43. Загальний принцип роботи сенсорних систем. Типи рецепторів

• Назад до змісту

🔍🧪 БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

У полі нашого зору зелені крони дерев. Слух бентежить гудіння бджіл-трудівниць. Аромат липового цвіту навіює спогади. Таку різноманітну інформацію сприймає людина. А в якому вигляді ця інформація прямує до мозку — в однаковому чи різному? Чим імпульси, що йдуть від ока, відрізняються від імпульсів, що йдуть від вуха? А може, вони схожі? Розплутай цей клубок питань.

Уся інформація від різних органів чуття надходить до мозку у вигляді однакових нервових імпульсів. Імпульси, що йдуть від ока та вуха, не відрізняються за своєю природою. Мозок розрізняє їх, тому що вони надходять від різних рецепторів і по різних нервових шляхах у спеціалізовані зони кори головного мозку. Силу ж подразника (наприклад, яскраве світло чи тихий звук) мозок визначає за частотою та кількістю імпульсів.

🧠 ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

Наше око сприймає зорові сигнали. Проте інколи під час удару головою здається, що аж «іскри в очах», хоча насправді навколо немає світлових блисків. Якщо в експерименті волокна зорового нерва подразнювали електричним струмом, то у відповідь людина бачила яскраві спалахи світла. Як можна пояснити такі результати експериментів і життєвих спостережень?

Відчуття формується всередині організму, коли нервові сигнали доходять до певних клітин мозку. Сенсорна система сприймає, кодує, проводить і аналізує подразники. Нервові імпульси, які надходять до зорової зони кори головного мозку, відбиваються у свідомості людини як відчуття. Якщо зоровий нерв або зонова ділянка кори подразнюється електрично чи механічно, мозок інтерпретує цей імпульс як світлові спалахи, оскільки це функція тієї ділянки мозку.

Є звуки, які людина не чує. Є світло, яке людина не бачить. Проте конструктори створили прилади, які допомагають не лише виявляти, а й використовувати ультразвуки та різні спектри «невидимого» світла. Тепловізор — багатофункціональний пристрій. Поясни, як людина розширила можливості своїх сенсорних систем за його допомогою.

Людина не бачить інфрачервоне випромінювання (тепло). Тепловізор — це прилад, який вловлює це невидиме для нас теплове випромінювання від об’єктів і перетворює його на видиме зображення, де різні кольори відповідають різним температурам. Таким чином, за допомогою цього пристрою людина ніби отримує здатність «бачити» тепло, що значно розширює можливості нашої зорової сенсорної системи.

❓ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Назви компоненти сенсорної системи, поясни їх функції.

Сенсорна система складається з трьох компонентів:

• Периферичний відділ (орган чуття) містить рецептори, які сприймають сигнали (подразники) і перетворюють їх на нервові імпульси.
• Провідниковий шлях (чутливий нерв) складається з нервових волокон, які проводять імпульси від рецепторів до головного мозку.
• Центральний відділ (ділянки головного мозку) аналізує та розкодовує отриману інформацію, внаслідок чого формується відчуття.

2. На які групи поділяють рецептори за характером подразника?

За характером подразника рецептори поділяють на групи, що сприймають: світлові хвилі (фоторецептори), механічні коливання (механорецептори), тепло або холод (терморецептори), хімічні сполуки (хеморецептори: нюх, смак), а також больові рецептори (ноцицептори), які реагують на ушкодження тканин або сильні подразники.

3. Які відчуття забезпечують механорецептори та хеморецептори?

Механорецептори забезпечують відчуття дотику, тиску, розтягнення, вібрації та стискання. Вони також допомагають зрозуміти форму тіла та реагують на розтяг у суглобах і сухожиллях. Механорецептори у внутрішніх органах сприймають тиск (наприклад, у сечовому міхурі). Рецептори вуха, що сприймають звуки, також є механорецепторами.

Хеморецептори забезпечують сприйняття запахів (нюх) та смакових властивостей речовин (смак). Хеморецептори також реагують на концентрацію глюкози (викликаючи відчуття голоду) та NaCl (викликаючи відчуття спраги).

4. Пригадай, які ділянки мозку відповідають за різні види чуттів (с. 36).

• Зір: Зорова зона знаходиться в потиличній частці кори, а первинна обробка інформації відбувається у середньому мозку.
• Слух: Слухова зона розташована у скроневій частці кори. Нервові імпульси проходять через довгастий мозок і таламус.
• Смакова зона розміщена в корі біля бічної борозни, а нюхова — кори лобових і скроневих часток півкуль.
• Дотик і чутливість: Зона шкірної, м’язової та суглобової чутливості розташована в тім’яній частці кори.
• Біль: Центром больової чутливості є таламус.
• Рівновага: За координацію рухів і рівновагу відповідає мозочок.
• Загальна обробка: Таламус є головним центром, який збирає інформацію від усіх органів чуття (крім нюху) і направляє її до відповідних ділянок кори.

5. Коли людина зайшла в приміщення, то відчула різкий запах фарби, який невідчутний для майстра, котрий другу годину фарбує стіни. Поясни, чим зумовлена різниця нюхових відчуттів у двох людей.

Ця різниця зумовлена адаптацією сенсорної системи. У майстра, який довго перебуває в приміщенні, чутливість нюхових рецепторів до запаху фарби знизилася через тривалу дію подразника. У людини, яка щойно зайшла, рецептори ще не адаптувалися, тому вона гостро відчуває цей запах.

6. Трапляється, що пізно ввечері ми чуємо звуки фільму, який переглядають сусіди. Проте в розпал дня ми не помічаємо значно гучніших звуків. Поясни відмінності у роботі сенсорної системи у двох випадках.

Це явище також пояснюється адаптацією. Пізно ввечері, коли навколо тихо (немає сильних подразників), чутливість слухової системи підвищується, і ми можемо розрізняти навіть слабкі звуки. Вдень, через велику кількість гучних звуків, чутливість рецепторів знижується, і ми не звертаємо уваги на тихі шуми, які чули ввечері.

🧩 СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

Я дізнався три нові факти: по-перше, всі сигнали від органів чуття надходять у мозок у вигляді однакових нервових імпульсів. По-друге, наша сенсорна система може адаптуватися: ми звикаємо до запахів чи постійного шуму і перестаємо їх помічати. По-третє, якщо подразнювати зоровий нерв не світлом, а, наприклад, струмом, людина все одно побачить спалах світла, бо мозок інтерпретує будь-який сигнал від цього нерва як зоровий.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

Мене здивувало те, що сила відчуття, наприклад, гучність звуку або яскравість світла, кодується не якимось особливим типом імпульсу, а його частотою та кількістю збуджених рецепторів.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Спочатку було складно зрозуміти, як мозок розрізняє інформацію від різних органів чуття, якщо всі імпульси однакові. Я перечитав текст ще раз і зрозумів, що вся річ у тому, що від кожного органу чуття (ока, вуха) імпульси йдуть по окремих нервових шляхах до своєї власної ділянки в мозку, яка й розшифровує їх як конкретне відчуття.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Тепер я розумію, чому, коли заходиш у темну кімнату, спочатку нічого не видно, а згодом очі звикають — це називається адаптація. Також я можу пояснити, чому ми перестаємо відчувати на собі одяг або запах своїх парфумів через деякий час. Ці знання допомагають краще розуміти, як працює наш організм щодня.