Навіть для найпростішого сприймання потрібна участь сукупності нейронів та їх зв'язків, налаштованих на координоване поєднання одночасно кількох якостей стимулу. Ця сукупність якостей становить характеристику ознаки, а механізм, завдяки якому нейрон або нейронний ланцюг більше, ніж інші, орієнтований на стимул, можна назвати вилученням або (виділенням) ознаки. Ще однією особливістю сенсорних систем є їх здатність до розрізнення якості стимулу. За аналітичного способу розрізнення кожна із субмодальностей зберігає свій індивідуальний характер; при синтетичному - кожна окрема якість істотно відрізняється від сформованого на основі цілого.

Сенсорна система зору

Зорова система є у людей одним з найважливіших органів чуття. Саме вона надає мозку понад 90% усієї сенсорної інформації.

Зорова система сприймає видиме світло - вузьку частину діапазону електромагнітних випромінювань з різними довжинами хвиль, від порівняно коротких (червоний) до більш довгих (синій). Людина бачить різні об'єкти тому, що вони відбивають світло. А кольори, що розрізняються нею, визначаються тим, яку з частин видимого світлового спектра відбиває чи поглинає предмет.

Загальна послідовність зорового сприйняття така: воно починається з проекції зображення на сітківку ока; далі відбувається збудження фоторецепторів; ще далі - передавання і перетворення зорової інформації в нейронних мережах зорової системи; а закінчується зорове сприйняття прийняттям вищими корковими відділами зорової системи рішення про зоровий образ.

Основними структурними компонентами системи зору є:

1) периферичний відділ - це око з його основними апаратами (оптичним, руху ока і сітківки);

2) зорові нерви, що передають інформацію від сітківки ядрам таламуса і гіпоталамуса;

3) підкірковий відділ - три пари ядер-латеральних колінчатих тіл, верхні горбки чотирьохгорбчатого тіла (у таламусі) і супрахіазмені ядра гіпоталамуса;

4) зорова кора.

Певна кривизна, показник переломлення рогівці й кришталика (у меншій мірі) визначають переломлення світлових променів усередині ока. На сітківці утворюється зображення, різко зменшене і перевернуте догори ногами і праворуч-ліворуч.

Очне яблуко людини має близьку до кулястої форму, що уможливлює його обертання для наведення на об'єкт, що розглядається, і забезпечує гарне фокусування зображення на сітківці. На шляху до сітківки промені світла проходять через прозорі рогівку, кришталик і склисте тіло (див. рис. 3.1.) Райдужна оболонка, що визначає колір ока, являє собою круговий м'яз, що змінює кількість світла, яке потрапляє в око, розширюючи чи звужуючи отвір у своєму центрі - зіницю.

Рис. 3.1. Будова очного яблука

1 - м'яз; 2 - склисте тіло; 3 - білкова оболонка; 4 - судинна оболонка; 5 - пігментний шар; 6 - сітківка; 7 - жовта пляма; 8 - сліпа пляма; 9 - зоровий нерв; 10 - райдужна оболонка; 11 - кришталик; 12 - передня камера; 13 - рогівка; 14 - зв'язки кришталика

Кришталик розташовується безпосередньо за зіницею. Він може змінювати свою кривизну завдяки спеціальним м'язам у залежності від відстані між людиною й об'єктом, що спостерігається. Це пристосування ока до ясного бачення об'єктів, розташованих на різній відстані, називається акомодацією.

Світлові промені від предметів проходять через зіницю, кришталик і склисте тіло. У людей з нормальним зором промені потрапляють точно на сітківку, утворюючи на ній чіткі зображення предметів. Дві головні аномалії рефракції ока - короткозорість і далекозорість зумовлені зміною довжини очного яблука. Короткозорість зумовлена занадто довгою подовжньою віссю ока - промені від далекого об'єкта сфокусуються не на сітківці, а перед нею, у склоподібному тілі. Далекозорість - укороченою подовжньою віссю промені фокусуються за сітківкою (рис. 3.2.).

Рис. 32. Головні аномалії рефракції ока.

Сітківка є внутрішньою світлочутливою оболонкою ока. Вона має товщину 0,15-0,20 мм і складається з декількох шарів нервових клітин. Перший шар сітківки утворений зоровими рецепторами - паличками і колбочками. Саме в них відбувається трансформація світлової енергії в нервове збудження. Це здійснюється за допомогою зорових пігментів, що містяться в паличках (родопсин) і колбочках (йодопсин).

У сітківці міститься приблизно 6-7 млн. колбочок і 110-125 млн. паличок. Палички чутливі до яскравості світла, але не можуть сприймати колір. Колбочки реагують на різні кольори, але менш чутливі до яскравості світла. Вони розподілені в сітківці нерівномірно. У центральній ямці сітківки (жовтій плямі) - місці найбільш чіткого фокусування зображення містяться тільки колбочки. У напрямку до периферії сітківки кількість колбочок зменшується до повного зникнення, а кількість паличок збільшується.

