İnsan beyni nelerden oluşur? Bilgi reseptörden beyne nasıl aktarılır! Bilgi alma ve iletme yolu olarak beyin

İnsan, beynin özel aktivitesi sayesinde nesnel dünyayı hissedebilir ve algılayabilir. Tüm duyu organları beyne bağlıdır. Bu organların her biri belirli bir tür uyarana tepki verir: görme organları - ışık etkisine, işitme ve dokunma organları - mekanik etkiye, tat ve koku organları - kimyasal etkiye. Ancak beynin kendisi bu tür etkileri algılayamaz. Yalnızca sinir uyarılarıyla ilişkili elektrik sinyallerini “anlıyor”. Beynin bir uyarıya yanıt verebilmesi için, her duyusal yöntemin önce karşılık gelen fiziksel enerjiyi elektrik sinyallerine dönüştürmesi ve bu sinyallerin beyne kendi yollarını izlemesi gerekir. Bu çeviri işlemi, duyu organlarında bulunan ve reseptör adı verilen özel hücreler tarafından gerçekleştirilir. Örneğin görsel reseptörler gözün iç kısmında ince bir tabaka halinde bulunur; Her görsel reseptör, ışığa tepki veren bir kimyasal içerir ve bu tepki, sinir uyarısıyla sonuçlanan bir dizi olayı tetikler. İşitsel reseptörler kulağın derinliklerinde bulunan ince tüylü hücrelerdir; Ses uyarısı olan hava titreşimleri bu tüy hücrelerini bükerek sinir uyarısına neden olur. Benzer süreçler diğer duyusal modalitelerde de meydana gelir.

Reseptör- özel bir sinir hücresi veya nörondur; heyecanlandığında ara nöronlara bir elektrik sinyali gönderir. Bu sinyal, serebral korteksteki alıcı bölgesine ulaşana kadar ilerler; her duyusal modalitenin kendi alıcı bölgesi vardır. Beynin bir yerinde (belki alıcı kortekste ya da belki korteksin başka bir bölümünde) bir elektrik sinyali bilinçli bir duyum deneyimine neden olur. Yani dokunmayı hissettiğimizde bu his cildimizde değil beynimizde “gerçekleşir”. Dahası, dokunma hissine doğrudan aracılık eden elektriksel uyarılar, deride bulunan dokunma reseptörlerinde ortaya çıkan elektriksel uyarılardan kaynaklanıyordu. Aynı şekilde acı tat hissi de dilde değil beyinde oluşur; ancak tat duyusuna aracılık eden beyin uyarılarının kendisi, dilin tat alma tomurcuklarından gelen elektriksel uyarılardan kaynaklanıyordu.

Beyin sadece uyaranın etkisini algılamaz, aynı zamanda uyarının etkinin şiddeti gibi bir takım özelliklerini de algılar. Sonuç olarak, reseptörlerin uyarının yoğunluğunu ve niteliksel parametrelerini kodlama yeteneğine sahip olması gerekir. Nasıl yapıyorlar?

7.2. Duygu türleri

Duyguları sınıflandırmak için farklı yaklaşımlar vardır. Beş ana duyu türünü (duyu organlarının sayısına göre) ayırt etmek uzun zamandır gelenekseldir: koku, tat, dokunma, görme ve işitme. Duyuların ana modalitelere göre sınıflandırılması, kapsamlı olmasa da doğrudur. B.G. Ananyev on bir tür duyumdan bahsetti. A.R. Luria, duyuların sınıflandırılmasının en az iki temel prensibe göre gerçekleştirilebileceğine inanıyor: sistematik ve genetik (başka bir deyişle, bir yandan modalite ilkesine göre ve karmaşıklık ilkesine veya karmaşıklık düzeyine göre). diğer yanda inşaat).

Sherrington Charles Scott (1857-1952)- İngiliz fizyolog ve psikofizyolog. 1885 yılında Cambridge Üniversitesi'nden mezun oldu ve ardından Londra, Liverpool, Oxford ve Edinburgh gibi ünlü üniversitelerde çalıştı. 1914'ten 1917'ye kadar Büyük Britanya'daki Kraliyet Enstitüsü'nde fizyoloji alanında araştırma profesörü olarak görev yaptı. Nobel Ödülü Sahibi.

Sinir sisteminin bütünleşik bir sistem olduğu fikrinden yola çıkarak yürüttüğü deneysel araştırmaları sayesinde geniş çapta tanındı. James-Lange teorisini deneysel olarak doğrulamaya çalışan ilk kişilerden biriydi ve iç sinir sisteminin merkezi sinir sisteminden ayrılmasının, duyguyojenik etkiye yanıt olarak hayvanın genel davranışını değiştirmediğini gösterdi.

Ch. Sherrington, reseptörlerin dış alıcılar, proprioseptörler ve interoseptörler olarak sınıflandırılmasına aittir. Ayrıca deneysel olarak uzak reseptörlerin temas halindeki reseptörlerden kaynaklanma olasılığını gösterdi.

Sistematik sınıflandırmaduyumlarİngiliz bir fizyolog tarafından önerildi C. Sherrington. En büyük ve en önemli duyum gruplarını üç ana türe ayırdı:

iç algılayıcı - vücudun iç ortamından bize ulaşan sinyalleri birleştirmek; mide ve bağırsakların, kalp ve dolaşım sisteminin ve diğer iç organların duvarlarında bulunan iç reseptörler nedeniyle ortaya çıkar; en eski ve temel duyum grubu; duyumların en az bilinçli ve en yaygın biçimleri arasında yer alır ve duygusal durumlara yakınlığını her zaman korur.

propriyoseptif - Vücudun uzaydaki konumu ve kas-iskelet sisteminin konumu hakkında bilgi iletmek; hareketlerin düzenlenmesini sağlamak; denge duygusunun veya statik duyunun yanı sıra motor veya kinestetik duyuyu da içerir; Propriyoseptif duyarlılığın periferik reseptörleri kaslarda ve eklemlerde (tendonlar, bağlar) bulunur ve Paccini cisimcikleri olarak adlandırılır; Denge hissini sağlayan periferik reseptörler iç kulağın yarım daire kanallarında bulunur.

dış algılayıcı Hissetmek - dış dünyadan sinyaller sağlayarak bilinçli davranışlarımızın temelini oluşturur; grup dış algılayıcı duyular geleneksel olarak iki alt gruba ayrılır: temas ve uzak duyumlar.

