Долгое время считалось, что окружающий мир мы познаем только с помощью органов чувств: глазами видим, ушами слышим, языком ощущаем вкус, носом чувствуем запахи, кожей — шероховатость, давление, температуру. На самом деле органы чувств являются лишь начальным звеном восприятия. Оптика нашего глаза фокусирует изображение на зрительные рецепторы сетчатки глаза. Ухо превращает звуковые колебания в механические колебания жидкости внутреннего уха, которые усиливаются слуховыми рецепторами. В любом случае, анализ внешних событий и внутренних ощущений начинается с раздражения рецепторов — чувствительных нервных окончаний, или более сложных образований, реагирующих на физические или химические показатели окружающей их среды, и кончается в нейронах головного мозга. Анализаторами называют системы, состоящие из рецепторов, проводящих путей и центров в коре большого мозга. Каждый анализатор обладает своей модальностью, то есть способом получения своей информации: зрительной, слуховой, вкусовой и т.д. Возбуждения, возникающие в рецепторах органов зрения, слуха, прикосновения, имеют одну и ту же природу — электрохимические сигналы в форме потока нервных импульсов. Каждый из нервных импульсов поступает в соответствующую ему зону коры большого мозга. Здесь, в первичных чувствительных зонах, происходит анализ ощущений, во вторичных зонах — формирование образов, полученных от органов чувств одной модальности(только от зрения, или только от слуха или осязания). Наконец, в третичных зонах коры воспроизводятся образы или ситуации, полученные от органов чувств разных модальностей, например от зрения и слуха.
Уникальность зрения по сравнению с другими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не только опознавать предмет, но и его место в пространстве, следить за перемещением, определять яркость красок. Более 95% информации человек получает с помощью зрения. Глаза, точнее глазные яблоки, расположены в глазницах — парных углублениях в черепе. Цвет радужной оболочки и определяет цвет глаз.
Как и зрение, слух дает возможность воспринимать информацию на значительном расстоянии. С помощью слуха животные обнаруживают добычу, спасаются от хищников, общаются. Важен слух и для человека, так как с этим анализатором связана членораздельная речь. Лишившись в раннем детстве слуха, люди теряют способность произносить слова. Требуется длительная лечебная тренировка по специальной методике, чтобы глухой от рождения человек мог говорить. Продольные колебания воздуха, несущие звук, вызывают механические колебания барабанной перепонки. С помощью слуховых косточек оно передается перепонке овального окна, а через неё — жидкости внутреннего уха. Эти колебания вызывают раздражения рецепторов спирального органа, возникающие возбуждения поступают в слуховую зону коры большого мозга и здесь формируется в слуховые ощущения.
Ориентация тела в пространстве осуществляется вестибулярным аппаратом. Он находится в глубине пирамиды височной кости, рядом с улиткой внутреннего уха. Вестибулярный аппарат состоит из двух мешочков и трёх полукружных каналов. Каналы расположены в трех взаимоперпендикулярных направлениях. Это соответствует трем измерениям пространства (высоте, длине, ширине) и позволяет определять положение и перемещение тела в пространстве. Заканчивается вестибулярный анализатор в коре большого мозга. Его участие в осуществлении сознательных движений позволяет управлять телом в пространстве.
В слизистой оболочке языка находятся небольшие возвышения — вкусовые сосочки, имеющие грибовидную, желобоватую или листовидную форму. Каждый сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверстием — порой. Она ведет в небольшую камеру, на дне которой находятся вкусовые рецепторы. Кончик языка лучше воспринимает сладкое, боковые края языка — кислое. Рецепторы, расположенные на передних и боковых краях языка, реагируют на соленое, рецепторы задней поверхности языка — на горькое. В определение вкуса, помимо вкусовых ощущений, участвуют также обонятельные, температурные, тактильные, а иногда и болевые рецепторы. Синтез всех этих ощущений и определяет вкус пищи. Вкусовая зона коры большого мозга находится на внутренней стороне височной доли, рядом с обонятельной.
Осязание — сложное чувство, связанное с ощупыванием предметов. В нем участвуют тактильные ощущения. Вместе с температурными и мышечными ощущениями они могут давать информацию о размерах, форме, шероховатости, плотности, а также некоторых других свойствах предмета, важных для его определения. Кожная чувствительность слагается из нескольких анализаторов. Тактильное чувство связано с анализаторами, воспринимающими прикосновение и давление. На основе тактильных ощущений может быть развито вибрационное чувство, то есть способность распознавать и оценивать вибрацию (колебания). Для здоровых людей оно имеет небольшое значение, но для слепоглухонемых ощущение вибрации становится одним из возможных способов замены слуха.
Обонятельные рецепторы находятся на слизистой оболочке средней и верхних носовых раковин. Эти клетки с ресничками. Каждая обонятельная клетка способна обнаруживать вещество определенного состава. При взаимодействии с ним она посылает импульса в мозг. Не все вещества способны вызывать раздражение обонятельных клеток, а лишь летучие или растворимые в воде либо в жирах. Одни из запахов приятны, остальные вызывают отвращение.
Другие заметки по биологии
