Особенности зрительной и слуховой сенсорных систем - Биология и естествознание контрольная работа

Главная

Биология и естествознание
Особенности зрительной и слуховой сенсорных систем

Классификация рецепторов, механизм их возбуждения. Функции зрительной сенсорной системы, строение органа зрения и сетчатки. Роль таламуса в восприятии зрительного образа. Основные элементы слуховой системы, значение кортиева органа и слухового нерва.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Зрительная кора (англ. visual cortex ) является частью коры больших полушарий головного мозга, отвечающей за обработку визуальной информации. В основном, она сосредоточена в затылочной доле головного мозга. Понятие зрительная кора включает первичную зрительную кору (также называемую стриарной корой или зрительной зоной V1) и экстрастриарную зрительную кору - зоны V2, V3, V4, и V5. Первичная зрительная кора анатомически эквивалентна полю Бродмана 17, или BA17. Экстрастриарная зрительная кора включает поля Бродмана 18 и 19. Зрительная кора присутствует в каждом из полушарий головного мозга. Области зрительной коры левого полушария получают сигналы от правой половины зрительного поля, правого полушария - от левой половины.
13. Простые, сложные и сверхсложные клетки и их функции
"Простые" и "сложные" клетки. Нейроны, отвечающие на простые линейные стимулы (щели, края или темные полосы), получили название "простых", а те, которые отвечают на стимулы сложной конфигурации и на движущиеся стимулы, были названы "сложными".
On- и off-клетки тоже можно обнаружить в зрительной коре, но здесь они расположены не концентрически. Эти два вида клеток резко разграничены, и направление разделяющей их границы зависит от ориентационной специфичности нейрона. Предполагается, что функция ориентационных колонок осуществляется путем латерального торможения.
Распределение колончатых функциональных единиц в зрительной коре неоднотипно. Показано, что "простые" клетки преобладают в поле 17 по Бродману, которое лежит в центре зрительной коры, а в полях 18 и 19 чаще встречаются "сложные" клетки. Высказано предположение, что информация, проанализированная и переработанная простыми клетками, передается сложным для дальнейшего анализа. Таким образом, весьма вероятно, что зрительное восприятие - результат кооперации разных клеток.
Информация, закодированная, проанализированная и переработанная в сетчатке и таламусе, декодируется несколькими миллионами нейронов в коре. В конечном результате, таким образом, получается аналоговое сообщение в соответствии с принципом отражения внешней среды.
"Сверхсложные" нейроны. В зрительной коре описан также третий класс нейронов, а именно "сверхсложные" клетки. Это истинные интегрирующие единицы, выполняющие в зрительной системе функцию синтеза. Они получают информацию от нижележащих нейронов и обеспечивают единообразие восприятия пространства и формы.
Функция слуховой системы состоит в формировании слуховых ощущений человека в ответ на действие звуковых волн, представляющих собой распространяющиеся колебания молекул воздуха (упругой среды). Периферическая часть слуховой системы включает наружное, среднее и внутреннее ухо, в котором расположены слуховые рецепторы. Ее центральную часть образуют проводящие пути, переключательные ядра и слуховая кора, расположенная в обоих полушариях в глубине латеральной борозды, отделяющей височную долю от лобной и передних отделов теменной доли.
15 . Общий план строения. Строение органа слуха. Строение внутреннего уха
Кортиев орган - рецепторная часть слухового анализатора, расположенная внутри перепончатого лабиринта. В процессе эволюции возникает на основе структур органов боковой линии. Воспринимает колебания волокон, расположенных в канале внутреннего уха, и передаёт в слуховую зону коры больших полушарий, где и формируются звуковые сигналы. В кортиевом органе начинается первичное формирование анализа звуковых сигналов. Кортиев орган располагается в спирально завитом костном канале внутреннего уха - улитковом ходе, заполненном эндолимфой и перилимфой. Верхняя стенка хода прилегает к т. н. лестнице преддверия и называется рейснеровой перепонкой; нижняя стенка, граничащая с т. н. барабанной лестницей, образована основной перепонкой, прикрепляющейся к спиральной костной пластинке.