Temas duyumları Bir nesnenin tat ve dokunma gibi duyular üzerindeki doğrudan etkisinden kaynaklanır.

Mesafe Hissetmek duyulardan belli bir mesafede bulunan nesnelerin niteliklerini yansıtır: işitme ve görme.

Koku, birçok yazara göre, temas ve uzak duyular arasında bir ara pozisyonda bulunur, çünkü resmi olarak koku alma duyuları nesneden belli bir mesafede ortaya çıkar, ancak aynı zamanda koku alma reseptörünün temas ettiği nesnenin kokusunu karakterize eden moleküller de ortaya çıkar. şüphesiz bu nesneye aittir.

Bu, duyuların sınıflandırılmasında koku duyusunun işgal ettiği konumun ikiliğidir.

Duyu, belirli bir fiziksel uyaranın karşılık gelen reseptör üzerindeki etkisinin bir sonucu olarak ortaya çıktığı için, duyuların birincil sınıflandırması, belirli bir nitelikteki veya "modalite" duyusunu veren reseptör tipine göre yapılır.

Herhangi bir spesifik yöntemle ilişkilendirilemeyen duyumlar vardır - intermodal . Bunlar şunları içerir: titreşim hassasiyeti Dokunsal-motor küreyi işitsel küreye bağlayan.

Titreşim hissi - Bu, hareket eden bir cismin neden olduğu titreşimlere karşı hassasiyettir. Çoğu araştırmacıya göre titreşim duyusu, dokunsal ve işitsel duyarlılık arasında bir ara geçiş formudur.

Titreşim hassasiyeti, görme ve duyma hasarı durumunda özellikle pratik önem kazanır. Sağır ve sağır-kör insanların hayatında büyük rol oynar. Sağır-kör insanlar, titreşim hassasiyetinin yüksek gelişimi sayesinde, bir kamyonun ve diğer ulaşım türlerinin çok uzaktan yaklaşmasını öğrendiler. Aynı şekilde sağır-kör insanlar da titreşim duyusu sayesinde odalarına birisinin girdiğini bilirler. Sonuç olarak, zihinsel süreçlerin en basit türü olan duyumlar aslında çok karmaşıktır ve tam olarak araştırılmamıştır.

Genetik sınıflandırma, İngiliz bir nörolog tarafından önerildi X. Kafa. iki tür duyarlılığı ayırt etmemizi sağlar:

protopatik organik duyguları (açlık, susuzluk vb.) içeren (daha ilkel, duygusal, daha az farklılaşmış ve lokalize);

epik eleştirmen (daha incelikli bir şekilde farklılaşan, nesnelleştirilmiş ve rasyonel), insan duyularının ana türlerini içeren; genetik olarak daha genç, protopatik duyarlılığı kontrol eder.

sınıflandırmaünlü yerli psikolog BM Teplova - tüm reseptörleri iki büyük gruba ayırdı:

dış alıcılar Vücudun yüzeyinde veya yakınında bulunan ve dış uyaranlara erişilebilen (dış reseptörler),

ara alıcılar (iç reseptörler) kaslar gibi dokuların derinliklerinde veya iç organların yüzeyinde bulunur. “İçsel duyumlar” olarak adlandırdığımız bir grup duyu, B.M. Teplov bunları içsel duyumlar olarak görüyordu.

Retinadan sinyaller, neredeyse bir milyon sinir lifinden oluşan optik sinir boyunca analizörün orta kısmına gönderilir. Optik kiazma seviyesinde liflerin yaklaşık yarısı beynin karşı yarım küresine, geri kalan yarısı ise aynı (aynı taraftaki) yarım küreye gider. Optik sinir liflerinin ilk değişimi talamusun lateral genikülat gövdesinde meydana gelir. Buradan yeni lifler beyin yoluyla görsel kortekse gönderilir (Şekil 5.17).

Retinayla karşılaştırıldığında genikulat cisim nispeten basit bir oluşumdur. Optik sinirin gelen lifleri uyarılarını kortekse gönderen hücrelerin üzerinde sonlandığı için burada tek bir sinaps vardır. Genikulat gövde, her biri yalnızca bir gözden girdi alan altı hücre katmanı içerir. İlk dördü küçük hücre, alttaki ikisi büyük hücredir, dolayısıyla üst katmanlara denir. çift hücreli(parvo - küçük, hücre - hücre, enlem.) ve alttakiler - magnoselüler(magnus - büyük, enlem.)(Şekil 5.18).

Bu iki katman türü, farklı türdeki bipolar hücreler ve reseptörlerle ilişkili farklı ganglion hücrelerinden bilgi alır. Genikulat gövdenin her hücresi, retinanın alıcı alanından aktive edilir ve "açık" veya "ofrV merkezlerine ve karşıt işaretin bir çevresine sahiptir. Bununla birlikte, genikülat cisim hücreleri ile retinanın ganglion hücreleri arasında

Pirinç. 5 17 Görsel bilginin beyne iletilmesi. 1- göz; 2 - retina; 3 - optik sinir; 4 - görsel kiazma; 5 - dış genikülat gövde, 6 - görsel radyasyon; 7 - görsel korteks; 8 - oksipital loblar (Lindsney, Norman, 1974)

Beyin görmenin fiziksel temelidir. Arka yarıkürelerde retinadan görsel kortekse giden yolların çoğu lateral genikulat cisimden geçer. Bu subkortikal yapının kesiti, ikisi magnoselüler bağlantılara (M) ve dördü parvoselüler bağlantılara (P) karşılık gelen altı hücre katmanını ortaya çıkarır (Zeki, 1992).

