что такое сенсорная сфера
Что такое сенсорная сфера
Ожидайте
Перезвоните мне
Ваш персональный менеджер: Маргарита
Ответственная и отзывчивая! 😊
Аннотация: Какая польза такого развития, с какого возраста начинать и можно ли это делать в домашних условиях?
Статья:
Среди методик раннего развития детей весомое место занимает формирование сенсорной культуры. Это поэтапное ознакомление ребенка с многообразием внешнего мира путем воздействия на его органы чувств — зрение, слух,тактильные ощущения, обоняние и вкус.
Какая польза такого развития, с какого возраста начинать и можно ли это делать в домашних условиях? Об этом и других аспектах сенсорной интеграции читайте в нашей статье.
Зачем нужно сенсорное развитие
Сенсорное развитие ребенка предполагает формирование правильного восприятия внешних свойств различных предметов:
Именно сенсорное развитие считается инструментом познания окружающего мира. Выдающиеся специалисты в области педагогики и детской психологии (М. Монтессори, Е. И. Тихеева, О, Декроли и пр.) в своих трудах рассматривали сенсорное восприятие, как один из самых важных факторов интеллектуального развития. То есть чем выше сенсорная культура ребенка, тем он умнее.
Сенсорное развитие — это базовый компонент для освоения множества навыков:
В дошкольном возрасте любая деятельность ребенка — игровая, познавательная, физическая — требует базового сенсорного развития. К примеру, чтобы сложить пирамидку, нужно понимать разницу в размерах сегментов, а чтобы играть с конструктором, нужно понимать взаимоотношение и перспективное сочетание деталей.
Сенсорное развитие и речь
Учеными доказано, что управление мелкой моторикой рук задействует центры головного мозга, которые отвечают и за речь. Это определяет ведущую роль осязания, как инструмента познания внешних характеристик предметов, в процессе освоения речевого аппарата.
Поэтому развивая сенсорное восприятие ребенка, мы улучшаем его речевые навыки.
В каком возрасте начинать
Многочисленные исследования показали, что наиболее активно процесс сенсорного восприятия формируется с 2 до 4 лет. На основании опросов родителей удалось выяснить: дети, с которыми проводились занятия по сенсорному развитию, заметно опережают своих сверстников в интеллектуальном плане. Они более пытливы и активны, легче усваивают информацию, обладают хорошей памятью.
Однако развивать сенсорное восприятие можно и раньше — существуют методики раннего развития детей от 1 года и даже раньше.
Нормы сенсорного развития ребенка
Несмотря на индивидуальные особенности каждого ребенка, существуют возрастные нормы сенсорного развития:
✓ 6-12 месяцев. Ребенок знакомится с окружающим миром и обогащается впечатлениями. Во время первого года жизни он учится следить за яркими, движущимися предметами. Чтобы познакомиться поближе, малыш хватает ручками то, что находится в зоне доступа. Пробует на вкус, рассматривает и оценивает на ощупь.
✓ 2-3 года. Малыши знают основные цвета, формы и размеры предметов, имеют представление об их сочетании. Могут сложить пирамидку и сортер. Выполняют задачи, требующие навыка группировки предметов, отличающихся друг от друга по 1-2 признакам.
✓ 4-5 лет. В этом возрасте появляются сенсорные эталоны — устойчивые представления о цветах, формах, размерах окружающих предметов. Ребенок знает и различает не только базовую палитру, но и оттенки, полутона. Прослеживает взаимосвязь между элементами одного ряда, без труда систематизирует большое количество предметов.
✓ 5-6 лет. Период развития описательной деятельности. Ребенок может охарактеризовать предмет по 3-5 параметрам, нарисовать его, слепить из пластилина прототип. Выполняет сложные глазомерные действия — может рассказать, насколько близко или далеко расположена вещь. У него развито аналитическое восприятие: умение выделять главный объект из подобных, собирать единую форму из множества сегментов (конструирование), сочетать цвета под определенное условие.
