И основы психоакустики - раздел Философия, ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ Основными Параметрами Звука Являются Его Интенсивность (Или Уровень Звукового...
Основными параметрами звука являются его интенсивность (или уровень звукового давления), частота, продолжительность и пространственная локализация источника звука. Какие механизмы лежат в основе восприятия каждого из этих параметров?
Интенсивность звука на уровне рецепторов кодируется амплитудой рецепторного потенциала: чем громче звук, тем больше амплитуда. Но здесь, как и в зрительной системе имеет место не линейная, а логарифмическая зависимость. В отличие же от зрительной системы в слуховой системе используется и другой способ – кодирование числом возбужденных рецепторов (благодаря разному уровню порога у разных волосковых клеток).
В центральных отделах слуховой системы при увеличении интенсивности, как правило, увеличивается частота нервных импульсов. Однако для центральных нейронов наиболее значимым является не абсолютный уровень интенсивности, а характер ее изменения во времени (амплитудно-временная модуляция).
Частота звуковых колебаний. Рецепторы на базальной мембране расположены в строго определенном порядке: на той части, которая расположена ближе к овальному окну улитки, рецепторы реагируют на высокие частоты, а расположенные на участке мембраны ближе к верхушке улитке, реагируют на низкие частоты. Таким образом, частота звука кодируется местоположением рецептора на базальной мембране. Такой способ кодирования сохраняется и в вышележащих структурах, поскольку они являются своеобразной «картой» основной мембраны и взаиморасположение нервных элементов здесь точно соответствует таковому на базальной мембране. Такой принцип получил название топического. В то же время нужно заметить, что на высоких уровнях сенсорной системы нейроны реагируют уже не на чистый тон (частоту), а на его изменение во времени, т.е. на более сложные сигналы, имеющие, как правило, то или иное биологическое значение.
Длительность звука кодируется длительностью разряда тонических нейронов, которые способны возбуждаться в течение всего времени действия раздражителя.
Пространственная локализация звука обеспечивается преимущественно за счет двух разных механизмов. Их включение зависит от частоты звука или его длины волны. При низкочастотных сигналах (примерно до 1,5 кГц) длина волны оказывается меньше межушного расстояния, равного в среднем у человека 21 см. В этом случае локализация источника осуществляется благодаря разному времени прихода звуковой волны на каждое ухо в зависимости от азимута. При частотах больше 3 кГц длина волны заведомо меньше межушного расстояния. Такие волны не могут обогнуть голову, они многократно отражаются от окружающих предметов и головы, теряя при этом энергию звуковых колебаний. В этом случае локализация осуществляется в основном за счет межушных различий по интенсивности. В области частот от 1,5 Гц до 3 кГц происходит смена временного механизма локализации на механизм оценки интенсивности, а область перехода оказывается неблагоприятной для определения местонахождения источника звука.
При определении местонахождения источника звука важно оценить его удаленность. Существенную роль в решении этой задачи играет интенсивность сигнала: чем больше расстояние от наблюдателя, тем меньше воспринимаемая интенсивность. При больших расстояниях (более 15 м) мы учитываем спектральный состав дошедшего до нас звука: звуки высокой частоты затухают быстрее, т.е. «пробегают» меньшее расстояние, звуки низкой частоты, напротив, затухают медленнее и распространяются дальше. Именно поэтому звуки, издаваемые удаленным источником, кажутся нам более низкими. Одним из факторов, существенно облегчающих оценку удаленности, является реверберация звукового сигнала от отражающих поверхностей, т.е. восприятие отраженного звука.
Слуховая система способна определять не только местоположение неподвижного, но и движущегося источника звука. Физиологической основой оценки локализации источника звука является активность так называемых нейронов-детекторов движения, расположенных в верхнеоливарном комплексе, задних холмах, внутреннем коленчатом теле и слуховой коре. Но ведущая роль здесь принадлежит верхним оливам и задним холмам.