Farklılıklar vardır; bunlardan en önemlisi, genikülat gövde hücrelerinin alıcı alanının çevresinin, merkezin etkisini bastırma yeteneğinin çok daha belirgin olmasıdır, yani. daha uzmanlaşmıştır (Hubel, 1974).

Lateral genikülat gövdenin nöronları aksonlarını birincil görsel kortekse gönderir. alanVI (görsel – görsel, İngilizce). Birincil görsel (striatal) korteks, talamusun genikulat gövdelerinin katmanlarına göre adlandırılan magnoselüler ve parvosellüler olmak üzere iki paralel ve büyük ölçüde bağımsız sistemden oluşur (Zeki ve Shopp, 1988). Magnoselüler sistem tüm memelilerde bulunur ve bu nedenle daha eski bir kökene sahiptir. Parvoselüler sistem yalnızca primatlarda mevcuttur, bu da onun daha sonraki evrimsel kökenini gösterir (Carlson, 1992). Magnoselüler sistem, görsel alanın şekli, hareketi ve derinliğinin analizine dahil edilir. Parvoselüler sistem, primatlarda geliştirilen renk algısı ve ince detay tespiti gibi görsel işlevlerde rol oynar (Merigan, 1989).

Genikulat cisimler ile çizgili korteks arasındaki bağlantı yüksek topografik doğrulukla gerçekleştirilir: bölge VI aslında retinanın tüm yüzeyinin bir "haritasını" içerir. Retinayı bölge VI'ya bağlayan sinir yolunun herhangi bir kısmının hasar görmesi, mutlak körlük alanları, boyutları ve konumu tam olarak uzunluk ve boyuta karşılık gelen

Bölge VI'daki hasarın lokalizasyonu. S. Henschen bu bölgeye isim verdi kortikal retina (Zeki, 1992).

Lateral genikülat gövdelerden gelen lifler, korteksin dördüncü katmanındaki hücrelerle temas halindedir. Buradan bilgi sonunda tüm katmanlara yayılır. Korteksin üçüncü ve beşinci katmanlarındaki hücreler aksonlarını beynin daha derin yapılarına gönderir. Çizgili korteksin hücreleri arasındaki bağlantıların çoğu yüzeye dik olarak uzanır, yan bağlantılar çoğunlukla kısadır. Bu, bu alanda bilgi işlemede yerelliğin varlığını göstermektedir.

Retinanın nöronlarının alanları ve genikulat cisimcikler gibi, korteksin basit hücresini (hücrenin alıcı alanı) etkileyen retina alanı, "açık" ve "kapalı" bölgelere bölünmüştür. Ancak bu alanlar mükemmel bir daire olmaktan uzaktır. Tipik bir durumda alıcı alan, her iki yanında daha geniş “o!G” alanlarıyla bitişik olan çok uzun ve dar bir “op” alanından oluşur (Hubel, 1974).

İNSAN İŞİTME ANALİZÖRÜNÜN ANA ÖZELLİKLERİ

İnsan işitsel analizörünün yapısı ve işleyişi

Bir kişinin dış dünyadan aldığı tüm ses bilgileri (toplamın yaklaşık% 25'i) işitsel sistem kullanılarak kendisi tarafından tanınır.

İşitme sistemi bir tür bilgi alıcısıdır ve işitme sisteminin çevresel kısmı ve üst kısımlarından oluşur.

İşitsel sistemin çevresel kısmı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

- ses sinyalini alan, lokalize eden, odaklayan ve güçlendiren bir akustik anten;

- mikrofon;

- frekans ve zaman analizörü;

Analog sinyali ikili sinir uyarılarına dönüştüren analogdan dijitale dönüştürücü.

Periferik işitme sistemi üç bölüme ayrılır: dış, orta ve iç kulak.

Dış kulak, kulak kepçesi ve kulak zarı adı verilen ince bir zarla biten kulak kanalından oluşur. Dış kulaklar ve kafa, kulak zarını harici ses alanına bağlayan (eşleştiren) harici bir akustik antenin bileşenleridir. Dış kulakların ana işlevleri binaural (uzaysal) algılama, ses kaynağının lokalizasyonu ve özellikle orta ve yüksek frekanslarda ses enerjisinin yükseltilmesidir.

Kulak kepçesi 1 dış kulak bölgesinde (Şekil 1.a) akustik titreşimleri kulak kanalına yönlendirir 2, kulak zarı ile biten 5. İşitsel kanal, yaklaşık 2,6 kHz frekanslarda akustik rezonatör görevi görür ve bu da ses basıncını üç kat artırır. Bu nedenle, bu frekans aralığında ses sinyali önemli ölçüde güçlendirilir ve maksimum işitme hassasiyeti bölgesi burada bulunur Ses sinyali kulak zarını daha da etkiler3.

Kulak zarı, ucu orta kulağa bakan, koni şeklinde, 74 mikron kalınlığında ince bir filmdir. Orta kulak bölgesi ile sınırı oluşturur ve burada çekiç şeklinde kas-iskelet sistemi kaldıraç mekanizmasına bağlanır. 4 ve inkus 5. İnkusun pedikülü oval pencerenin zarına dayanır. 6 iç kulak 7. Çekiç-incus kaldıraç sistemi, dış kulakla iletişim kuran orta kulağın hava ortamından en büyük enerji geri dönüşünü sağlamak için oval pencerenin zarı üzerindeki ses basıncını artıran kulak zarı titreşimlerinin bir transformatörüdür. nazofarinks yoluyla çevre 8, sıkıştırılamaz sıvı - perilenf ile dolu iç kulak 7 bölgesine.

