感觉系统总论

要求

1、掌握感觉和感觉器官一般概念

2、了解感受器信号及感觉信息的编码

3、了解感觉通路中的信号编码和处理

4、掌握感知觉的一般规律

 

一．感觉和感觉器官的一般概念

1. 感受器是一种换能装置，把各种形式的刺激能量（机械能、热能、光能和化学能）转换成电信号，并以神经冲动的形式传入神经纤维到达中枢神经系统。

2. 感受器细胞和它们的附属结构（如眼的屈光系统、耳的集音与传音装置）构成感觉器官。

    附属结构的功能是将刺激有效地传送到感受器。

    内脏和其他内部器官中的感受器常称为内感受器或内脏感受器，以区别于嗅、听、视这样一些感受体外信号的外感受器；提供任一时刻身体在空间中位置的信息的感受器称为本体感受器。

3. 每一种感受器都有相应的适宜刺激，即其最敏感的能量形式。大多数感受器包含特殊的细胞器，它们对特异刺激极为敏感。

 

二．感受器信号及感觉信号的编码

1. 感受器分子机制中有两大类分子对于介导第一级感受起关键作用：一类是G蛋白偶联受体（GPCR），一类是瞬间受体蛋白（TRP）通道。视觉、嗅觉、味觉的第一级都是通过不同的GPCR，听觉、痛觉、触觉、温度（冷、热分别感受）都是通过不同的TRP通道。

    这些机制的一个共同特点是，换能最终均影响离子的运动，从而改变跨膜的电荷分布，导致膜电位的变化，即感受器电位，其基本机制与突触电位的机制相似。

2. 在以神经末梢为感受器的情况下，感受器电位本身直接引起神经纤维产生动作电位；而在特化的感受器，感受器电位与突触电位一样以电紧张的方式进行扩布，然后引起动作电位。无论在哪一种情况，引起动作电流发生的电位称为发生器电位。

3. 感觉适应是一种重要的生理现象：在感觉刺激长期作用下，感觉强度发生变化（通常是减退），这可以发生载不同的水平上。在感受器水平，当一个恒定强度的刺激施加于感受器时，其感觉传入神经中的脉冲频率随时间延长逐渐下降。

 

三．感觉通路中的信号编码和处理

1. 各感觉系统的初级传入神经元的轴突在到达丘脑之前均从一侧交叉至对侧，最后投射到大脑皮质。

2. 感觉通路的由一系列以突触相连接的特殊的神经元所组成，并由所有与该通路有关的神经回路一起形成相应的感觉系统。

3. 特殊能量定律--不同感受器进行能量转换所产生的电脉冲在形式上没有太大的差别，不论来自何种感受器的传入神经纤维上的传入冲动，都是一些在波形和产生原理上基本相同的动作电位。感觉的性质决定于传入冲动所到达的高级中枢的部位，而不是由于动作电位的波形或序列特性的不同，即不同性质的感觉的引起首先是由传输某些电信号所使用的通路来决定的，即通过“专用线路”来实现，具体来说，是通过接受刺激的感受器类型，通过感受器连接的传入神经通路以及传入冲动到达的大脑皮层特定部位进行编码。因此，不论刺激发生在一个特定部位的那个部位，也不论刺激是如何引起的，它所引起的感觉都与感受器时引起的感觉相同。

4. 感受野是一个感觉生理中的一个重要概念。对于感觉通路中的任一神经元来说，感受野系指由所有能影响其活动的感受器所组成的空间范围，这种影响可以是兴奋的，也可以是抑制的；可以是直接来自感受器的，也可能通过中间神经元或来自不同的水平。

四．感知觉的一般规律

1. 感觉信号由传入神经向中枢传递，在中枢内经过信息的整合，形成感知觉。感知觉包括对刺激的检查、辨认以及对不同刺激的辨别能力。

2. 单个感受器的兴奋通常并不引起感知，即感知要比感受器的阈值更高。

3. 研究体感觉系统空间辨别特性常用的是两点辨别法，即测试皮肤上的两点接近到什么程度，在刺激时仍能感觉到是两点而不是一点。一个普遍规律是：当刺激强度低时，空间分辨率很差；随着刺激的增强，空间分辨率能力提高。

    对比是和空间辨别密切相关的一个特性。在视觉中对比是指所观察的图像相邻部分的亮度比。在听觉，对比指某一声源的响度与其背景噪声之比。

4. 在感知觉中一个普遍的特征是存在着对比增强效应。当看到一个亮背景上的暗区时，会发现暗区的边缘看起来比中央更暗，而与暗区相毗邻的亮背景区域看起来比背景的其他部分更亮一些。这种现象的神经生理基础在于感觉器官和感觉通路中存在着侧向抑制。

5. 感觉反应的频率响应特性一般不高，刺激间的时间间隔太短，就会产生融合的感觉。

    在阈值附近，在一定的时间范围内，刺激时程与感觉强度成正比，即存在着时间上的线性总和。