ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.10.2020
Просмотров: 9832
Скачиваний: 28
Биологические основы поведения
225
второго типа находятся в суставах и посылают в мозг непрерывные сигналы о взаимном
расположении различных частей тела.
Чувство равновесия и положения головы
Тело сохраняет равновесие благодаря тому, что мозг получает информацию о положении
головы в пространстве. Эту информацию обеспечивает
лабиринт -
небольшой орган,
расположенный во внутреннем ухе. Лабиринт состоит из трех отделов:
улитки,
речь о которой
пойдет позже,
полукружных каналов,
чувствительных к вращению головы, и двух полостей
-
круглого и овального мешочков
(саккулюса и утри-кулюса), ответственных за восприятие
прямолинейного движения.
Три полукружных канала лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и содержат
студенистое вещество, в которое погружены чувствительные волоски (см. рис. А9). Такого же
рода волоски имеются в мешочках. При вращении или прямолинейном смещении головы
движение передается студенистому веществу, а вместе с ним и чувствительным волоскам. Эта
информация воспринимается нервными клетками, от которых отходят волоски, а затем поступает
в головной мозг *.
Химическая чувствительность
Вкусовая и обонятельная чувствительность называется химической, так как возбуждение
соответствующих рецепторов происходит в результате «химического анализа» молекул,
растворенных в слюне (вкус) или находящихся в воздухе (запах).
Вкус
Традиционно различают четыре типа вкусовых ощущений: сладкое, кислое, соленое и
горькое, которые воспринимаются определенными участками языка с помощью примерно тысячи
вкусовых сосочков
(рис. А.6). Эти сосочки представляют собой небольшие выступы, окруженные
ямкой, и расположены на всех поверхностях языка, включая заднюю его часть. В каждой ямке
насчитывается от 10 до 15
вкусовых почек,
содержащих по 15-20 рецепторных клеток. Каждая из
таких клеток обладает специфической чувствительностью только к определенным молекулам, и в
одной и той же почке могут быть клетки, чувствительные к молекулам разного типа.
Жизнь рецепторных клеток сравнительно коротка. Через четыре дня они фактически
деградируют, так что их популяция во вкусовых почках полностью обновляется в среднем каждые
7 дней.
Понимание этих процессов и их связи с ощущениями других модальностей приобретает
особую важность в наше время, когда человек с головокружительной скоростью поднимается в
космос и пребывает там в состоянии полной невесомости.
226
Приложение А
Нерв, идущий в головной мозг
Рис. А.6.
А.
Вкусовая почка. -6'. Разрез вкусового сосочка.
Обоняние
Для большинства низших животных обоняние-самое важное из чувств. Кроме того, это
единственный вид ощущений, обусловленный прямой передачей информации в кору, минуя
промежуточные низшие центры головного мозга. В каждой половине носовой полости, в ее
верхней части, насчитывается около 30 млн. рецепторных клеток, ответственных за распознавание
присутствующих в воздухе пахучих веществ (рис. А.7),
Между тем до сих пор мало что известно о том, как происходит такое распознавание.
Теоретически различают семь основных групп запахов. Запах может быть эфирным (ацетон),
камфорным (нафталин), мускусным (мускус), цветочным (запах розы), ментоловым (мята), острым
(уксус) или гнилостным (запах тухлого яйца). Чтобы объяснить, каким образом мозг распознает
запахи, было выдвинуто предположение, что каждая клетка функционирует как замок, к которому
подходит только один ключ, соответствующий специфическому типу молекул определенной
формы и величины. Позже, однако, было показано, что иногда молекулы со сходной структурой
вызывают разные обонятельные ощущения.
Обоняние играет важную роль в оценке потребляемой пищи. Когда нос «забит» (например,
при насморке), пища кажется совсем безвкусной. Мы не способны хорошо оценивать качество и
вкус пищи только в результате ее пережевывания и проглатывания - мы всегда пропускаем воздух
через полость носа, где расположены обонятельные клетки.
Биологические основы поведения
227
Обоняние, кроме того, играет важную роль в коммуникации
животных (особенно низших): специальные железы их выделяют
феромоны, позволяющие животным метить свою территорию. По-
видимому, у человека эта функция обоняния в сексуальном плане приобретает еще большее
значение (см. документ 11.8).
Слух
Стимулы, вызывающие слуховые ощущения, представляют собой волны, которые
образуются в результате колебаний частиц воздуха. Вибрации какого-либо предмета вызывают
поочередное образование уплотненных и разреженных зон воздуха, которые затем в виде последо-
вательных волн распространяются в пространстве со скоростью около 330 метрои в секунду (рис.
А.8).
Функция уха заключается в преобразовании этих колебаний в нервные импульсы. Слуховое
ощущение зависит главным образом от характеристик звуковой волны. Так, громкость звука
определяется амплитудой волны, а его высота-частотой колебаний (см. группу таблиц A.I);
тембр звука, который характеризует издающий его инструмент, зависит от числа и
интенсивности образующихся гармоник (обертонов).
Известно, что человеческое ухо может безболезненно воспринимать
Об
онятель
на;
сл
изистая
Вол
оски
•О
бонятел
ьная
луковиц
а
Рис. А.7. Обонятельная
система
228
Приложение А
-/^-^-.zx-
0
--
/ \У \^J V-
Разреже!
Разрежение
Рис. А.8 Схематическое изображение звуковых волн, исходящих от камертона Ветви
камертона своими колебаниями создают последовательные сжатия и разрежения воздуха. Гребни
волны соответствуют фазам сжатия, впадины фазам разрежения Базисная прямая соответствует
среднему положению ветвей камертона.
звук, интенсивность которого в тысячу миллиардов (10
12
) раз выше интенсивности едва
слышимого звука. В логарифмическом масштабе эта разница составляет 12 бел или 120 децибел
(децибел-десятая часть бела), а это значит, что, например, звук интенсивностью 100 децибел в 10
раз сильнее звука в 90 децибел и в 1000 раз сильнее звука в 70 децибел.
Что касается частоты звуковых колебаний, то воспринимаемый человеческим ухом диапазон
простирается от 20 колебаний в секунду (20 Гц) до 20 тысяч колебаний в секунду (20 000 Гц).
Ухо состоит из трех отделов (рис. А.9).
Наружное ухо
состоит из ушной раковины и
слухового прохода длиной 25 мм, упирающегося в барабанную перепонку-мембрану,
вибрирующую под воздействием звуковых волн. В
среднем ухе
имеются три
слуховые косточки:
молоточек, наковальня и стремя, обеспечивающие передачу вибраций
овальном) окну
на границе
внутреннего уха. Во
внутреннем ухе
находится лабиринт, в состав которого входит
улитка -
трубка длиною 34 мм, спираль-но свернутая в 2,5 оборота наподобие раковины виноградной
улитки. Улитка внутреннего уха заполнена жидкостью, которая приходит в движение под
влиянием звуковых волн, передаваемых косточками среднего уха. Движение жидкости вызывает
прогибание и смещение
базилярной мембраны,
проходящей вдоль всей улитки. Эта деформация
базилярной мембраны сильнее всего выражена у основания улитки при воздействии высоких
звуков, а у вершины-при воздействии низких. В месте максимальной деформации базилярной
мембраны в результате возбуждения ее чувствительных клеток, волоски которых соприкасаются с
нависающей над ними
текториальной мембраной,
происходит преобразование вибраций в
нервные импульсы. Таким образом,
частота
звука различается в соответствии с тем участком
базилярной мембраны, где происходит ее деформация, а его
громкость
-в зависимости от числа
клеток, вовлеченных в деформацию. Затем информация передается в головной мозг по слуховому
нерву, образованному отростками чувствительных волосковых клеток.
Камер
тон
Биологические основы поведения
229
Рис А
Ч
(вверху) Поперечный разрез уха
Рис А 10 (внизу). Разрез улитки Жидкость, заполняющая улитку, приводится в движение в
результате воздействия стремени на овальное окно Распространяющаяся волна вызывает
деформацию базилярной мембраны и возбуждение волосковых клеток, приходящих в
соприкосновение с расположенной над ними текториальной мембраной Возникающие при этом
нервные импульсы передаются по волокнам слухового нерва
Нарушения слуха.
Между тем моментом, когда барабанная перепонка начинает колебаться
под действием звуковых волн, и началом передачи нервных сигналов в мозг могут возникать
различные нарушения, обусловленные поражением того или иного отдела уха. Здесь