Orta kulak, atmosferik basıncı eşitlemek için östaki borusuyla nazofarenkse bağlanan hava dolu bir boşluktur. Orta kulak aşağıdaki işlevleri yerine getirir: hava ortamının empedansını iç kulak kokleasının sıvı ortamıyla eşleştirmek; yüksek seslerden korunma (akustik refleks); amplifikasyon (kaldıraç mekanizması), iç kulağa iletilen ses basıncının kulak zarına çarpana kıyasla neredeyse 38 dB yükseltilmesi nedeniyle.

Şekil 1. İşitme organının yapısı

İç kulağın yapısı (Şekil 1.6'da genişletilmiş olarak gösterilmiştir) çok karmaşıktır ve burada şematik olarak tartışılmaktadır. Boşluğu (7), üç halka şeklinde vestibüler aparatın kanallarına bitişik olan, 3,5 cm uzunluğunda bir salyangoz şeklinde 2,5 dönüş halinde sarılmış, tepeye doğru sivrilen bir tüptür. 9. Bu labirentin tamamı kemikli bir septumla sınırlıdır 10. Tüpün giriş kısmında oval membranın yanı sıra yuvarlak pencere membranının da bulunduğunu unutmayın. 11, orta ve iç kulağı koordine etme yardımcı işlevini yerine getirir.

Ana membran kokleanın tüm uzunluğu boyunca bulunur 12 - akustik sinyal analizörü. Kokleanın tepesine doğru genişleyen, esnek bağlardan oluşan dar bir şerittir (Şekil 1.6).. Kesit (Şekil 1.c) ana zarı göstermektedir 12, kemik (Reissner) zarı 13, vestibüler aparatın sıvı ortamının işitme sisteminden ayrılması; ana zar boyunca Corti'nin 14. organının sinir liflerinin bir turnikeye bağlanan uç katmanları vardır 15.

Ana zar birkaç bin enine liften oluşur uzunluk 32 mm. Corti organı özel işitsel reseptörler içerir- Saç hücreleri. Enine yönde, Corti organı bir sıra iç tüylü hücreden ve üç sıra dış tüylü hücreden oluşur.

İşitme siniri, çekirdeği kokleanın tepesinden uzanan liflerden ve alt kısımlarından dış katmanlardan oluşan bükülmüş bir gövdedir. Beyin sapına giren nöronlar, hücrelerle çeşitli düzeylerde etkileşime girer, kortekse yükselir ve yol boyunca geçer; böylece sol kulaktan gelen işitsel bilgiler esas olarak duygusal bilgilerin esas olarak işlendiği sağ yarıküreye ve sağ kulaktan gelir. Anlamsal bilginin esas olarak işlendiği sol yarıküreye. Kortekste ana işitme bölgeleri temporal bölgede yer alır ve her iki yarıküre arasında sürekli bir etkileşim vardır.

Ses iletiminin genel mekanizması şu şekilde basitleştirilebilir: Ses dalgaları ses kanalından geçer ve kulak zarının titreşimlerini uyarır. Bu titreşimler orta kulağın kemikçik sistemi aracılığıyla sıvıyı kokleanın üst kısmına iten oval pencereye iletilir.

Oval pencerenin zarı iç kulak sıvısında salındığında, ana zar boyunca kokleanın tabanından tepesine doğru hareket eden elastik titreşimler meydana gelir. Ana zarın yapısı, uzunlukları boyunca lokalize edilmiş rezonans frekanslarına sahip bir rezonatör sistemine benzer. Kokleanın tabanında bulunan membran alanları, ses titreşimlerinin yüksek frekanslı bileşenlerine rezonansa girerek bunların titreşmesine neden olur, ortadakiler orta frekanslı olanlara ve üste yakın olan alanlar düşük frekanslara tepki verir. Lenfteki yüksek frekanslı bileşenler hızla zayıflar ve başlangıçtan itibaren membranın uzak bölgelerini etkilemez.

Şekil 2'de şematik olarak gösterildiği gibi, zarın yüzeyinde bir kabartma şeklinde lokalize olan rezonans olayları. 1. G, Ana zar üzerinde bulunan sinir "saç" hücrelerini birkaç katman halinde uyararak Corti organını oluşturur. Bu hücrelerin her birinin yüze kadar “saç” ucu vardır. Membranın dış tarafında bu tür hücrelerin üç ila beş katmanı vardır ve bunların altında bir iç sıra vardır, böylece membran deforme olduğunda birbirleriyle katman katman etkileşime giren "saç" hücrelerinin toplam sayısı yaklaşık olarak 25 bin.

Corti organında, zarın mekanik titreşimleri sinir liflerinin ayrık elektriksel uyarılarına dönüştürülür. Ana zar titreştiğinde, saç hücrelerinin üzerindeki kirpikler bükülür ve bu, daha fazla işlem ve yanıt için alınan ses sinyali hakkında gerekli tüm bilgileri beyne taşıyan elektriksel sinir uyarılarının akışına neden olan bir elektrik potansiyeli üretir. Bu karmaşık sürecin sonucu, giriş akustik sinyalinin elektriksel forma dönüştürülmesidir ve bu daha sonra işitme sinirleri aracılığıyla beynin işitsel bölgelerine iletilir.

İşitsel sistemin yüksek kısımları (korteksin işitsel bölgeleri dahil), gürültü arka planına karşı yararlı ses sinyallerini tanımlayan (kodunu çözen), bunları belirli özelliklere göre gruplandıran, bunları hafızadaki görüntülerle karşılaştıran mantıksal bir işlemci olarak düşünülebilir. , bilgi değerlerini belirler ve yanıt eylemlerine karar verir.