Существует 4 системы чувственного восприятия. Рассмотрим каждую из них:
1. Осязание (тактильное восприятие). Тренируется путем прикосновения руками и другими частями тела к различным предметам/поверхностям.
Как развивать:
2. Зрение. Тренируется в условиях хорошей освещенности, при дневном свете, на прогулках. Способствуют тренировкам зрения светлый интерьер комнаты, гармоничное пространство и периодическая смена обстановки.
Как развивать:
3. Обоняние и вкус. Рацион малыша первых месяцев жизни не отличается разнообразием, поэтому развитие вкусовых ощущений начинается с первым прикормом — примерно в 6 мес. Запахи же младенцы различают с первых минут жизни. Важно следить за чистотой воздуха в комнате малыша.
Как развивать:
4. Слух. Данный вид сенсорного восприятия начинает формироваться в утробе, поэтому тренировки можно начинать еще в период беременности. Говорить с малышом в животике, включать приятную музыку, избегать неприятных, громких звуков.
Как развивать:
Дома или в развивающем центре?
Сегодня недостатка в специалистах по сенсорной интеграции нет. Развивающие центры, коррекционные учреждения, детские клубы, психопедагогические клиники. предлагают различные программы сенсорного развития для детей 1-6 лет.
Преимущества их услуг:
Однако если у вас нет возможности посещать такие занятия, не беда. Практически все виды сенсорного развития можно реализовать в домашних условиях. В помощь вам методическая литература и специальные приспособления.
Что вам понадобится
Примерный список приспособлений для сенсорного развития ребенка 2-3 лет:
Книги, которые стоит почитать
Правильное построение занятий невозможно без методологической подготовки. Как проводить тренировки, как заинтересовать ребенка сенсорным развитием и как выполнять задания в процессе игры, читайте в специализированной литературе.
Что такое сенсорная сфера
Сенсорные системы человека являются частью его нервной системы, способной воспринимать внешнюю для мозга информацию, передавать ее в мозг и анализировать. Получение информации от окружающей среды и собственного тела является обязательным и необходимым условием существования человека. Термин «сенсорные (лат. sensus — чувство) системы» сменил название «органы чувств», сохранившееся только для обозначения анатомически обособленных периферических отделов некоторых сенсорных систем (как, например, глаз или ухо). В отечественной литературе в качестве синонима сенсорной системы применяется предложенное И. П. Павловым понятие «анализатор», указывающее на функцию сенсорной системы.
Все сенсорные системы состоят из периферических рецепторов, проводящих путей и переключательных ядер, первичных проекционных областей коры и вторичной сенсорной коры. Сенсорные системы организованы иерархически, т. е. включают несколько уровней последовательной переработки информации. Низший уровень такой переработки обеспечивают первичные сенсорные нейроны, которые расположены в специализированных органах чувств или в чувствительных ганглиях и предназначены для проведения возбуждения от периферических рецепторов в центральную нервную систему. Периферические рецепторы — это чувствительные высокоспециализированные образования, способные воспринять, трансформировать и передать энергию внешнего стимула первичным сенсорным нейронам.
Центральные отростки первичных сенсорных нейронов оканчиваются в головном или спинном мозге на нейронах второго порядка, тела которых расположены в переключательном ядре. В нем имеются не только возбуждающие, но и тормозные нейроны, участвующие в переработке передаваемой информации. Представляя более высокий иерархический уровень, нейроны переключательного ядра могут регулировать передачу информации путем усиления одних и торможения или подавления других сигналов. Аксоны нейронов второго порядка образуют проводящие пути к следующему переключательному ядру, общее число которых обусловлено специфическими особенностями разных сенсорных систем. Окончательная переработка информации о действующем стимуле происходит в сенсорных областях коры.
Сенсорные системы человека обеспечивают:
1) формирование ощущений и восприятие действующих стимулов;
2) контроль произвольных движений;
3) контроль деятельности внутренних органов;
4) необходимый для бодрствования человека уровень активности мозга.