Внутренние волосковые клетки располагаются в один ряд; общее число их по всей длине перепончатого канала достигает 3500. Наружные волосковые клетки располагаются в 3-4 ряда; общее число их составляет 12 000-20 000. Каждая волосковая клетка имеет удлиненную форму. Один полюс клетки фиксирован на основной мембране; второй ее полюс находится в полости перепончатого канала улитки. На конце этого полюса рецепторной клетки имеются волоски: их число на каждой внутренней клетке составляет 30-40 и они очень короткие - 4-5 мкм (4-5-10-6 м); на каждой наружной клетке число волосков достигает 65-120, они тоньше и длиннее. Волоски рецепторных клеток омываются эндолимфой и контактируют с покровной пластинкой, или текториальной мембраной, которая по всему ходу перепончатого канала расположена над волосковыми клетками. При действии звуков основная мембрана начинает колебаться, волоски рецепторных клеток касаются текториальной мембраны и деформируются. Это вызывает генерацию электрических потенциалов, а затем через синапсы - возбуждение волокон слухового нерва. Электрические явления в улитке. При отведении электрических потенциалов от разных частей улитки исследователи обнаружили 5 различных электрических феноменов. Два из них - мембранный потенциал слуховой рецепторной клетки и потенциал эндолимфы - не обусловлены действием звука (они наблюдаются и при отсутствии звуковых раздражений). Три электрических явления - микрофонный потенциал улитки, суммационный потенциал и потенциалы слухового нерва - возникают под влиянием звуковых раздражений
18 . Механизм возбуждения кор тиева органа
Физиологический механизм восприятия звука основан на двух процессах, происходящих в улитке: 1) разделение звуков различной частоты по месту их наибольшего воздействия на основную мембрану улитки и 2) преобразование рецепторными клетками механических колебаний в нервное возбуждение.
Звуковые колебания, поступающие во внутреннее ухо через овальное окно, передаются перилимфе, а колебания этой жидкости приводят к смещениям основной мембраны. От высоты звука зависит высота столба колеблющейся жидкости и, соответственно, место наибольшего смещения основной мембраны. Таким образом, при различных по высоте звуках возбуждаются разные волосковые клетки и разные нервные волокна. Увеличение силы звука приводит к увеличению числа возбужденных волосковых клеток и нервных волокон, что позволяет различать интенсивность звуковых колебаний. Преобразование колебаний в процесс возбуждения осуществляется специальными рецепторами - волосковыми клетками. Волоски этих клеток погружены в покровную мембрану. Механические колебания при действии звука приводят к смещению покровной мембраны относительно рецепторных клеток и изгибанию волосков. В рецепторных клетках механическое смещение волосков вызывает процесс возбуждений.
19 . Теория бегущей волны ( или теория Бекеша)
Согласно гидродинамической теории Бекеши и Флетчера, под влиянием звуков в лимфе улитки происходят сложные динамические процессы и деформации мембран. При быстрых колебаниях подножной пластинки относительно большая инерция столба лимфы в обеих лестницах не позволяет ему следовать за быстрыми колебаниями стремени.
Это ведет к повышению давления в вестибулярной лестнице, вследствие чего вестибулярная мембрана, а затем и базилярная пластинка прогибаются, при э том давление передается дальше на лимфу барабанной лестницы и на мембрану окна улитки.
Чем выше звук, тем ближе к окну улитки прогиб базилярной пластинки. Самые низкие звуки вызывают деформацию ее у верхушки улитки. В настоящее время основной считается теория пространственного расположения звуков. По новейшим экспериментальным данным Бекеши и Флетчера, место максимальной деформации соответствует пространственному расположению звуков на основной мембране, где наблюдались вихревые движения лимфы.
Слуховой нерв - восьмой черепно-мозговой чувствительный нерв (VIII), по которому от внутреннего уха к головному мозгу поступают импульсы от вестибулярного аппарата и кортиева органа внутреннего уха. Этот нерв имеет две части: По нерву улитки передаются импульсы от слухового (нерв преддверия и нерв улитки) органа улитки; это слуховой нерв. Нерв преддверия, по которому проходят импульсы от полукружных каналов, маточек и мешочков, передавая в головной мозг информацию о положении тела и осуществляемых им движениях, это нерв равновесия.