İşitsel analizörlerden gelen sinyallerin beyne iletilmesi

Sinir uyarılarını saç hücrelerinden beyne iletme süreci, doğası gereği elektrokimyasaldır.

Sinir uyarılarının beyne iletilme mekanizması, Şekil 2'deki şema ile temsil edilmektedir; burada L ve R, sol ve sağ kulaklardır, 1, işitsel sinirlerdir, 2 ve 3, bilginin dağıtımı ve işlenmesi için ara merkezlerdir. beyin sapında bulunur ve 2'si sözde . koklear çekirdekler, 3 - üstün zeytinler.

İncir. 2. Sinir uyarılarının beyne iletilme mekanizması

Perde hissinin oluştuğu mekanizma hala tartışmaya açıktır. Yalnızca düşük frekanslarda, ses titreşiminin her yarım döngüsü için birkaç darbenin meydana geldiği bilinmektedir. Daha yüksek frekanslarda, darbeler her yarım döngüde gerçekleşmez, ancak daha az sıklıkla, örneğin her iki periyotta bir darbe ve daha yüksek frekanslarda, hatta üçte bir kez meydana gelir. Ortaya çıkan sinir uyarılarının sıklığı yalnızca stimülasyonun yoğunluğuna bağlıdır, yani. ses basıncı seviyesinde.

Sol kulaktan gelen bilgilerin çoğu beynin sağ yarıküresine iletilirken, sağ kulaktan gelen bilgilerin çoğu da sol yarıküreye iletilir. Beyin sapının işitsel kısımlarında perde, ses şiddeti ve tınının bazı özellikleri belirlenir. Birincil sinyal işleme gerçekleştirilir. Serebral kortekste karmaşık işlem süreçleri gerçekleşir. Birçoğu doğuştandır, birçoğu bebeklikten başlayarak doğa ve insanlarla iletişim sürecinde oluşur.

Çoğu insanda (sağ elini kullananların %95'i ve sol elini kullananların %70'i) sol yarıkürenin tahsis edildiği ve işlendiği tespit edilmiştir; anlamsal bilgi işaretleri ve sağda estetik olanlar. Bu sonuç, konuşma ve müziğin biyotik (çatallı, ayrı) algısı üzerine yapılan deneylerde elde edildi. Sol kulağıyla bir sayı dizisini, sağ kulağıyla diğerini dinlerken dinleyici, sağ kulak tarafından algılanan ve sol yarıküre tarafından alınan bilgileri tercih eder. Aksine, farklı kulaklarla farklı melodiler dinlerken, sol kulak tarafından dinlenen ve sağ yarıküreye giren bilgi tercih edilir.

Uyarımın etkisi altındaki sinir uçları, sinir lifleri boyunca beyne iletilen dürtüler (yani pratik olarak zaten kodlanmış, neredeyse dijital bir sinyal) üretir: ilk anda 1000 dürtü/s'ye kadar ve bir saniyeden sonra - 200'den fazla değil Uyum sürecini belirleyen yorgunluk nedeniyle; Bir sinyale uzun süre maruz kalındığında algılanan ses yüksekliğinin azalması.

İnsan sinir sisteminin özel organizasyonu, nesnel dünyayı algılamayı ve algılamayı mümkün kılar. Tüm duyu organları beyne bağlıdır. Her duyu organı belirli bir modalitenin uyaranlarına tepki verir:

Işığa maruz kalma konusunda görme organları,

Hava dalgası titreşimlerini işitme organları,

Mekanik etkiye dokunma organları,

Ağız bölgesinde kimyasal maruziyet için tat alma organları,

Burun bölgesinde kimyasal maruziyete karşı koku alma organları.

Beynin bir uyarana yanıt verebilmesi için, her duyusal yöntemin öncelikle karşılık gelen fiziksel enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmesi gerekir. Daha sonra bu sinyaller, her biri kendi yöntemiyle beyne ulaşır. Fiziksel enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi işlemi, duyu organlarında bulunan ve reseptör adı verilen özel hücreler tarafından gerçekleştirilir.

Görme reseptörleri gözün iç kısmında ince bir tabaka halinde bulunur. Her görsel reseptör, ışığa tepki veren bir kimyasal içerir ve bu tepki, sinir uyarısıyla sonuçlanan bir dizi olayı tetikler.

İşitme reseptörleri kulağın derinliklerinde bulunan ince tüylü hücrelerdir. Hava titreşimleri bu tüy hücrelerini bükerek sinir uyarılarına neden olur.

Doğa, diğer duyusal yöntemler için de benzer "hileler" geliştirmiştir.

Reseptör bir nörondur, yani özelleşmiş de olsa bir sinir hücresidir. Uyarılan reseptör, ara nöronlara bir elektrik sinyali gönderir. Bunlar - serebral korteksin alıcı bölgesine. Her duyusal modalitenin kendi alıcı alanı vardır.

Korteksin alıcı veya diğer bölgesinde bilinçli bir duyum deneyimi ortaya çıkar. Beyin ve bilinç, yalnızca uyaranın etkisini değil, aynı zamanda uyaranın bir dizi özelliğini de, örneğin etkinin yoğunluğunu, algılar.

Etkinin yoğunluğu ne kadar büyükse, sinir uyarılarının sıklığı da o kadar yüksek olur; dolayısıyla doğa bu yazışmayı kodlamıştır. Sinir uyarılarının frekansı ne kadar yüksek olursa, uyarının beyin ve bilinç tarafından algılanan yoğunluğu da o kadar büyük olur.