Все темы данного раздела:
Основные принципы работы нервной системы
В соответствие с современной теоретической концепцией мозг рассматривается как многоуровневая, иерархически организованная система, состоящая из взаимосвязанных компонентов – мозговых структур. Нач
Методы физиологии высшей нервной деятельности
Психическая работа мозга долго оставалась недоступной для естествознания главным образом потому, что о ней судили по ощущениям и впечатлениям, т.е. с помощью субъективного метода. Успех в естествен
Целенаправленного поведения животных и человека
Теория условных рефлексов И.П. Павлова исходила из представлений о ведущем значении внешних стимулов в поведенческих реакциях животных. Даже те биологически важные раздражители внеш
К изучению высшей нервной деятельности и поведения
Приспособительное поведение человека и высших животных, особенно в сложных ситуациях, нередко принимает такие формы, которые трудно «уложить» в рамки элементарной условно-рефлекторной деятельности.
Теории мотиваций
Существует ряд теорий, объясняющих возникновение мотиваций и формирование соответствующего поведения.
Периферическая теория. Автором ее обычно считают Кеннона, который полагал, что
Физиология эмоций
Одним из проявлений высшей нервной деятельности человека являются эмоции. Они представляются собой реакции организма на воздействие внешних и внутренних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъе
Функции эмоций
Исследователи, отвечая на вопрос о том, какую роль играют эмоции в жизнедеятельности живых существ, выделяют следующие функции эмоций: отражательную (оценочную), побуждающую, подкрепляющую, переклю
Физиологическое выражение эмоций
Состояние эмоционального напряжения сопровождается существенными изменениями функций ряда органов и систем, охватывающими организм. Эти изменения функций бывают столь интенсивными, что представляют
Теории эмоций
Периферическая теория Джеймса–Ланге утверждает, что эмоции являются вторичным явлением, отражением изменений, происходящих во внутренних органах и скелетных мышцах. После восприятия события,
Нейроанатомия эмоций
Все вышеперечисленные теории доказывают, что источником эмоций являются определенные структуры центральной нервной системы. Первая наиболее стройная теория – теория о нервном субстрате эмоций – при
Многообразие эмоций
Имеется несколько критериев, лежащих в основе классификации эмоций. Во-первых, выделяют эмоции высшие и низшие.
Низшие эмоции, наиболее элементарные, связанные с органическими потребностям
Эмоции и здоровье
Влияние эмоций на здоровье человека отмечали ещё Н.И. Пирогов и И.П. Павлов. Люди, у которых преобладают положительные эмоции, болеют реже и с меньшими осложнениями. Результаты последних исследован
Инстинкты
В процессе формирования различных видов жестко закреплялись и наследовались те программы поведения, которые в наибольшей степени способствовали выживанию особи и повышению численности популяции.
Приобретенные формы поведения
Врожденные формы поведения обеспечивают приспособление организма к относительно постоянным условиям среды и не могут обеспечить адекватной реакции на изменение окружающего мира. В п
Механизм образования временной связи условного рефлекса
Физиологической основой условного рефлекса является процесс замыкания временной связи, проторение новых путей в наиболее реактивных образованиях центральной нервной системы – в высших ее отделах.
Торможение условных рефлексов
Для обеспечения приспособления и адекватного поведения необходимы не только способность к выработке новых условных рефлексов и их длительное сохранение, но и возможность устранения тех условно-рефл
Взаимодействие разных видов торможения
При формировании сложного приспособительного поведения одновременно развиваются и взаимодействуют различные виды торможения. Можно выделить два главных типа такого взаимодействия: растормаживание р
Природа условного торможения
Вопрос о том, какие процессы обеспечивают торможение условных рефлексов, Павлов называл «проклятым» вопросом, поскольку торможение, в отличие от возбуждения, внешне себя не проявляет и потому трудн
Доминанта и условный рефлекс
Направление движения нервных процессов при формировании условного рефлекса связано с механизмом и свойствами доминанты.
Доминанта – это временно господствующая в нервн
Динамический стереотип как приобретенная форма поведения
Сложные формы синтетической деятельности коры головного мозга выражены в явлениях, обозначаемых понятием динамического стереотипа.
В опытах отечественного физиолога Э. А. Асратяна у собак
Типы высшей нервной деятельности
(темперамент)
В повседневной жизни люди, попадая в одни и те же ситуации, ведут себя по-разному. Однако за этим большим разнообразием поведенческих реакций и поступков про
Сигнальные системы действительности
Сигнальные системы – это системы условно-рефлекторных связей, которые формируются в коре больших полушарий при поступлении в неё импульсов от внешних и внутренн
Ориентировочный рефлекс
Ориентировочный рефлекс – это рефлекс на новизну, возникающий в ответ на любое достаточно быстро происходящее изменение окружающей среды, относитсяк без
Внимание
Высшая нервная деятельность человека всегда характеризуется определенной направленностью и избирательностью. Любая деятельность требует выделения из бесчисленного множества окружающих нас предметов
Временная организация памяти
По продолжительности закрепления и сохранения информации принято подразделять память на три вида.