Ощущение представляет собой субъективную чувственную реакцию на действующий сенсорный стимул (например, ощущение света, тепла или холода, прикосновения и т. п.). Однородные сенсорные стимулы активируют одну из сенсорных систем и вызывают субъективно одинаковые ощущения, совокупность которых обозначается термином модальность. Самостоятельными модальностями являются осязание, зрение, слух, обоняние, вкус, чувство холода или тепла, боли, вибрации, ощущение положения конечностей и мышечной нагрузки. Внутри модальностей могут существовать разные качества, или субмодальности; например, во вкусовой модальности различают сладкий, соленый, кислый и горький вкус. На основе совокупности ощущений формируется чувственное восприятие, т. е. осмысление ощущений и готовность их описать. Восприятие не является простым отражением действующего стимула, оно зависит от распределения внимания в момент его действия, памяти о прошлом сенсорном опыте и субъективного отношения к происходящему, выражающегося в эмоциональных переживаниях.
Сенсорное восприятие включает следующие этапы:
1) действие раздражителя на периферические рецепторы;
2) преобразование энергии стимула в электрические сигналы — потенциалы действия, возникающие в первичном сенсорном нейроне;
3) последующую переработку передаваемых сигналов на всех иерархических уровнях сенсорной системы;
4) возникновение субъективной реакции на раздражитель, представляющей собой восприятие или внутреннее представительство действующего стимула в виде образов или словесных символов.
Указанная последовательность соблюдается во всех сенсорных системах, отражая иерархический принцип их организации.
Что такое сенсорная сфера
Сенсорной интеграцией называется происходящий в центральной нервной системе процесс организации ощущений, поступающих одновременно от разных сенсорных систем (вестибулярный аппарат, проприоцепция, осязание, слух, зрение, обоняние и вкус), который обеспечивает слаженное функционирование структур нервной системы и позволяет человеку осуществлять эффективное адаптивное взаимодействие с окружающей средой.
Благодаря данному процессу, информация, идущая одновременно по нескольким чувственным каналам, упорядочивается и объединяется в единое целое, что приводит к формированию целостного восприятия ситуации и создает возможность целенаправленного, осмысленного действия в этой ситуации. Кроме того, в процессе обработки сенсорной информации получаемые нами ощущения наделяются значением, и происходит отбор наиболее важной информации, на которой следует сконцентрировать внимание в данный момент.
Иллюстрацией процесса может служить следующий пример. Когда ребенок играет с кубиками, он ощущает их зрительно, а также кожей, мышцами и суставами кистей рук, слышит стук кубиков друг о друга, одновременно с этим его мозг получает информацию о положении тела и его частей в пространстве от вестибулярных и мышечно-суставных рецепторов, также в этот момент он может чувствовать запах готовящейся на кухне еды и слышать звуки включенного телевизора. Благодаря правильной организации в мозге комплекса поступающих ощущений, ребенок видит кубики целостно, понимает, что это именно кубики, а не что-либо другое, и может производить с ними целенаправленные действия (например, складывать башню), при этом поддерживая определенную позу тела и не отвлекаясь на несущественные в данной ситуации запахи и звуки.
Развитие процессов обработки информации происходит во время активного и разнообразного взаимодействия ребенка с окружающим миром. В первые 7 лет жизни мозг ребенка настроен, в первую очередь, на обработку сенсорной информации, восприятие и мышление ребенка опираются непосредственно на полученные ощущения, а деятельность имеет преимущественно двигательную природу. Успешное сенсомоторное развитие детей в этот возрастной период способствует дальнейшему развитию их ментальных и социальных навыков. Таким образом, сенсорная интеграция, развиваемая детьми в раннем детстве и дошкольном возрасте во время игр, говорения, двигательной активности является основой для более сложной интеграции, необходимой для освоения письма, чтения, счета и прочих учебных программ, а также для адекватного социального поведения и способности справляться с проблемами.