Зорова інформація із сітківки в мозок передається через волокна зорового нерва. Нерви від очей зустрічаються в основі мозку, де частина волокон переходить на протилежну сторону (зоровий перехресту хіазма). Цей механізм забезпечує кожну півкулю мозку інформацією від обох очей: у потиличну частку правої півкулі надходять сигнали від правих половин кожної сітківки, а в ліву півкулю - від лівої половини кожної сітківки. Після перехреста основна кількість нервових волокон підходить до підкіркового зорового центру, а далі зорові сигнали надходять у первинну проекційну область зорової кори. Зорова кора має шарувату структуру і поділяється на шість шарів. Значна частина її нейронів відповідає лише на певні стимули.

Однією з найбільш важливих характеристик зору є його гострота - максимальна здатність розрізняти окремі деталі об'єктів. Вона визначається за найменшою відстанню між двома точками, що розрізняються. У нормі око розрізняє дві точки, відстань між якими складає одну кутову хвилину. Максимальну гостроту зору має центральна ямка. До периферії від неї гострота зору набагато менше.

Важливим пристосуванням зорової системи до умов освітленості є її адаптація. Світлова адаптація виникає при переході від темряви до світла (після тимчасового осліплення чутливість зору до світла поступово знижується). Темпова - при переході від світла до темряви чутливість до світла підвищується.

При фіксації поглядом невеликого предмета його зображення проектується в центральній ямці сітківки. У цьому випадку бачення предмета здійснюється за допомогою центрального зору. Сприйняття предметів іншими ділянками сітківки називається периферійним зором. Полем зору називається простір, видимий оком при фіксації погляду в одній точці. Його кутовий розмір становить у людини 1,5-2 кутових градуси.

Бачення двома очима одночасно називається бінокулярним зором. Незважаючи на наявність двох зображень на двох сітківках ока, у людини не виникає відчуття бачення двох предметів. Це відбувається внаслідок того, що зображення кожної точки предмета потрапляє на відповідні - кореспондуючі точки двох сітківок. Але якщо ж дивитися на близький предмет, то зображення якої-небудь більш віддаленої точки потрапляє на неідентичні - диспаратні точки двох сітківок. Цей механізм відіграє значну роль в оцінці відстані, у баченні глибини простору й оцінці величини предметів.

При розгляданні будь-яких предметів очі роблять постійні рухи, що забезпечуються шістьма м'язами, прикріпленими до очного яблука. Рух обох очей відбувається узгоджено. При розгляданні близьких предметів очі зводяться - конвергенція, а при розгляданні далеких - розводяться (дивергенція).

Сенсорна система слуху

Система слуху є одним з найважливіших органів чуття людини. Роль слуху особливо сильно зросла в зв'язку з виникненням мови як засобу міжособистісного спілкування.

Людина здатна чути тільки ті звуки навколишнього світу, що знаходяться в діапазоні від 16 до 20 ООО Гц. Слух людини максимально чутливий при частоті звуку від 1000 до 4000 Гц. Звук (звукова хвиля) являє собою розрідження і згущення повітря, що чергуються і поширюються в усі сторони від джерела звуку. Акустичні сигнали збуджують слухові рецептори, що знаходяться в завитці внутрішнього вуха. Далі ці рецептори активують перші слухові нейрони, після чого слухова сенсорна інформація передається в слухову область кори мозку через ряд послідовних відділів.

Орган слуху побудований досить складно: зовнішнє, середнє і внутрішнього вуха (див. рис. 3.3.).

Зовнішнє вухо містить у собі вушну раковину і зовнішній слуховий хід. Вушні раковини служать для визначення напрямку звуку. Зовнішній слуховий хід проводить звукові коливання до барабанної перетинки, що відокремлює зовнішнє вухо від середнього вуха (барабанної порожнини).

Середнє вухо включає барабанну перетинку і три кісточки (молоточок, коваделко і стремінце), що зчленовані між собою і послідовно передають коливання барабанної перетинки, що виникли в результаті впливу звукової хвилі, у внутрішнє вухо. Частота вібрації барабанної перетинки залежить від сили звуку. Кісточки утворюють систему важелів, що підсилює передачу енергії повітряних коливань - тиск на овальне вікно завитки в порівнянні з тиском на барабанній перетинці збільшується приблизно в 20 разів. Порожнина середнього вуха поєднується з зовнішнім середовищем через євстахієву трубу, що забезпечує підтримку в порожнині постійного тиску, близького до атмосферного.

Рис. 33. Будова органу слуху та рівноваги 1 - вушна раковина; 2 - зовнішній слуховий хід; 3 - барабанна перетинка;

4 - молоточок; 5 - коваделко; 6 - стремінце; 7 - півколові канали; 8 - присінок; 9