1. Сенсорная (иконическая) память – непосредственное запечатление
Виды памяти
Выделяют виды памяти, в которых способность к восприятию, хранению и воспроизведению информации зависит от того, по какому каналу эта информация поступает.
Соответственно различают следующ
Обучение
Без способности к обучению и памяти ни отдельная особь, ни вид в целом не могли бы выжить, поскольку оказалось бы невозможным как планирование отдельных действий, так и преднамеренное избегание оши
Физиология сенсорных систем как наука
Для того, чтобы адекватно реагировать на постоянно изменяющиеся условия среды, организм должен постоянно получать неискаженную информацию о характере изменений. Эту работу осуществл
Принципы организации сенсорных систем
Сенсорные системы выполняют функции приема, передачи и анализа информации из внешней или внутренней среды.
В этом процессе выделяются основные этапы:
1) возбуждение рецепторов в о
Принципы кодирования сенсорной информации
Кодирование – процесс преобразования информации в условную форму (код), удобную для передачи по каналу связи. Любое преобразование информации в отделах анализатора является код
Регуляция деятельности сенсорных систем
Деятельность сенсорных систем находится под контролем как местных, так и центральных механизмов регуляции и осуществляется за счет воздействий на все без исключения уровни. Нервные
Физиология рецепторов
Поступление информации в сенсорную систему осуществляется через рецепторы – специализированные чувствительные образования,воспринимающие и преобразующие раздражения
Механизмы возбуждения рецепторов
При действии стимула на рецептор происходит изменение пространственной структуры белковых молекул, встроенных в мембрану рецепторной клетки. Это приводит к изменению проницаемости мембраны главным
Характеристика рецепторов
Рецепторы обладают способностью не только воспринимать, но и усиливать сигнал за счет собственной внутренней энергии – энергии метаболических процессов. Следовательно, количество энергии, затрачива
Центральные отделы сенсорных систем
Информация от рецепторов поступает в высшие отделы мозга по разным путям, образуя различное число переключений на уровнях разных отделов центральной нервной системы. Для большинства сенсорных систе
Строение глаза
Орган зрения человека – глаз (рис. 1) имеет шарообразную (или близкую к таковой) форму. Он включает в себя ядро, покрытое тремя оболочками.
Строение сетчатки
Сетчатка – с нейроанатомической точки зрения – высокоорганизованная слоистая структура, объединяющая рецепторы и нейроны. Она состоит из нескольких слоев клеток, выполняющих разные функции.
Центральные структуры зрительной системы
Наружное коленчатое тело (НКТ) – основной подкорковый центр зрительного анализатора. Большая часть зрительных волокон (аксонов ганглиозных клеток) в составе зрительного тракта оканчивается в
Световая чувствительность и адаптация
Световая чувствительность характеризует способность зрительной системы воспринимать излучение света. Наибольшую световую чувствительность глаз имеет в темноте. Минимальное количество световой энерг
Острота зрения
Острота зрения характеризует предельную пространственную разрешающую способность зрительной системы, т.е. способность глаза различать две близко расположенные точки как раздельные. Острота зрения о
Движения глаз и их роль в зрении
Движения глаз играют весьма важную роль в зрительном восприятии. Даже в том случае, когда наблюдатель фиксирует взглядом неподвижную точку, глаз не находится в покое, а все время совершает небольши
Цветовое зрение
Восприятие цвета обусловлено работой двух механизмов. Первичным является фоторецепторный механизм, основанный на существовании рецепторов, избирательно реагирующих на разные участки спектра. В сетч
Стереоскопическое зрение
Стереоскопическое зрение позволяет оценить глубину пространства, т.е. относительную удаленность объектов в поле зрения. Оно обусловлено неодинаковым изображением одного и того же объекта на сетчатк
Слуховая сенсорная система
Слух имеет важное значение в жизни человека, что связано в первую очередь с восприятием речи. Человек слышит не все звуковые сигналы, а лишь те, которые имеют для него биологическое и социальное зн
Вестибулярная сенсорная система
Вестибулярную систему часто называют органом чувства равновесия или органом, воспринимающим положение тела в пространстве, а иногда – органом акцелерационного чувства, т.е. чувства