Дисфункция сенсорной интеграции
В случае некорректной, неэффективной переработки центральной нервной системой сенсорных импульсов, особенно в тактильной, проприоцептивной и вестибулярной сферах, которые являются фундаментом остальных сфер чувствительности, можно говорить о сенсорно-интегративной дисфункции.
Согласно современным представлениям, основанным на данных многих исследований, можно выделить 4 основные группы нарушений сенсорной интеграции:
1. Диспраксия или дефицит праксиса, то есть способности к планированию новых движений, который связан со сбоем в переработке проприоцептивной, вестибулярной или тактильной информации. В эту группу входят следующие виды расстройств:
2. Дисфункция сенсорной модуляции. Под сенсорной модуляцией понимается способность центральной нервной системы к организации адекватных по силе реакций на сенсорные воздействия. Нарушение сенсорной модуляции проявляется в чрезмерной силе или слабости реагирования на сенсорные импульсы, поступающие по разным чувственным каналам. Выделяют несколько основных видов расстройств сенсорной модуляции:
3. Дефицит зрительного восприятия и зрительно-моторной координации, которые являются фундаментом таких сложных когнитивных функций, как зрительно-пространственный анализ, конструирование, чтение, рисование, письмо. Так как развитие зрительной системы во многом зависит от вестибулярной, проприоцептивной и тактильной систем, зачастую первопричиной расстройства обработки зрительных сенсорных импульсов оказывается нарушенная интеграция ощущений от данных систем.
4. Дефицит переработки слуховой и слухоречевой информации, который наиболее опасен тем, что может приводить к замедлению речевого развития и коммуникационных навыков. Ярче всего проявляется в виде трудностей в обработке и интерпретации нужной слуховой информации, когда она предъявляется в условиях среды, зашумленной другими звуками.
Создатель теории сенсорной интеграции, американский эрготерапевт и специалист по детскому развитию Э. Джин Айрес также перечисляет основные, наиболее распространенные и очевидные признаки, которые могут указать родителям на существование у их ребенка нарушений переработки сенсорной информации:
Терапия, основанная на теории сенсорной интеграции
В своей книге Джин Айрес дает некоторые рекомендации родителям по поводу того, что нужно делать в случае обнаружения у ребенка признаков дисфункции обработки сенсорной информации. Дефицит интеграции сенсорных ощущений сказывается на эмоциональной стабильности ребенка и успешности выполнения им жизненных задач, что приводит к понижению его самооценки и уверенности в себе. Соответственно, родители, понимая физическую природу проблем ребенка, не должны предъявлять к нему завышенных требований, должны быть терпимыми и высказывать свое неодобрение в мягкой форме, спокойно объясняя, какое поведение приемлемо и неприемлемо в данной ситуации, и не создавая таким образом у ребенка негативный образ себя и ощущение непринятия его близкими людьми. Вместо наказаний необходимо помогать ребенку вернуть самообладание, в чем может помочь выведение его из стрессовой ситуации в тихое помещение с успокаивающей обстановкой. При этом нужно устанавливать дома четкие, понятные правила, поддерживать дисциплину путем поощрения хорошего поведения и лишения приятных вещей за плохое поведение. Также нужно постараться структурировать окружающую среду так, чтобы она помогала упорядочивать поток ощущений и мозговую активность ребенка. Здесь будут полезными выработка определенного режима дня, соблюдение ребенком порядка в комнате и использование дома элементов обстановки, которые не вызывают у ребенка негативных ощущений. И, наконец, детей нужно обучать разным играм, которые будут развивать их способности к обработке сенсорной информации, собственную активность и творческий потенциал.