2 1 . Роль подк орковых ядер в восприятии слуха
К подкорковым ядрам относятся хвостатое ядро, бледный шар и скорлупа. Они находятся в толще больших полушарий головного мозга, между лобными долями и промежуточным мозгом. Эмбриональное происхождение хвостатого ядра и скорлупы едино, поэтому о них говорят иногда как о едином - полосатом теле (стриатум). Бледный шар, филогенетически наиболее древнее образование, обособлен от полосатого тела и морфологически, и функционально.
Функции базальных ганглиев по сравнению с функциями других образований нервной системы менее изучены. Это обусловлено труднодоступностью их для прямого исследования, при сохранении целостности мозга. Разрушение отдельных частей полосатого тела приводит к нарушению обширных нервных связей подкорковых ядер с корой и ядрами стволовой части мозга.
К настоящему времени получено достаточно экспериментальных фактов, позволяющих говорить, что логичная, хорошо построенная система о стриатуме и бледном шаре как высших подкорковых двигательных центрах - хранителях древних автоматизмов не отвечает действительности. Следовательно, и сложившиеся ранее представления о физиологических механизмах расстройств, вызываемых нарушением функций стриатума или бледного шара, являются неверными.
Существует две отдельные части слуховой коры: первичная слуховая кора и ассоциативная слуховая кора (называемая также вторичной слуховой корой). Первичная слуховая кора непосредственно возбуждается проекциями от медиального коленчатого тела, тогда как ассоциативная слуховая кора возбуждается вторично импульсами из первичной слуховой коры, а также проекциями из таламических ассоциативных зон, прилежащих к медиальному коленчатому телу.
Восприятие частоты звука в первичной слуховой коре. В первичной слуховой коре и ассоциативной слуховой коре обнаружены, по крайней мере, шесть тонотопических карт. В каждой из этих карт высокочастотные звуки возбуждают нейроны у одного конца карты, а низкочастотные звуки - у противоположного конца. В основном, низкочастотные звуки локализуются спереди, а высокочастотные - сзади.
Это справедливо не для всех карт. Возникает вопрос: почему слуховая кора имеет так много разных карт? Ответ, вероятно, в том, что каждая из отдельных областей анализирует одно из специфических свойств звука. Например, одна из больших карт в первичной слуховой коре, вероятно, различает сами звуковые частоты и дает человеку физическое ощущение высоты звуков. Другая карта, вероятно, используется для определения направления, откуда исходит звук.
Другие области слуховой коры выделяют особые качества, например внезапное начало звуков, или, возможно, особые модуляции, например выделение звуков определенной частоты из шума.
Диапазон частот, на которые реагирует каждый нейрон слуховой коры, гораздо уже, чем в улитке и релейных ядрах мозгового ствола. Вновь обратившись к рисунку, можно видеть, что базальная мембрана улитки стимулируется звуками всех частот, и такое же широкое звуковое представительство обнаруживается в улитковых ядрах. Однако когда возбуждение достигает мозговой коры, большинство звукочувствительных нейронов реагируют лишь на узкий, а не на широкий диапазон частот.
Следовательно, где-то по пути механизмы анализа «обостряют» реакцию на частоту. Полагают, что причиной этого обостряющего эффекта является главным образом феномен латерального торможения. Это значит, что стимуляция улитки одной частотой тормозит звуковые частоты с обеих сторон этой первичной частоты; причиной являются коллатеральные волокна, ответвляющиеся от первичного сигнального пути и оказывающие тормозное влияние на прилежащие пути. Важность такого эффекта показана также для усиления особенностей соматосенсорных, зрительных и других типов ощущений.
Многие нейроны слуховой коры, особенно в ассоциативной слуховой коре, не просто реагируют на специфические звуковые частоты в ухе. Полагают, что эти нейроны «связывают» разные звуковые частоты друг с другом или звуковую информацию с информацией от других сенсорных областей коры. Действительно, теменная часть ассоциативной слуховой коры частично перекрывает соматосенсорную область II, что, вероятно, обеспечивает возможность ассоциации слуховой информации с соматосенсорной.