Sinyalin daha kesin bir şekilde belirlenmesi için (örneğin, ışığın rengi veya yemeğin tadı gibi), belirli nöronlar vardır (bir nöron mavi renk hakkında, diğeri yeşil hakkında, üçüncüsü ekşi yiyecek hakkında bilgi iletir, bir nöron ise dördüncüsü tuzlu hakkında...).

Ses algısında duyu özellikleri, beyne giren elektrik sinyalinin şekliyle kodlanabilmektedir. Sinyal şekli sinüs dalgasına yakınsa bu ses hoşumuza gider.

Edebiyat

Atkinson R. L., Agkinson R. S., Smith E. E. Psikolojiye giriş: Üniversiteler için ders kitabı / Çev. İngilizceden altında. ed. V. P. Zinchenko. - M.: Trivola, 1999.

İnsan, beynin özel aktivitesi sayesinde nesnel dünyayı hissedebilir ve algılayabilir. Tüm duyu organları beyne bağlıdır. Bu organların her biri belirli bir tür uyarana tepki verir: görme organları - ışık etkisine, işitme ve dokunma organları - mekanik etkiye, tat ve koku organları - kimyasal etkiye. Ancak beynin kendisi bu tür etkileri algılayamaz. Yalnızca sinir uyarılarıyla ilişkili elektrik sinyallerini "anlar". Beynin bir uyarana tepki verebilmesi için V Her duyusal yöntem öncelikle ilgili fiziksel enerjiyi elektrik sinyallerine dönüştürmeli ve bu sinyaller daha sonra beyne giden kendi yollarını izlemelidir. Bu çeviri işlemi, duyu organlarında bulunan ve reseptör adı verilen özel hücreler tarafından gerçekleştirilir. Örneğin görsel reseptörler gözün iç kısmında ince bir tabaka halinde bulunur; Her görsel reseptör, ışığa tepki veren bir kimyasal içerir ve bu tepki, sinir uyarısıyla sonuçlanan bir dizi olayı tetikler. İşitsel reseptörler kulağın derinliklerinde bulunan ince tüylü hücrelerdir; Ses uyarısı olan hava titreşimleri bu tüy hücrelerini bükerek sinir uyarısına neden olur. Benzer süreçler diğer duyusal modalitelerde de meydana gelir.

Reseptör, özelleşmiş bir sinir hücresi veya nörondur; heyecanlandığında ara nöronlara bir elektrik sinyali gönderir. Bu sinyal, serebral korteksteki alıcı bölgesine ulaşana kadar ilerler; her duyusal modalitenin kendi alıcı bölgesi vardır. Beynin bir yerinde (belki alıcı kortekste ya da belki korteksin başka bir bölümünde) bir elektrik sinyali bilinçli bir duyum deneyimine neden olur. Yani dokunmayı hissettiğimizde bu his cildimizde değil beynimizde “gerçekleşir”. Dahası, dokunma hissine doğrudan aracılık eden elektriksel uyarılar, deride bulunan dokunma reseptörlerinde ortaya çıkan elektriksel uyarılardan kaynaklanıyordu. Aynı şekilde acı tat hissi de dilde değil beyinde oluşur; ancak tat duyusuna aracılık eden beyin uyarılarının kendisi, dilin tat alma tomurcuklarından gelen elektriksel uyarılardan kaynaklanıyordu.

Bu soruyu cevaplamak için bilim adamlarının, çeşitli giriş sinyallerinin veya uyaranların deneğe sunulması sırasında tek reseptör hücrelerinin ve yollarının aktivitesini kaydetmek için bir dizi deney yapmaları gerekiyordu. Bu şekilde, belirli bir nöronun uyaranın hangi özelliklerine yanıt verdiğini doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz. Böyle bir deney pratikte nasıl gerçekleştirilir?

Deney başlamadan önce hayvan (maymun), görme korteksinin belirli bölgelerine ince tellerin yerleştirildiği bir ameliyata tabi tutulur. Elbette böyle bir operasyon steril koşullar altında ve uygun anestezi ile gerçekleştirilir. İnce teller - mikroelektrotlar - kendisiyle temas halindeki nöronun elektriksel aktivitesini kaydeden uç kısmı dışında her yerde yalıtımla kaplıdır. Bu mikroelektrotlar yerleştirildikten sonra acıya neden olmuyor ve maymun oldukça normal bir şekilde yaşayıp hareket edebiliyor. Gerçek deney sırasında maymun bir test cihazına yerleştirilir ve mikroelektrotlar amplifikasyon ve kayıt cihazlarına bağlanır. Daha sonra maymuna çeşitli görsel uyaranlar sunulur. Hangi elektrotun kararlı bir sinyal ürettiğini gözlemleyerek, hangi nöronun her uyarana yanıt verdiğini belirleyebiliriz. Bu sinyaller çok zayıf olduğundan, yükseltilmeleri ve onları elektrik voltaj eğrilerine dönüştüren bir osiloskopun ekranında görüntülenmeleri gerekir. Çoğu nöron, bir osiloskopa dikey patlamalar (sivri uçlar) şeklinde yansıyan bir dizi sinir uyarısı üretir. Uyaran yokluğunda bile birçok hücre nadir uyarılar (spontan aktivite) üretir. Belirli bir nöronun duyarlı olduğu bir uyaran sunulduğunda, hızlı bir artış dizisi görülebilir. Bilim insanları, tek bir hücrenin aktivitesini kaydederek, duyu organlarının bir uyarının yoğunluğunu ve kalitesini nasıl kodladığı hakkında çok şey öğrendi. Uyaran yoğunluğunu kodlamanın ana yolu, birim zaman başına sinir uyarılarının sayısıdır; sinir uyarılarının sıklığı. Bunu dokunma örneğini kullanarak gösterelim. Birisi elinize hafifçe dokunduğunda sinir liflerinde bir dizi elektriksel uyarı ortaya çıkacaktır. Basınç artarsa darbelerin büyüklüğü aynı kalır, ancak birim zamandaki sayıları artar. Diğer yöntemlerde de durum aynıdır. Genel olarak, yoğunluk arttıkça sinir uyarılarının frekansı da artar ve uyarının algılanan yoğunluğu da artar.