Но, самое главное, что должны сделать родители при обнаружении признаков дефицита обработки сенсорной информации у своего ребенка — как можно быстрее обратиться за профессиональной помощью. Не стоит надеяться на то, что ребенок перерастет имеющиеся у него проблемы. Детский мозг пластичен, и его пластичность снижается с возрастом, поэтому коррекционное вмешательство специалиста будет тем эффективнее, чем раньше оно начнется. А все перечисленные выше поддерживающие действия родителей будут оказывать лишь дополнительное позитивное влияние, помогающее закреплять достигнутые на занятиях со специалистом результаты и делать коррекционное вмешательство более эффективным.
Сенсорно-интегративная терапия представляет собой программу коррекционного вмешательства, предполагающую активное участие ребенка в осмысленных видах деятельности, обеспечивающих ему усиленную сенсорную стимуляцию, особенно, в вестибулярной, тактильной и проприоцептивной сферах.
Данный тип терапии базируется на следующих принципах:
Особое внимание на занятиях уделяется именно тактильной, проприоцептивной и вестибулярной системам в виду того, что они являются фундаментом развития всех остальных сфер чувствительности, и, соответственно, всех поведенческих навыков и когнитивных функций (восприятие, память, речь, мышление и т.д.). Работа с тремя базовыми сенсорными сферами требует специального оснащения, поэтому отличительной чертой сенсорно-интегративного подхода является наличие специально оборудованных сенсорных комнат, включающих в себя разнообразные подвесные качели, гамаки, бревна, а также балансиры и прочие неустойчивые поверхности, тяжелые одеяла и мячи, массажеры и т.д.
Иллюстрацией игровых упражнений, которые могут использоваться специалистами для развития интеграции вестибулярно-проприоцептивных и тактильных ощущений, могут служить, например, ползание ребенка через мягкую трубу с преодолением препятствия в виде давления специалистом на верхнюю стенку трубы, качание ребенка на подвесном бревне как на «лошадке», поиск предметов в коробке, заполненной песком, или восхождение на горку снизу-вверх к любимой игрушке.
По данным многочисленных исследований, терапия в рамках сенсорно-интегративного подхода эффективна для детей с разного рода проблемами, включая, помимо перечисленных выше видов нарушений интеграции ощущений, и такие распространенные в наше время проблемы, как трудности обучения, задержка психического развития (ЗПР), синдром гиперактивности и дефицита внимания (СДВГ), расстройства аутистического спектра. Однако стоит отметить, что в основе данных расстройств может лежать не только дефицит обработки сенсорной информации, но и иные нарушения ЦНС или психологические факторы, поэтому наиболее успешным путем решения этих проблем может оказаться комбинирование в терапевтической программе упражнений из разных коррекционных подходов.
енсорная система
Сенсорная система — часть нервной системы, ответственная за восприятие определённых сигналов (так называемых сенсорных стимулов) из окружающей или внутренней среды. [1] [2] Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.
Также сенсорные системы называют анализаторами. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И.П. Павлов. [2] Анализаторы (сенсорные системы) — это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.
Содержание
[править] Сенсорные стимулы
Следующие четыре характеристики сенсорных стимулов (раздражителей) наиболее важны для анализаторов:
[править] Сенсорная система человека
Сенсорная система человека состоит из следующих подсистем:
У человека имеются:
Фильтрация сенсорной информации
Фильтрация сенсорной информации — фильтрация афферентных сигналов нервной системой. В результате такой фильтрации на определённые уровни обработки поступает только часть полученной предшествующими уровнями сенсорной информации.
В английской литературе используется термин sensory gating (от английского gate, ворота), использующий сравнение фильтра информации с воротами, которые могут пропускать или блокировать сенсорные сигналы.
Фильтрация происходит на разных уровнях нервной системы — в спинном мозге, стволе мозга, таламусе, коре больших полушарий и других структурах. Функции этой регуляции тоже разные, так как сенсорная информация используется нервной системой многообразно.
Нарушения процесса фильтрации сенсорной информации могут приводить к неврологическим, психологическим и психиатрическим расстройствам.
Содержание
[править] Биологическая целесообразность
Биологические системы находятся в постоянном взаимодействии с внешним миром, информацию о котором они получают при помощи органов сенсорных систем: зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, проприоцепции, вестибулярной системы.
Обнаружению сигналов обычно препятствуют помехи — шумы различного вида (внешнего и внутреннего происхождения). Кроме того, информация, которую нервная система получает через органы чувств, избыточна; полезная информация в ней смешана с массой бесполезных сигналов. Процесс фильтрации сенсорного потока выступает первым звеном в процессе обнаружения сигнала на фоне сенсорного шума. Так, человек не чувствует постоянного раздражения рецепторов кожи, которое производит надетая на нем одежда, и не обращает внимания на давление, которое оказывает на него сидение стула. Нервная система гимнастки, выполняющей упражнение на бревне, активно использует вестибулярную, проприоцептивную и зрительную информацию, но игнорирует слуховые сигналы (выкрики из зала). Во сне мозг практически отключается от сенсорных сигналов (отсюда выражения: тебя хоть из пушки буди).
Регуляция потока сенсорной информации абсолютно необходима для нормального функционирования мозга. Без неё нервная система не смогла бы генерировать адекватные реакции на внешние раздражители, фильтровать и распределять сенсорную информацию при управлении движениями, концентрировать внимание на важных предметах и действиях и игнорировать маловажные раздражители, обеспечивать нормальный сон.
[править] Терминология
Говоря о фильтрации сенсорной информации психологи, как правило, подразумевают первичную, неосознанную обработку сенсорных сигналов. Если же речь идёт о сознательном восприятии, то они употребляют термин фокальное внимание или селективное внимание.
В нейрофизиологической литературе термин употребляется в более широком смысле. В него часто включают как неосознанную обработку сенсорных сигналов, так и их осознанное восприятие.
Эти разница в употреблении терминологии связана с тем, что для психологов разделение деятельности мозга на сознательную и подсознательную — одно из основных понятий, нейрофизиологи же изучают конкретные нейронные сети, ответственные за переработку информации, и не видят явного разграничения между сознательными и бессознательными процессами. Например, сами рецепторы (казалось бы, низший отдел в сенсорной цепочке) контролируются высшими отделами мозга через эфферентные нервы. Примером может служить эфферентная иннервация мышечных веретен (гамма-инервация) и рецепторов внутреннего уха.
[править] Общие принципы фильтрации в сенсорной иерархии
Информация от рецепторов передаётся в центральную нервную систему через спинальные или черепномозговые нервы. Ответвления аксонов, передающие сенсорную информацию, формируют синаптические окончания на нейронах спинного мозга (или ствола мозга в случае черепномозговых червов), затем направляются в высшие отделы нервной системы (стволовые ядра, которые в свою очередь передают информацию выше). В каждом из этих отделов нервной системы поток сенсорной информации может фильтроваться — акцентрироваться или, наоборот, блокироваться.
Начальная фильтрация сенсорного сигнала может происходить уже на уровне рецепторов. Так, многие рецепторы обладают свойством адаптации, то есть их разряды становятся реже, даже если раздражитель остаётся. Примером регуляции на уровне сенсорного аппарата является и изменение ширины зрачков.
Поток информации не односторонний, так как высшие отделы иерархии посылают сигналы в низшие отделы. Кроме того, сенсорная информация обрабатывается не цепочкой последовательных структур, а, скорее, многими областями мозга одновременно (или, как говорят, параллельно). Параллельная обработка сенсорной информации становится очевидна в высших областях мозга, таких как кора полушарий. Здесь отдельные области специализируются на обработке отдельных элементов информации (например, в зрении — информация о положении объектов в пространстве и о таких деталях, как цвет и форма, обрабатывается различными областями коры). В процессе регуляция этой распределенной системы некоторые области мозга становятся более активными, чем другие (например, при просмотре фотографий — область коры, ответственная за распознавание лиц). Подобные изменения активности мозга с помощью методики фокального магнитного резонанса.
Сенсорная информация различного рода (т.е., разные модальности — зрение, осязание, слух и т.д.), вообще говоря, не обрабатывается отдельно. Во многих областях мозга, называемых ассоциативными, происходит смешение модальностей — например, в париетальной коре и буграх четверохолмия. Нейроны в этих отделах мозга реагируют на различные стимулы, например, зрительные, тактильные и слуховые.
Структурами, контролирующими сенсорную информацию, являются кора больших полушарий (в частности, префронтальная кора, играющая важную роль в контроле внимания), базальные ганглии, ретикулярная формация, таламус (в частности, ретикулярное ядро таламуса) и другие структуры.
Одним из основных механизмов фильтрации сенсорной информации является торможение, которое производят ГАМК-эргические синапсы. Как правило, нейрон передающий сенсорную информацию, является возбуждающим. Например, аксоны зрительного нерва образуют возбуждающие синапсы на нейронах латерального коленчатого тела — зрительном ядре таламуса. (Исключением являются некоторые высшие отделы мозга, состоящие из тормозных нейронов, например стриатум. Однако, на этом этапе сенсорная информация уже подверглась значительной обработке). Фильтруют эти возбуждающие сигналы тормозные нейроны. Торможение может быть пресинаптическим (то есть блокирующим передачу сигналов по сенсорному аксону к какому-либо нейрону) либо постсинаптическим (гиперполяризующим нейрон, принимаюший сенсорные сигналы). Постсинаптическое торможение позволяет блокировать сигналы избирательно, так как принимающая клетка остаётся способной отвечать на другие, незаблокированные воздействия.
На фильтрацию сенсорных сигналов также оказывают влияние такие нейромедиаторы как ацетилхолин, дофамин, эндорфины и другие.
[править] Фильтрация на уровне рецепторов
Первоначальная фильтрация сенсорной информации может происходить уже на уровне рецепторов. Большинство рецепторов обладают свойством адаптации, которое состоит в том, что частота импульсов в нервных окончаниях рецепторов снижается при продолжительном воздействии стимула. Таким образом, рецепторы во многих случаях реагируют не на присутствие стимула как таковое, а на его появление (или, наоборот, выключение).
[править] Сон
[править] Фильтрация сенсорных сигналов при управлении движениями
Сигналы от рецепторов мышц, сухожилий, кожи, суставов (а также вестибулярного аппарата и зрения при высшей моторной интеграции) играют важную роль в организации двигательных актов.
Траектория движения конечности во время ходьбы зависит от различных факторов, некоторые из которых регулируются нервными сетями центральной нервной системы, а некоторые — сигналами от сенсорных рецепторов. Мышечные рефлексы модулируются во время ходьбы, причём они зависят от особенностей каждого шага. Более того, рефлексы могут быстро меняться в зависимости от режима работы ног: стояния, ходьбы, бега. Эти изменения, скорее всего, обусловлены пресинаптическим торможением. Такая изменчивость рефлекса может быть нарушена у неврологических больных с травмами головы или позвоночника. [2]
Оказывают влияние на активность мотонейронов (нейронов, управляющих мышцами) и разряды, поступающие от рецепторов кожи и сухожилий, причём даже на уровне спинного мозга эти сигналы участвуют в сложных (полисинаптических) взаимодействиях. Начало систематическому исследованию моторных рефлексов спинного мозга положил Чарльз Шеррингтон. Эти исследования продолжаются и по сей день. Согласно современным представлениям, высшие центры мозга оказывают модулирующее влияние на передачу сенсорной информации в спинальных сетях. Важным механизмом такого влияния является пресинаптическое торможение, то есть торможение аксона, передающего сенсорный сигнал мотонейрону. Этот вид торможения блокирует сенсорный приток, но не оказывает тормозного влияния на сам мотонейрон.