Роль вестибулярного аппарата в пространственной ориентации
Вестибулярный аппарат является источником сигналов, позволяющих организму ориентироваться при перемещении в пространстве. В регуляции нормального положения головы, туловища и конечностей в простран
Строение кожного анализатора
Рецепторы. Все кожные рецепторы являются первично чувствующими, т.е. по сути, это окончания чувствительного нейрона. Они могут быть представлены либо свободными нервными окончаниями, либо не
Физиология системы кожной чувствительности
Механорецепция. Механорецепторы кожи реагируют как на статическое (прикосновение и давление) так и на динамическое (вибрация) воздействие. По структурным особенностям и месту локализации выд
Терморецепция
Восприятие температуры осуществляется с помощью терморецепторов, которые делятся на тепловые и холодовые, причем последних значительно больше. Тепловые рецепторы (тельца Руффини) залегают глубже, ч
Строение проприоцептивной системы
Рецепторы. К основным проприорецепторам относятся: 1) мышечные рецепторы (датчики длины) – мышечные веретена; 2) сухожильные рецепторы (органы Гольджи) и 3) рецепторы суставного угла (органы
Физиология проприоцептивной системы
Рецепторы. Рецепторы мышечных веретен возбуждаются только при пассивном растяжении мышцы, но не при ее активном сокращении.Импульсация от мышечных веретен зависит не только от длины мышцы (с
Интероцептивная сенсорная система
Интероцептивная (висцеральная) сенсорная система обусловливает передачу информации о состоянии внутренней среды организма, обо всех событиях и изменениях со стороны внутренних органов и систем. В н
Строение висцеральной системы
Рецепторы. Интерорецепторы (или интероцепторы) локализованы практически во всех органах и тканях организма – в сердце и кровеносных сосудах, в полости желудка и кишечника, в желчном и мочево
Физиология интероцептивной системы
Рецепторы. В соответствии с функциональными свойствами различают четыре типа интероцепторов – механорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы и осморецепторы.
Механорецепторы
Ноцицептивная сенсорная система
Ноцицептивная (болевая) сенсорная система осуществляет формирование болевых ощущений (боли), которые возникают при воздействии повреждающих факторов.
В отличие от других сенсорных модально
Физиология боли
Болевые рецепторы или ноцицепторы представляют собой свободные нервные окончания. Их локализация в ткани изучена очень слабо. По-видимому, они находятся главным образом в соединительнотканной оболо
Строение вкусовой системы
Рецепторы. Верхняя поверхность языка покрыта многочисленными складками слизистой оболочки, в толще которой расположены специализированные эпителиальные образования округлой формы. Это вкусов
Физиология вкусовой системы
Одиночная вкусовая клетка в большинстве случаев реагирует на вещества разного вкусового качества, т.е. не является строго специфичной. Вместе с тем, порог чувствительности для одного из этих вещест
Основные характеристики вкусовой чувствительности
Основными характеристиками вкусовой чувствительности являются уровни абсолютных, дифференциальных порогов, латентные (скрытые) периоды вкусового ощущения и вкусовая адаптация.
Под абсол
Строение обонятельной системы
Рецепторы. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке, покрывающей верхнюю стенку носовой полости. Обонятельные рецепторы являются дистантными и способны возбуждаться на значите
Физиология обонятельной системы
Для возбуждения обонятельных рецепторов необходим их непосредственный контакт с молекулой вещества. Это взаимодействие в конечном итоге приводит к возникновению рецепторного потенциала, а затем пот
Основные характеристики обонятельной системы
Степень развития органа обоняния у разных животных неодинакова и соответствует роли обоняния в его поведении. Значение обоняния для человека невелико, оно возрастает с потерей зрения, слуха и т.д.
Физиология высшей нервной деятельности
Амнезия –отсутствие способности запоминать и воспроизводить информацию.
Безусловные рефлексы – это постоянные, наследуемые реакции, внутренней среды и хар
Физиология сенсорных систем
Адаптация рецепторов –процесс уменьшения активности рецепторов по мере действия раздражителя с постоянными физическими характеристиками.
Анализ раздражений
Новости и инфо для студентов