Человеческое ухо способно воспринять звуки с частотой от 20 до 22000 Гц, но его чувствительность не является одинаковой в этом интервале. Она зависит от частоты звука. Эксперименты указывают на то, что в тихой окружающей обстановке чувствительность уха максимальна при частотах от 2 до 4 кГц. Стоит отметить, что частотный диапазон человеческого голоса также весьма ограничен. Он располагается в интервале от 500 Гц до 2 кГц. Существование порога слышимости дает основу для построения методов сжатия звука с потерями. Можно удалять все сэмплы, величина которых лежит ниже этого порога. Поскольку порог слышимости зависит от частоты, кодер должен знать спектр сжимаемого звука в каждый момент времени. Для этого нужно хранить несколько предыдущих входных сэмплов (обозначим это число п - 1; оно или фиксировано, или задается пользователем). При вводе следующего сэмпла необходимо на первом шаге сделать преобразование п сэмплов в частотную область. Результатом служит вектор, состоящий из га числовых компонент, которые называются сигналами. Он определяет частотное разложение сигнала. Если сигнал для частоты / меньше порога слышимости этой частоты, то его следует отбросить.
Для эффективного сжатия звука применяются еще два свойства органов слуха человека. Эти свойства называются частотное маскирование и временное маскирование. Частотное маскирование (его еще называют слуховое маскирование) происходит тогда, когда нормально слышимый звук накрывается другим громким звуком с близкой частотой. Этот звук приподнимает порог слышимости в своей окрестности (пунктирная линия). В результате звук, обозначенный тоненькой стрелкой в точке «х» и имеющий нормальную громкость выше своего порога чувствительности, становится неслышимым; он маскируется более громким звуком. Хороший метод сжатия звука должен использовать это свойство слуха и удалять сигналы, соответствующие звуку «х», поскольку они все равно не будут услышаны человеком. Это один возможный путь сжатия с потерями. Частотное маскирование (область под пунктирной линией на рис.) зависит от частоты сигнала. Оно варьируется от 100 Гц для низких слышимых частот до более чем 4 кГц высоких частот. Следовательно область слышимых частот можно разделить на несколько критических полос, которые обозначают падение чувствительности уха (не путать со снижением мощности разрешения) для более высоких частот.
Можно считать критические полосы еще одной характеристикой звука, подобной его частоте. Однако, в отличие от частоты, которая абсолютна и не зависит от органов слуха, критические полосы определяются в соответствии со слуховым восприятием. В итоге они образуют некоторые меры восприятия частот. Критические полосы можно описать следующим образом: из-за ограниченности слухового восприятия звуковых частот порог слышимости частоты приподнимается соседним звуком, если звук находится в критической полосе. Это свойство открывает путь для разработки практического алгоритма сжатия аудиоданных с потерями. Звук необходимо преобразовать в частотную область, а получившиеся величины (частотный спектр) следует разделить на под полосы, которые максимально приближают критические полосы. Если это сделано, то сигналы каждой из подполос нужно квантовать так, что шум квантования (разность между исходным звуковым сэмплом и его квантованными значениями) был неслышимым.
Еще один возможный взгляд на концепцию критической полосы состоит в том, что органы слуха человека можно представить себе как своего рода фильтр, который пропускает только частоты из некоторой области (полосы пропускания) от 20 до 20000 Гц. В качестве модели ухо-мозг мы рассматриваем некоторое семейство фильтров, каждый из которых имеет свою полосу пропускания. Эти полосы называются критическими. Они пересекаются и имеют разную ширину. Они достаточно узки (около 100 Гц) в низкочастотной области и расширяются (до 4-5 кГц) в области высоких частот. Ширина критической полосы называется ее размером. Для измерения этой величины вводится новая единица «барк» («Вагк» от H.G. Barkhausen). Один барк равен ширине (в герцах) одной критической полосы. Временное маскирование происходит, когда громкому звуку А частоты / по времени предшествует или за ним следует более слабый звук В близкой частоты. Если интервал времени между этими звуками не велик, то звук В будет не слышен. Рис. 6.6 иллюстрирует пример временного маскирования. Порог временного маскирования от громкого звука в момент времени 0 идет вверх сначала круто, а потом полого. Более слабый звук в 30 дБ не будет слышен, если он раздастся за 10 мл/сек до или после громкого звука, но будет различим, если временной интервал между ними будет больше 20 м/сек.