В целом, при управлении движениями происходит мультисенсорная интеграция, то есть сопоставление сенсорной информации из разных источников. Так, для интерпретации информации, поступающей от вестибулярного аппарата, необходимо знать, в каком положении находится голова, а эту информацию поставляют рецепторы шеи. При мультисенсорной интеграции мозг может отдавать предпочтение определённым видам сенсорных сигналов и относиться с меньшим доверием к другим. Так, показано, что мозг охотнее всего доверяет зрению, и если возникает конфликт между зрением и другими источниками информации, то последние игнорируются. Например, пассажир в вагоне испытывает иллюзию собственного движения, когда стоящий за окном поезд трогается с места, несмотря на то, что ни вестибулярный аппарат, ни рецепторы тела ни о каком движении не сообщают. Точно так же, стоящий человек покачнется, если экспериментатор приведет в движение зрительный фон. [3]
Исследования показали, что движения оказывают влияние на то, какие ощущения испытывает человек при раздражении рецепторов. Так, установлено, что во время инициации движения чувствительность к кожным раздражителям снижается. Например, в исследовании Чэпмен и Бошам (2006) [4] учёные сравнили влияние на восприятие околопороговых тактильных стимулов моторных команд и периферической реафферентации (т.е. афферентных сигналов, возникающих при движении конечности). Указательный палец руки раздражался электрической стимуляцией. Испытуемые производили движение этим же пальцем или разгибали локтевой сустав. Те же движения производились пассивно (т.е. при помощи экспериментальной установки; испытуемый не производил произвольных движений). И при активном, и при пассивном движении тактильные ощущения снижались, причём максимальное снижение наблюдалось при начале электрической активации мышц.
На сложную взаимосвязь движений и восприятия обратили внимание Гельмгольц, Мах и другие учёные 19-го века, размышляя о движении глаз. Общеизвестно, что несмотря на то, что глаза вращаются в орбитах, воспринимаемое зрительное окружение не приходит в движение. Гельмгольц назвал механизм, за счёт которого это происходит «неосознаваемыми умозаключениями». В 1950-х для объяснения этого явления было выдвинуто представление об эфферентной копии [5] Эфферентная копия — это предсказание изменения сенсорных сигналов, которые должны произойти в результате движения. Согласно этому представлению, сенсорная информация оценивается не сама по себе, а в сравнении с ожиданием. Примером эфферентной копии является эффект неподвижного эскалатора — человек испытывает необычные ощущения того, что опора движется у него под ногами, когда становится на неподвижный эскалатор [6] В данном случае срабатывает несоответствие сенсорных сигналов, которые мозг приучен ожидать многодневной практикой с движущимся эскалатором, с теми, которые он получает при неожиданном столкновении с неподвижным эскалтором. Этот эффект настолько силен, что он действует даже на человека, которого предупредили о неподвижности эскалатора.
[править] Нарушения
Неспособность игнорировать внешние раздражители может быть признаком заболевания (например, расстройство внимания). В некоторых тяжелых случаях любое раздражение воспринимается человеком как боль. Диаметрально противоположное заболевание — игнорирование большинства раздражителей, неспособность реагировать на события внешнего мира. В ряде исследований описан синдром дефицита сенсорного регулирования (sensory gating) у больных шизофренией. Нарушение способности к фильтрации сенсорной информации является ранним симптомом шизофрении. При таком нарушении снижается способность мозга подавлять ответы на слабые стимулы. Больные становятся легко возбудимыми и не могут сконцентрировать своё внимание. Нейробиологический механизм этих нарушений связан с модуляцией активности гиппокампа через никотиновые рецепторы. Такое нарушение выявляется по снижению торможения вызванных ответов при повторной звуковой стимуляции, что выражается в дефиците сдерживания потенциала P50. Этот эффект связан с активностью гена альфа-7-никотинового рецептора на хромосоме 15q14. [7] [8] Так как связанные с этим рецептором гены CHRNA7 и CHRFAM7A в некоторых исследованиях ассоциируются с шизофренией, [9] он является важной целью для фармакологического воздействия. [10]