Sensorinių sistemų fiziologija

Įvadas

Bendras sensorinių sistemų planas. Gumburo reikšmė. Žievės projekcijos. Daugiaaukštiškumas ir daugiakanališkumas. Topografinė organizacija.

Pagrindiniai sensorinio stimulo požymiai. Modalumas, adekvatus ir neadekvatus stimulas. Intensyvumas, slenksčiai (absoliutus, skirtuminis), psichometrinė kreivė (slenksčių kintamumas, išskyrimas ir kriterijus) Vėberio, Fechnerio, Stivenso dėsniai. Trukmė (adaptacija, vidiniai ir išoriniai veiksniai). Vieta (stimulo lokalizacija ir skirtuminis slenkstis)

Sensorinių

Informacija sensorinėse sistemose

Kodavimas. Kodavimo schema. informacija ir neapibrėžtumas. Informacijos kiekis. Bitas. Informacijos perdavimas idealiame receptoriuje. Stimulo intensyvumo kodavimas. Informacijos perdavimas realiame receptoriuje. Informacijos perteklius. Daugiakanališkumas: receptorinis vienetas, jutimo organo jjautrumo padidinimas, triukšmo problemos sprendimas; spektro frakcionavimas (kiekybinis ir kokybinis). sistemų organizacijos lygiai. Receptoriai, jų įvairovė sensorinio perdavimo procesai (detekcija, sustiprinimas, atskyrimas, perkodavimas), gretos ir lėtos adaptacijos. Sensorinės grandinės: sensorinis kelias (konvergencija ir divergencija; mono-, multi-modaliniai ir centrifuginiai). Receptyvinis laukas. Lateralinis slopinimas. Sensorinis suvokimas: detektavimas (elgesio slenkstis ir fiziologinis slenkstis), stiprumo įvertinimas, erdvinis išskyrimas, požymių abstrakavimas, kokybės išskyrimas, paterno suvokimas.

Maksimalus informacijos srautas. Neurofiziologinio ir psichofizikinio kanalo pajėgumo palyginimas.

Skonis

Skonio organų morfologija. Grybinės, lapinės, latakinės, siūlinės papilos. Skonio svogūnėlio sandara. Aferentiniai laidai. PPagrindiniai ir papildomi skonio jutimai. Išskyrimo slenksčiai. Pojūčių intensyvumą įtakojantys veiksniai – koncentracija, stimuliavimo plotas, trukmė, adaptacija.

Funkciniai pažeidimai – hypogeuzija, ageuzija, disgeuzija.

Skonio profilis. Pirminiai procesai pagrindinių jutimų atveju. Skonio jutimo reikšmė.

Uoslė

Uoslės organų morfologija – uoslės gleivinė, keteros, kriauklės. Gleivių susidarymo ššaltiniai. Kodavimas. Išskyrimo ir atpažinimo sleksčiai. Centriniai ryšiai. Uodžiamosios skiautės. Heningo kvapų prizmė. Krokerio – Hendersono sistema. Anosmia, hiposmia. Saviadaptacija, kryžminė adaptacija. Vomeronazalinė sistema. Feromonai. Žmogaus jautrumas feromonams.

Somatosensorinė sistema

Pagrindiniai somatosensoriniai modalumai. Bestuburiai. Nariuotakojų somatosensoriniai receptoriai (trichoidinė sensilė). Stuburinių somatosensoriniai receptoriai: laisvos nervinės galūnėlės, Pačini kūneliai. Lytėjimo galiniai organai. Fiziologinis ir elgseninis slenkstis. Erdvinė skiriamoji galia. Aktyvus lytėjimas. Nugaros smegenų grandinės, kylantys keliai. Somatosensorinė žievė. Somatotopija.

Nocicepcija

Nociceptoriai. Nocicepcija. Skausmo rūšys: somatinis, visceralinis, paviršinis, gilus, pirminis ir antrinis, chroniškas, psichogeninis. Skausmo charakteristikos vieta, trukmė.

Skausmo komponentai: sensorinis, afektyvus autonominis, motorinis. Skausmo įvertinimas. Niežėjimas. Skausmingų stimulų periferinio kodavimo teorijos: intensyvumo, paterno, specifiškumo. Informacijos apie stimulą perdavimo keliai. Skausmo matavimas. Skausmo tolerancijos riba. Adaptacija skausmui.

Skausmo patofiziologija. Projektuotas skausmas. Neuralgija. Kauzalgija. Nukreiptas skausmas. Odos hiperjautrumas.

Gravirecepcija

Labirintas ir jo ssandaros ypatybės skirtingose stuburinių klasėse. Puslankiniai kanalai, apvalusis ir pailgasis maišeliai. Makula ir krista. Pirmo, antro tipo plaukuotosios ląstelės. Centriniai gravirecepcijos keliai.

Klausa

Garso aukštumas, garsumas. Decibelų skalė. Išorinė ausis. Vidurinė ausis. Vidinė ausis. Kaulinis laidumas. Plaukuotosios ląstelės, jų veikimo mechanizmas. Plaukuotųjų ląstelių jautrumas. Rezonansinė ir sklindančios bangos teorijos. Mechaninis rezonansas. Elektrinis rezonansas. Otoakustinė emisija. Suderinimo kreivė. Charakteringas dažnis. Postimulinė ir periodinė histogramos. Fazinis užraktas. Ausies jautrumą aiškinančios teorijos – tinklo principas ir vietos principas. Kalbos sukeltos garso bangos. Centriniai klausos keliai. TTonototopinė organizacija. Žvaigždinės ir krūminės ląstelės sraigės branduolyje. Garso šaltinio lokalizacijos mechanizmai. Laiko kelias. Intensyvumo kelias. Funkcinės sritys klausos žievėje.

Propriorecepcija

Pagrindiniai proprioreceptoriai. Raumenų verpstė: sandara ir funkcijos. Žinduolių raumenų verpstės sandaros ypatybės. Goldži sausgyslinis organas. Sąnarių receptoriai. Centriniai propriorecepcijos keliai.

Rega

Fotojautrumas ir regėjimas. Fotorecepcijos mechanizmai. Akių tipai – akutė, kamerinė akis, sudėtinė akis, refrakcinė akis.

Stuburinių akis. Tinklainė. Skirtumai tarp lazdelių ir kolbelių. Fotoperdavimo procesai išoriniuose fotoreceptorių segmentuose. Ciklinių nukleotidų reikšmė fotoperdavimo reiškiniuose. Kalcio jonai ir fotoreceptorių adaptacija šviesai. Ganglijinių ląstelių receptyvinių laukų ypatybės. ryšiai tarp įvairių tipų ląstelių tinklainėje.

Centriniai regos keliai. Tinklainės projekcijos į požievio sritis: pretektalinę, viršutinius dvikalnius, šoninį kelinį kūną. Šoninio kelinio kūno sandara. pirminės žievės sandara, ryšiai. Piramidinės ir nepiramidinės ląstelės. Paprastos ir kompleksinėsląstelės. Orientacinės, akių dominavimo kolonėlės. Hiperkolonėlės. Spalvinis regėjimas. Spalvinį regėjimą aiškinančios teorijos. Spalvų oponentiškumas. Spalvų kontrastas. Spalvų kontarstiškumas. Viengubo ir dvigubo oponavimo koncentrinės ląstelės. Spalva, įsotinimas, ryškumas. Spalvinis aklumas.

Troškulys – alkis

Troškulys. Vandens kiekis organizme. Vandens netekimo būdai. Troškulio slenkstis. Viduląstelinis ir ekstraląstelinis skystis. Osmozė. Osmotinis slėgis. Izotoniniai, hipotoniniai, hipertoniniai tirpalai. Stimulai, adekvatūs sukelti troškulio jausmą. Receptoriai centriniai mechanizmai. Adaptacija troškuliui. Preabsorbcinis ir posabsorbcinis sotumas. Pirminis ir antrinis gėrimas. Klinikinis troškulys.

Alkis. Faktoriai, sukeliantys alkį: skrandžio susitraukimai, gliukozės kiekis kraujuje, aplinkos temperatūra, riebalų atsargos. Preabsorbcinis ir poabsorbcinis sotumas. PPsichologiniai faktoriai, reguliuojantys maisto suvartojimą. Apetitas. Centriniai alkio ir sotumo mechanizmai.

Sudarė doc. O. Rukšėnas

Literatūra

1. Carpenter R.H.S. Neurophysiology, 3rd ed. (Free PC-based NeuroLab disc). Arnold. 1996.

2. Development of Sensory Systems in Mammals. (Ed. by Coleman J.R.). John Wiley & Sons. 1990.

3. Dusenbery D.B. Sensory Ecology: How Organisms Acquire and Respond to Information. W.H. Freeman & Company. 1992.

4. Essentials of Neural Science and Behavior. (Ed. by Kandel E.R., Schwartz J.H., Jessell T.M.). Appleton & Lange. 1995.

5. Fundamentals of Sensory Physiology, 3rd ed. (Ed. by Schmidt R.F). Springer-Verlag. 1986.

6. Neurobiology of Nociceptors. (Ed. by Belmonte C., Cervero F.). Oxford University Press. 1996

7. Nicholls J.G., Martin A.R., Wallace B.G. From Neuron to Brain: A Cellular and Molecular Approach to the Function of the Nervous System, 3rd ed. Sinauer Associates. 1992.

8. Principles of Neural Science, 3rd ed. (Ed. by Kandel E.R., Schwartz J.H., Jessell T.M.). Appleton & Lange. 1991.

9. Rieke F., Warland D., de Ruyter van Steveninck B., Bialek W. Spikes: Exploring the Neural Code. The MIT Press.1997.

10. Scott S.A. Sensory Neurons: Diversity, Development and Plasticity. Oxford University Press.1992

11. Sensory Processing in the Mammalian Brain: Neural Substrates and Experimental Strategies. (Ed. by Lund J.S.). Oxford University Press. 1989.

12. Shepherd G.M. Neurobiology, 3rd ed. Oxford University PPress.1994.

Smith C.U.M. Elements of Molecular Neurobiology, 2nd ed. John Wiley & Sons. 1996.

13. Wandell B. A. Foundations of Vision. Sinauer Associates. 1995.