1. Лекции по физиологии центральной нервной системы. Учебное пособие / Проничев И.В. - 2003 г.
2. Атлас анатомии человека. Том 4. / Р.Д. Синельников - Изд: Медицина - ISBN: 5-225-02723-7 - 1996 г
3. Общая физиология нервной системы. Руководство по физиологии. - Изд: Наука, 1979 г.
Структурно-функциональная организация анализаторов, а также их периферические, проводниковые, центральные отделы. Устройство и функционирование соматовисцеральной, зрительной, слуховой и вестибулярной сенсорной системы. Обонятельный и вкусовой анализатор. презентация [6,0 M], добавлен 05.03.2015
Понятие об анализаторах и их роль в познании окружающего мира. Изучение строения органа слуха и чувствительности слухового анализатора как механизма рецепторов и нервных структур, обеспечивающих восприятие звуковых колебаний. Гигиена органа слуха ребенка. контрольная работа [22,0 K], добавлен 02.03.2011
Зрительная система новорожденных котят и обезьян. Формирование глазодоминантных колонок. Рецептивные поля, свойства кортикальных клеток новорожденных животных. Строение рецептивных полей нейронов сетчатки. Зависимость паттернов ветвления аксонов нейронов. реферат [724,7 K], добавлен 06.11.2009
Основные этапы обработки зрительной информации. Методы исследования функции нервной системы. Тестирование зрительной функции млекопитающих с помощью оптического картирования коры головного мозга по внутреннему сигналу. Схема экспериментальной установки. курсовая работа [6,0 M], добавлен 17.10.2012
Значение изучения анализаторов человека с точки зрения информационных технологий. Виды анализаторов человека, их характеристика. Физиология слухового анализатора как средства восприятия звуковой информации. Чувствительность слухового анализатора. реферат [1,0 M], добавлен 27.05.2014
Необходимые условия для поддержания функционирования нервных связей в зрительной системе. Бинокулярная депривация и роль конкуренции. Основные эффекты страбизма (косоглазия). Критические периоды в развитии зрительной системы и их клиническое значение. реферат [704,3 K], добавлен 06.11.2009
Анатомия слухового анализатора человека и факторы, определяющие его чувствительность. Функция звукопроводящего аппарата уха. Резонансная теория слуха. Корковый отдел слухового анализатора и его проводящие пути. Анализ и синтез звуковых раздражений. реферат [158,4 K], добавлен 09.05.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Особенности зрительной и слуховой сенсорных систем контрольная работа. Биология и естествознание.
Реферат по теме Военные административные реформы Петра І
Троцкий Историческое Сочинение
Контрольная Работа По Обществознанию Познавательная Деятельность
Реферат: Письменники-учасники Великої Вітчизняної Війни
Доклад: Атмосферные опасности
Реферат: Познание и истина. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Организационная структура управления предприятия (на примере ИП 'Русь')
Сочинение Белых Храмов Купола Золоченые
Абай Құнанбаев 175 Жыл Эссе
Эссе Почему Я Выбрала Профессию Воспитателя
Курсовая работа: Древнерусское государство (IX-начало XII вв)
Курсовая работа: Особенности технологии развивающего обучения и воспитания на уроках биологии
Реферат: Оборотный капитал
Показатели Эффективности Деятельности Учреждения Здравоохранения Реферат
Реферат: Промышленные стоки тепловой энергетики
Цели Диссертации Проблема
Курсовая работа по теме Орендні відносини в сільському господарстві України. Проблеми і перспективи розвитку
Реферат Документальное Сопровождение Социального Обслуживания На Дому
Солнечная Система Реферат По Астрономии
Реферат На Тему Освобождение Украины От Немецко-Фашистских Захватчиков
Проектирование осветительных установок - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда контрольная работа
Двигательные органеллы клетки - Биология и естествознание реферат
Разработка системы защиты атмосферы при производстве поливинилхлорида - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа