脳および感覚系

Doping博士は、感覚系の構造、受容体表面の地図、視床の機能について説明します。

私たちの体は様々な感覚で豊かに恵まれています。 昔から、視覚、聴覚、嗅覚、触覚、味の5つの主要な感覚を特定しました。 実際には、より豊かなセンサーシステムが装備されています。 彼らの目的は理解できます：私たちの脳は内臓であること、腸や気管支がどのくらい伸びているか、重要なのは外部環境や身体の内部環境から情報を収集することです。

ほとんどの感覚系は標準的な構造を持ち、受容体細胞、すなわち信号に反応するセンサー、すなわち視覚の場合のように化学的シグナル（環境中に現れる分子）または物理的、触覚、電磁波で始まります。 さらに、このセンサーである受容細胞は、伝導神経に電気インパルスを伝達する。 神経とは、センサーと中央プロセッサー、脳と脊髄を結ぶ線です。 われわれが知っているように、私たちは31ペアの脊髄神経を有しており、それらのすべてが異なる身体レベルから感覚信号を伝達することに従事している。 加えて、12対の脳神経のうち、大部分は感覚器を扱う。 最後に、第3の最も困難な段階：シグナルが中枢神経系に入り、最初に脊髄の内部で脳が順次処理され、これらの反応または他の反応が誘発され、情報が記憶される。 信号が中枢神経系に沿って移動するほど、より複雑な計算操作が実現される。 情報を処理する最も複雑な人間の瞬間は、大脳皮質で起こる。

レセプターをより詳しく見ると、実際にはすべてが始まります。 我々は、それらが2つのタイプに分けられることを見る：それらは神経細胞または非神経細胞であり得る。 受容体がニューロンまたはその伸長である場合、そのような受容体は一次感覚と呼ばれる。 ある意味で、進化はそれらから始まりました。 信号が神経細胞に到達し、電気インパルスがさらに生成され、この脳に優しい形態では、情報が脳の脊髄に惹起された。 しかし、多くのシグナルがあり、それらは異なっています。 明らかに、ニューロンのリソースは、世界のあらゆるものに反応するのに十分ではなく、あなたが読む感覚の流れが多ければ多いほど、環境に関する情報が多くなり、行動がより正確になるため、進化は他のセンサーニューロン。 最終的に、多数の細胞、特に上皮、皮膚の表面または体腔の表面上の細胞が受容体に変わる。 しかし、これらはもはや神経細胞ではなく、そのような受容体は二次感覚と呼ばれる。 彼らが中枢神経系にシグナルを伝達するためには、末梢神経系のニューロンの助けが必要です。 すなわち、受容体は刺激に反応し、それをいわゆる伝導ニューロンに伝達しなければならず、伝導ニューロンの過程のみが脳と脊髄に到達する。

主に感覚受容器には、嗅覚系の受容体だけでなく、皮膚、筋肉、痛み、内部感受性系の受容体などの受容体も含まれます。 二次感覚受容器は、視覚、聴覚、前庭系および味である。 9つの大きな重大なセンサーシステムがあることが判明しました。 実際には時にはより多くを提供しますが。 私たちの体の一部を別の感覚系に分離する基準は、一般的にはかなり理解可能です。 我々は、感覚系内で情報を交換する脳や脊髄に受容体、経路、およびそれらの別々の中心がある場合、特別な感覚系について話しています。 このような観点から、皮膚感受性、痛み感受性および筋肉感受性は、身体の一般的な感受性について言われてはいたが、異なる感覚系である。 嗅覚は別の感覚系であるが、いわゆる嗅覚系（嗅覚器官）がある。 この設計は、小さいものの、センサシステムに適用可能なすべての基準を満たす。 したがって、鋤鼻器官とそれに関連するすべて、すなわちフェロモンが出現したときに発生し、視床下部に入り、別の感覚系に分かれるシグナルであることは、かなり論理的です。 しかし、それは痛みを伴いながら小さくなることが判明しましたが、それは非常に少なくなりました。

レセプターはどのようにシグナルに全く反応しますか？ 敏感な細胞やそのプロセスが物理的または化学的な影響にどのような反応をするのか？ ここでの作業のロジックは、ニューロンが一般的に行うことにかなり近いです。 通常の神経細胞は、メディエーター物質の出現に応答する。 味覚受容体または嗅覚受容体、内部感受性受容体は、およそ化学物質の出現に反応する。 受容体膜上には、イオンチャネルが接続される感受性タンパク質が存在する。 ある種の臭気が発生すると、それらが開き、正に荷電したイオンが細胞に入り、電荷シフトが上がり、脱分極が起こり、これが電気インパルスの発生を引き起こす可能性がある。 さらに、これらのインパルスは、脳または脊髄に再び逃げるであろう。 機械的感受性の受容体および視覚受容器についても、ほぼ同じ原理が用いられる。 概して、いくつかの適切な感覚作用は、受容体膜におけるイオンチャネルの開口を引き起こすが、時にはイオンチャネルの閉鎖であるにもかかわらず、細胞内の電荷シフトが生じ、中枢神経系に逃げる活動電位が生成される。 知覚効果が強いほど、知覚神経に沿って最初に作用するインパルス（活動電位）が頻繁になり、その後脳と脊髄の感覚中心の内部で働く。

これは、感覚システムの操作の2つの基本的な法律のうちの最初のものです。 法律はこのように聞こえる：感覚信号のエネルギーの強さは、伝導神経における活動電位の頻度によってコード化される。 つまり、音が大きくなるほど、光が明るくなるほど、例えばグルコースのように溶液が濃縮されるほど、インパルスはこの神経またはその神経を通ることが多い。 この頻度に応じて、私たちの脳とより高いセンターは、感覚信号の強さについて学びます。 実数について話すと、主観的には弱いと考えられる信号は、毎秒20-40パルスのどこかにあります。 パルスが50-70Hzの周波数で神経上を走る場合、これは中強度の信号を主観的に与える。 毎秒100パルスに近づくと100Hzになりますが、これは強い信号です。それが100Hzを超えると、それはすでに非常に強い信号であり、このような信号はしばしば私たちのために主観的に不快です。 あまりにも大きな光、あまりにも大きな音 - 私たちは、脳や脊髄の同じ受容器に損傷を与えたり、さらに悪いことに感覚中心を傷つける可能性が大きいため、そのような影響を避けるよう努めています。

受容体が良好にかつ定性的に機能するためには、それらは通常、それらのためのすべての条件を作り出すいくつかの補助構造を必要とする。 受容体は既にこれらの構造の中で機能している。 このような構造をセンスオルガンと呼んでいます。 「感覚器」と「感覚器」という概念を混同しないでください。 感覚器官は受容体が良好な場所です。 例えば、目は視覚の器官である。 内耳またはカタツムリは、聴覚の器官である。 皮膚は触覚、痛みの感受性の器官である。

強度、エネルギーに加えて、各センサ信号は、もう1つの品質によって特徴付けられる。 感覚系の構成の観点から、質的に異なるシグナルは、異なる受容体に作用するシグナルである。 これは、感覚器官や感覚器官の働きに対する私たちの毎日の認識とあまり一致しませんが、これはまさにそうです。 これを理解する最も簡単な方法は、皮膚の感受性の例です。 我々は、受容体が散乱された皮膚表面、神経細胞プロセス、および異なる受容体が異なる皮膚領域に働く。 したがって、親指で働くレセプターとニューロンがあり、小指で働くニューロンがあります。 質的に異なる信号は、皮膚の異なる部分から読み取られる信号である。 聴覚系では、蝸牛の組織は、異なる受容器が異なる調性の信号に反応するようなものです。 高い周波数、低い周波数、中程度の周波数に調整された受容器がある。 私たちの視覚システムでは、質的に異なる信号は、異なる空間点から到来する信号です。なぜなら、網膜の異なる光受容体は、この2D画像の一部をスキャンして、特定の場所の特定の点について中枢神経系に報告するようです。 すなわち、質的に異なるシグナルは、異なるレセプターに作用するシグナルである。

要点は、受容体は、原則として、体の特定の場所に位置するということです。 このゾーンは受容体表面と呼ばれる。 各レセプターは、その神経細胞にシグナルを伝達し、隣接するレセプターからの情報は、隣接する神経細胞に伝達される。 その結果、レセプターの表面は脳と脊髄の構造に平行に表示されます。この平行移動は、ジオメトリから身近なものです。 結果として、非常に興味深い効果が生じる：頭部または脊髄において、受容体表面の地図が形成される。 親指、耳、背中、小指、膝などの皮膚の表面は、皮膚の感覚の中心に表示され、網膜は視覚の中心に表示され、カタツムリとその基底膜は聴覚の中心にあります。 パラレル転送は、脳が異なる品質の信号を区別できるようにします。 脳は彼らが鼻や膝に触れたことをどのようにして知っていますか？ 結局のところ、神経細胞を通過する衝動はまったく同じです。 シグナルが走ってきた軸索を調べた場合にのみ学習できます。 サイバネティクスでは、これはチャネル番号エンコーディングと呼ばれます。 チャネル番号を符号化する原理もまた、感覚システムの動作の基礎である。 これは、感覚システムの操作の第2の基本法則です。 センサー信号の品質はチャンネル番号でエンコードされています。 我々は、信号強度をPDの周波数で符号化し、チャネル番号で定性的特性を符号化することができ、これは脳がこの感覚情報をさらに処理するのに十分である。

脳や脊髄にはどのような感覚的な信号がありますか？ それらは濾過され、様々な反応を引き起こすことができる。 頭部および脊髄、特に頭部は、いわゆる感覚画像を認識することができる。 知覚領域は、高次の情報エッセンスであるいくつかの感覚信号の集合である。 脊髄は主に身体の感受性に作用し、脊髄の31セグメントは身体の31階からの情報を読み取ります。痛み感受性、皮膚感覚、筋肉感受性、内臓器官からの信号です。これを傍受、内部感度。 さらに、脊髄の白い物質、軸索のクラスターは、あなたが保持することができ、すでに脳にこの情報を伝えることができます。 そのような感覚情報を伝達する脊髄の主な上行領域は、脊髄の後面上を走る、いわゆる背面列である。 小脳と相互作用する脊髄小脳路もある。 痛み感受性を伝達するためには、脊柱視床路が非常に重要である。

私たちが脳について話すなら、彼は感覚入力のライオンのシェアを得ます。 嗅覚神経、視神経、前庭聴覚神経（3つの神経）、感覚器のみを扱っています。 さらに、顔面、舌咽神経、三叉神経などの神経も、様々な感覚信号を伝達する。

知覚シグナルの処理の非常に重要なレベルは、視床であり、それを通して匂いの感覚を除くすべての感覚の流れが大脳皮質に上昇する構造である。 視床は、大脳皮質の順番に働く最も重要な情報フィルタであり、今ここで重要なものが欠落しています。 さらに、視床は非常に容易に新しい強いシグナルを逃してしまう。 この機能を果たすことで、彼は古代の視覚と聴覚の中心が位置する四重脳を助ける。 最終的に、感覚情報は、視覚センター、聴覚センター、味覚センターがある大脳皮質で上昇する。 後頭葉は視覚野であり、側頭葉は聴覚性であり、中心溝の周りの領域は我々の感受性である。 これらの感覚ゾーン内で、一次、二次、および三次皮質が同定され、ますます複雑な画像の認識に関与している。 一次視覚野は線の認識であり、二次視覚野は幾何学的図形の認識であり、三次皮質は既に特定の人の顔である。 特定の感覚センタで処理した後、感覚情報は、異なる感覚流と同時に働くことができるニューロンが位置する会合性の頭頂皮質に移される。