Uyaran yoğunluğu başka yollarla kodlanabilir. Bunlardan biri, yoğunluğu dürtülerin zamansal modeli biçiminde kodlamaktır. Düşük yoğunlukta, sinir uyarıları nispeten nadiren takip edilir ve bitişik uyarılar arasındaki aralık değişkendir. Yüksek yoğunlukta bu aralık oldukça sabit hale gelir. Diğer bir olasılık da yoğunluğu, etkinleştirilen nöronların mutlak sayısı olarak kodlamaktır: uyaranın yoğunluğu ne kadar büyükse, o kadar fazla nöron dahil olur.

Bir uyaranın kalitesini kodlamak daha karmaşıktır. Bu süreci açıklamaya çalışan I. Müller, 1825'te beynin farklı duyusal sinirler (bazı sinirler görsel duyuları iletir, diğerleri işitsel vb.) boyunca ilerlemesi nedeniyle bilgiyi farklı duyusal modlardan ayırt edebildiğini öne sürdü. Bu nedenle, Müller'in gerçek dünyanın bilinemezliğine ilişkin bir takım açıklamalarını dikkate almazsak, farklı reseptörlerde başlayan sinir yollarının serebral korteksin farklı alanlarında sona erdiği konusunda hemfikir olabiliriz. Sonuç olarak beyin, beyni reseptöre bağlayan sinir kanalları sayesinde uyaranın niteliksel parametreleri hakkında bilgi alır. Ancak beyin bir yöntemin etkilerini ayırt edebilir. Örneğin kırmızıyı yeşilden, tatlıyı ekşiden ayırıyoruz. Görünüşe göre buradaki kodlama aynı zamanda belirli nöronlarla da ilişkili. Örneğin, bir kişinin tatlıyı ekşiden ayırdığına dair kanıtlar vardır çünkü her tat türünün kendine ait sinir lifleri vardır. Dolayısıyla, "tatlı" lifler esas olarak tatlı reseptörlerden, "ekşi" liflerden - ekşi reseptörlerden bilgi iletir ve aynı şey "tuzlu" lifler ve "acı" lifler için de geçerlidir.

Ancak özgüllük mümkün olan tek kodlama ilkesi değildir. Duyusal sistemin kaliteli bilgiyi kodlamak için belirli bir sinir uyarısı modelini kullanması da mümkündür. Örneğin tatlılara maksimum tepki veren bireysel bir sinir lifi, diğer tat uyaranlarına da değişen derecelerde yanıt verebilir. Bir lif en güçlü şekilde tatlılara, daha zayıf bir şekilde acıya ve hatta daha zayıf bir şekilde tuzluya tepki verir; Böylece "tatlı" bir uyarı, değişen derecelerde uyarılabilirliğe sahip çok sayıda lifi aktive edecek ve daha sonra bu özel sinirsel aktivite modeli, sistemdeki tatlının kodu olacaktır. Farklı bir desen, lifler boyunca acı kod olarak iletilecektir.

Ancak bilimsel literatürde farklı bir görüş bulabiliriz. Örneğin, bir uyarının niteliksel parametrelerinin beyne giren bir elektrik sinyali biçiminde kodlanabileceğini iddia etmek için her türlü neden vardır. Bir sesin tınısını ya da bir müzik aletinin tınısını algıladığımızda da benzer bir olayla karşılaşırız. Sinyal şekli sinüzoide yakınsa, o zaman tını bizim için hoştur, ancak şekil sinüzoidden önemli ölçüde farklıysa, o zaman bir uyumsuzluk hissine kapılırız.

Bu nedenle, bir uyaranın niteliksel parametrelerinin duyumlara yansıması, doğası tam olarak araştırılmamış olan çok karmaşık bir süreçtir.

Yazan: Atkinson R.L., Atkinson R.S., Smith E.E. ve diğerleri Psikolojiye Giriş: Üniversiteler için Ders Kitabı / Çev. İngilizceden altında. ed. Başkan Yardımcısı Zinchenko, - M .: Trivola, 1999.

Duygular, kişiyi dış dünyaya bağlar ve hem onunla ilgili ana bilgi kaynağıdır hem de zihinsel gelişimin temel koşuludur. Ancak bu hükümler açık olmasına rağmen defalarca sorgulanmıştır. Felsefe ve psikolojideki idealist eğilimin temsilcileri, bilinçli faaliyetimizin gerçek kaynağının duyular değil, içsel bilinç durumu, rasyonel düşünme yeteneği, doğada var olan ve gelen bilgi akışından bağımsız olduğu fikrini sıklıkla dile getirdiler. dış dünya. Bu görüşler felsefenin temelini oluşturdu rasyonalizm.Özü, bilinç ve aklın insan ruhunun birincil, açıklanamaz özellikleri olduğu iddiasıydı.

İdealist kavramın destekçisi olan idealist filozoflar ve birçok psikolog, bir kişinin duyularının onu dış dünyaya bağladığı görüşünü reddetmek ve bunun tersini, paradoksal konumu, yani duyumların kişiyi ayıran aşılmaz bir duvar olduğunu kanıtlamak için sıklıkla girişimlerde bulunmuşlardır. dış dünyadan. Benzer bir pozisyon öznel idealizmin temsilcileri (D. Berkeley, D. Hume, E. Mach) tarafından da öne sürüldü.

Psikolojideki düalist eğilimin temsilcilerinden biri olan I. Müller, öznel idealizmin yukarıda bahsedilen konumunu temel alarak “duyuların özgül enerjisi” teorisini formüle etmiştir. Bu teoriye göre duyu organlarının her biri (göz, kulak, deri, dil) dış dünyanın etkisini yansıtmaz, çevrede meydana gelen gerçek süreçler hakkında bilgi sağlamaz, yalnızca dış etkenlerden uyarılar alır. kendi süreçlerini heyecanlandırır. Bu teoriye göre her duyu organının, dış dünyadan gelen herhangi bir etkiyle uyarılan kendine özgü bir enerjisi vardır. Yani ışık hissini elde etmek için göze bastırmak veya elektrik akımı uygulamak yeterlidir; Kulağın mekanik veya elektriksel olarak uyarılması, ses hissinin oluşması için yeterlidir. Bu hükümlerden, duyuların dış etkileri yansıtmadığı, yalnızca onlar tarafından uyarıldığı ve kişinin dış dünyanın nesnel etkilerini değil, yalnızca duyularının aktivitesini yansıtan kendi öznel durumlarını algıladığı sonucuna varılmıştır.

Benzer bir bakış açısı, duyuların, nesnelerin duyu organları üzerindeki etkisi sonucu ortaya çıktığı gerçeğini reddetmeyen, ancak bu etki sonucu ortaya çıkan zihinsel görüntülerin duyu organlarında hiçbir şey olmadığına inanan G. Helmholtz'un görüşüydü. gerçek nesnelerle ortaktır. Bu temelde, duyumları dış olayların "sembolleri" veya "işaretleri" olarak adlandırdı ve onları bu olayların görüntüleri veya yansımaları olarak tanımayı reddetti. Belirli bir nesnenin bir duyu organı üzerindeki etkisinin, bilinçte, etkileyen nesnenin bir "işaretini" veya "sembolünü" uyandırdığına, ancak onun görüntüsünü uyandırdığına inanıyordu. “Çünkü görüntünün tasvir edilen nesneye belli bir benzerliğe sahip olması gerekir... İşaretin, işaret olduğu şeye herhangi bir benzerliği olması gerekmez.”

Bu yaklaşımların her ikisinin de şu ifadeye vardığını görmek kolaydır: Bir kişi nesnel dünyayı algılayamaz ve tek gerçeklik, öznel olarak algılanan "dünyanın öğelerini" yaratan, duyularının etkinliğini yansıtan öznel süreçlerdir. .”

Benzer sonuçlar teorinin temelini oluşturdu tekbencilik(lat. çözüm - bir, ipse - kendisi) bu, kişinin yalnızca kendisini bilebileceği ve kendisinden başka hiçbir şeyin varlığına dair hiçbir kanıtın olmadığı gerçeğine indirgenmiştir.

Dış dünyanın nesnel bir yansımasının mümkün olduğuna inanan materyalist okulun temsilcileri ise birbirine zıt konumlarda yer almaktadır. Duyu organlarının evriminin incelenmesi, uzun tarihsel gelişim sürecinde, nesnel olarak var olan maddenin hareket biçimlerinin (veya madde türlerinin) özel türlerini yansıtmada uzmanlaşmış özel algı organlarının (duyu organları veya reseptörler) oluştuğunu ikna edici bir şekilde göstermektedir. enerji): ses titreşimlerini yansıtan işitsel reseptörler; belirli elektromanyetik titreşim aralıklarını vb. yansıtan görsel alıcılar. Organizmaların evrimi üzerine yapılan araştırmalar, aslında "duyu organlarının kendilerine özgü enerjilerine" sahip olmadığımızı, ancak çeşitli enerji türlerini nesnel olarak yansıtan belirli organlara sahip olduğumuzu göstermektedir. Dahası, çeşitli duyu organlarının yüksek uzmanlaşması, yalnızca analizörün çevresel kısmının (reseptörler) yapısal özelliklerine değil, aynı zamanda algılanan sinyalleri alan merkezi sinir aparatını oluşturan nöronların en yüksek uzmanlığına da dayanmaktadır. periferik duyu organları.

İnsan duyularının tarihsel gelişimin bir ürünü olduğu ve bu nedenle niteliksel olarak hayvanların duyularından farklı olduğu unutulmamalıdır. Hayvanlarda duyuların gelişimi tamamen biyolojik, içgüdüsel ihtiyaçlarla sınırlıdır. Pek çok hayvanda, belirli duyu türleri, incelikleriyle dikkat çekicidir, ancak bu ince gelişmiş duyum yeteneğinin tezahürü, belirli bir türün hayvanları için doğrudan hayati öneme sahip olan nesneler ve bunların özelliklerinin çemberinin sınırlarının ötesine geçemez. Örneğin arılar bir çözeltideki şeker konsantrasyonunu ortalama bir insana göre çok daha iyi ayırt edebilirler ancak bu onların tat duyularının inceliğini sınırlar. Başka bir örnek: Sürünen bir böceğin hafif hışırtısını duyabilen bir kertenkele, taşın taşa olan çok yüksek sesine hiçbir şekilde tepki vermeyecektir.

İnsanlarda hissetme yeteneği biyolojik ihtiyaçlarla sınırlı değildir. Emek, onda hayvanlarla kıyaslanamayacak kadar geniş bir ihtiyaç yelpazesi yarattı ve bu ihtiyaçları karşılamayı amaçlayan faaliyetlerde, hissetme yeteneği de dahil olmak üzere insan yetenekleri sürekli gelişiyordu. Dolayısıyla insan, çevresindeki nesnelerin özelliklerini bir hayvana göre çok daha fazla hissedebilmektedir.

1 Bu bölüm şu kitaptaki bölümlere dayanmaktadır: Psikoloji. / Ed. prof. K.N. Kornilova, Prof. A.A. Smirnova, prof. B.M. Teplova. - Ed. 3., revize edildi ve ek - M.: Üçpedgiz, 1948.