетки нервном волокне увеличивается частота импульсов. Однако по достижении некоторого уровня наступает насыщение, и дальнейшее усиление сигнала уже не повышает частоту импульсов. Но [c.316]

Глаз — это сенсорный орган, улавливающий электромагнитное излучение с определенными длинами волн (свет), которое испускается объектами или отражается от них в пределах некоторой части окружающего пространства — поля зрения, и преобразующий эти лучи в электрические импульсы. По зрительному нерву они поступают в головной мозг, где формируют воспринимаемый образ. [c.320]

Ухо млекопитающих — это сенсорный орган, содержащий механорецепторы, чувствительные к гравитации, перемещению в пространстве и звукам. Движения и положение головы относительно направления силы тяжести регистрируются вестибулярным аппаратом, состоящим из нолу-кружньк каналов , круглого и овального мешочков. Остальные структуры уха предназначены для восприятия, усиления и трансдукции звуковых волн в электрические импульсы, которые, поступая в слуховые зоны головного мозга, порождают слуховые ощущения. [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология