Соматосенсорная система

редактировать
Широко распространенные части сенсорной нервной системы

соматосенсорная система является частью сенсорная нервная система. Соматосенсорная система - это сложная система из сенсорных нейронов и нервных путей, которая реагирует на изменения на поверхности или внутри тела. аксоны (как афферентные нервные волокна ) сенсорных нейронов соединяются с различными рецепторными клетками или отвечают на них. Эти сенсорные рецепторные клетки активируются различными стимулами, такими как тепло и ноцицепция, давая функциональное название отвечающему сенсорному нейрону, например, терморецептор, который несет информацию об изменениях температуры. Другие типы включают механорецепторы, хеморецепторы и ноцицепторы, которые посылают сигналы по сенсорному нерву в спинной мозг где они могут обрабатываться другими сенсорными нейронами, а затем передаваться в мозг для дальнейшей обработки. Сенсорные рецепторы находятся по всему телу, включая кожу, эпителиальные ткани, мышцы, кости и суставы, внутренние органы и сердечно-сосудистая система.

Прикосновение - важнейшее средство получения информации. На этой фотографии показаны тактильные отметки, идентифицирующие лестницы для людей с ослабленным зрением.

Соматические чувства иногда называют некоторыми эстетическими чувствами, при этом подразумевается, что somesthesis включает в себя осязание, проприоцепция (чувство положения и движения) и (в зависимости от использования) тактильное восприятие.

Отображение поверхностей тела в мозге называется соматотопией. В коре он также упоминается как корковый гомункул. Однако эта карта поверхности мозга («кортикальная») не является неизменной. Резкие сдвиги могут произойти в результате инсульта или травмы.

Содержание
  • 1 Обзор системы
    • 1.1 Сенсорные рецепторы
    • 1.2 Соматосенсорная кора
  • 2 Структура
  • 3 Общий соматосенсорный путь
    • 3.1 Тактильная обратная связь
    • 3.2 Баланс
    • 3.3 Прекрасно прикосновение и грубое прикосновение
    • 3.4 Нейронная обработка социального прикосновения
    • 3.5 Индивидуальная вариация
  • 4 Клиническая значимость
  • 5 Общество и культура
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
  • 9 Внешние ссылки
Обзор системы
На этой диаграмме линейно (если не указано иное) отслеживаются проекции всех известных структур, которые позволяют прикоснуться к их соответствующим конечным точкам в человеческом мозгу.

Сенсорные рецепторы

Каждый из четырех механорецепторов в коже реагирует на различные стимулы в течение коротких или длительных периодов.

клетки Меркеля нервные окончания обнаружены в базальном эпидермисе и волосяных фолликулах ; они реагируют на слабую вибрацию (5–15 Гц ) и глубокое статическое прикосновение, например формы и края. Из-за небольшого воспринимающего поля (чрезвычайно подробная информация) они чаще всего используются в таких областях, как кончики пальцев; они не покрыты оболочкой (скорлупой) и поэтому длительное время реагируют на давление.

Тактильные тельца реагируют на умеренную вибрацию (10–50 Гц) и легкое прикосновение. Они расположены в дермальных сосочках ; из-за своей реактивности они в основном находятся на кончиках пальцев и губ. Они реагируют быстрыми потенциалами действия, в отличие от нервных окончаний Меркель. Они отвечают за способность читать шрифт Брайля и чувствовать легкие раздражители.

Пачинианские тельца определяют грубое прикосновение и различают грубые и мягкие вещества. Они реагируют на быстрые потенциалы действия, особенно на вибрации около 250 Гц (даже на расстоянии до сантиметров). Они наиболее чувствительны к вибрациям и имеют большие рецепторные поля. Тельца Пачини реагируют только на внезапные раздражители, поэтому такие давления, как одежда, которая всегда сжимает свою форму, быстро игнорируются. Они также участвовали в обнаружении места прикосновения к ручным инструментам.

Луковичные тельца реагируют медленно и реагируют на продолжительное растяжение кожи. Они отвечают за ощущение скольжения объекта и играют важную роль в кинестетическом чувстве и контроле положения и движения пальцев. Клетки Меркеля и луковичные клетки - медленно реагирующие - миелинизированы ; остальные - быстродействующие - нет. Все эти рецепторы активируются при давлении, которое сжимает их форму, вызывая потенциал действия.

Соматосенсорная кора

Анатомия Грея, рисунок 759: сенсорный тракт, показывающий путь (синий) вверх по спинному мозгу через от соматосенсорного таламуса до S1 (области Бродмана 3, 1 и 2), S2 и BA7 Анатомия Грея, рисунок 717: деталь, показывающая путь, примыкающий к островковой корке (отмечен островком на этом рисунке), примыкающий к S1, S2 и BA7

Постцентральная извилина включает первичную соматосенсорную кору (области Бродмана 3, 2 и 1), вместе именуемые S1.

BA3 получает самые плотные проекции от таламуса. BA3a связан с ощущением относительного положения соседних частей тела и количества усилий, прилагаемых во время движения. BA3b отвечает за распространение соматосенсорной информации, он проецирует информацию о текстуре в BA1, а информацию о форме и размере в BA2.

Область S2 (вторичная соматосенсорная кора ) делится на область S2 и теменную вентральную область. Область S2 связана со специфическим сенсорным восприятием и, таким образом, неразрывно связана с миндалевидным телом и гиппокампом для кодирования и усиления воспоминаний.

Теменная вентральная область является соматосенсорным реле для премоторной коры и концентратора соматосенсорной памяти, BA5.

ВА5 - это топографически организованное поле памяти сомато и ассоциативная область.

BA1 обрабатывает информацию о текстуре, а BA2 обрабатывает информацию о размере + форме.

Область S2 обрабатывает легкое прикосновение, боль, висцеральные ощущения и тактильное внимание.

S1 обрабатывает оставшуюся информацию (грубое прикосновение, боль, температура).

BA7 объединяет визуальную и проприоцептивную информацию для определения местоположения объектов в пространстве.

кора островка (insula) играет роль в чувстве телесной собственности, телесном самосознании и восприятии. Insula также играет роль в передаче информации о чувственных прикосновениях, боли, температуре, зуде и локальном кислородном статусе. Insula - это реле с высокой степенью связи, которое выполняет множество функций.

Строение

Соматосенсорная система распространяется по всем основным частям тела позвоночного. Он состоит из сенсорных рецепторов и афферентных нейронов на периферии (например, кожи, мышц и органов), к более глубоким нейронам в центральной нервной системе.

Общий соматосенсорный путь

Вся информация о афферентных прикосновениях / вибрациях поднимается по спинному мозгу через задний (дорсальный) столбно-медиальный лемнисковый путь через gracilis (T7 и ниже) или cuneatus (T6 и выше). Cuneatus посылает сигналы в ядро ​​улитки косвенно через серое вещество спинного мозга, эта информация используется для определения того, является ли воспринимаемый звук просто шумом / раздражением ворсинок. Все волокна пересекаются (левое становится правым) в мозговом веществе.

Соматосенсорный путь обычно состоит из трех нейронов: первого, второго и третьего порядка.

  1. нейрон первого порядка представляет собой тип псевдоуниполярного нейрона и всегда имеет клеточное тело в ганглии дорзального корешка спинномозговой нерв с периферическим аксоном, иннервирующим касание механорецепторами и центральным аксоном, синапсирующим с нейроном второго порядка. Если соматосенсорный путь проходит в частях головы или шеи, не покрытых шейными нервами, нейроном первого порядка будут ганглии тройничного нерва или ганглии других сенсорных черепных нервов ).
  2. нейрон второго порядка имеет свое клеточное тело либо в спинном мозге, либо в стволе мозга. Восходящие аксоны этого нейрона пересекаются (перекрещиваются ) на противоположную сторону либо в спинном мозге, либо в стволе мозга.
  3. . прикосновения и некоторых видов боли, нейрон третьего порядка имеет свое клеточное тело в вентральном заднем ядре таламуса и заканчивается в постцентральном извилина теменной доли в первичной соматосенсорной коре (или S1).
Прикосновение может вызывать множество различных физиологических реакций. Здесь ребенок смеется, когда пощекотал старшую сестру.

Фоторецепторы, подобные тем, которые обнаружены в сетчатке глаза глаза, обнаруживают потенциально опасные ультрафиолетовое излучение (в частности, ультрафиолет A ), вызывающее повышенную продукцию меланина меланоцитами. Таким образом, загар потенциально обеспечивает быструю защиту кожи от повреждений ДНК и солнечных ожогов, вызванных ультрафиолетовым излучением (повреждение ДНК, вызванное ультрафиолетом B ). Однако вопрос о том, обеспечивает ли это защиту, является спорным, потому что количество меланина, выделяемого в результате этого процесса, невелико по сравнению с количествами, высвобождаемыми в ответ на повреждение ДНК, вызванное ультрафиолетовым излучением B.

Тактильно обратная связь

Тактильная обратная связь от проприоцепции происходит от проприорецепторов в коже, мышцах и суставах.

Баланс

Рецептор восприятия баланса находится в вестибулярной системе в ухе (для трехмерной ориентации головы и, следовательно, остальной части тела). Равновесие также обеспечивается кинестетическим рефлексом, подпитываемым проприоцепцией (которая определяет относительное расположение остальной части тела по отношению к голове). Кроме того, проприоцепция оценивает местоположение объектов, которые воспринимаются зрительной системой (которая обеспечивает подтверждение положения этих объектов относительно тела), в качестве входных данных для механических рефлексов тела.

Тонкое прикосновение и грубое прикосновение

Кортикальный гомункул, карта соматосенсорных областей мозга, была разработана Уайлдером Пенфилдом.

Тонкое прикосновение (или различительное прикосновение) представляет собой сенсорную модальность, позволяющую субъекту ощущать и локализовать прикосновение. Форма прикосновения, локализация которой невозможна, известна как грубое прикосновение. Путь задний столбец - медиальный лемниск - это путь, отвечающий за отправку тонкой сенсорной информации в кору головного мозга мозга.

Грубое прикосновение (или недискриминационное прикосновение) - это сенсорная модальность, которая позволяет субъекту ощущать, что что-то коснулось его, без возможности определить место прикосновения (контрастирующее «тонкое прикосновение»). Его волокна переносятся в спиноталамический тракт, в отличие от тонкого прикосновения, которое переносится в спинном столбике. Поскольку тонкое прикосновение обычно работает параллельно с грубым прикосновением, человек сможет локализовать прикосновение до тех пор, пока не будут нарушены волокна, несущие тонкое прикосновение (задний столбец - медиальный путь лемниска ). Тогда субъект почувствует прикосновение, но не сможет определить, где к нему прикоснулись.

Нейронная обработка социального прикосновения

Соматосенсорная кора кодирует поступающую сенсорную информацию от рецепторов по всему телу. Аффективное прикосновение - это тип сенсорной информации, которая вызывает эмоциональную реакцию и обычно носит социальный характер, например физическое прикосновение человека. Этот тип информации на самом деле кодируется иначе, чем другая сенсорная информация. Интенсивность аффективного прикосновения по-прежнему закодирована в первичной соматосенсорной коре и обрабатывается аналогично эмоциям, вызываемым зрением и звуком, как показано на примере увеличения адреналина, вызванного социальным прикосновением любимого человека, в отличие от физической неспособности прикоснуться к тому, кого ты не любишь.

Между тем ощущение приятности, связанное с аффективным прикосновением, активирует переднюю поясную кору больше, чем первичную соматосенсорную кору. Данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) показывают, что сигнал повышенного контраста уровня кислорода в крови (ЖИРНЫЙ) в передней поясной коре, а также в префронтальной коре сильно коррелирует с оценками приятности аффективного прикосновения. Тормозящая транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) первичной соматосенсорной коры подавляет восприятие интенсивности аффективного прикосновения, но не приятности аффективного прикосновения. Таким образом, S1 не принимает непосредственного участия в обработке социально-эмоциональной приятности прикосновения, но все же играет роль в различении местоположения и интенсивности прикосновения.

Индивидуальная вариация

В различных исследованиях измеряли и изучали причины различий между людьми в смысле тонкого прикосновения. Одна из хорошо изученных областей - это пассивная тактильная пространственная острота, способность различать мелкие пространственные детали объекта, прижатого к неподвижной коже. Для измерения пассивной тактильной пространственной остроты использовались различные методы, возможно, наиболее строгим из них является задача ориентации решетки. В этом задании испытуемые определяют ориентацию рифленой поверхности, представленную в двух разных ориентациях, которые могут применяться вручную или с помощью автоматизированного оборудования. Многие исследования показали снижение пассивной тактильной пространственной остроты с возрастом; Причины этого снижения неизвестны, но могут включать потерю тактильных рецепторов во время нормального старения. Примечательно, что пассивная тактильная пространственная острота зрения указательного пальца лучше у взрослых с меньшими кончиками указательных пальцев; было показано, что этот эффект размера пальца лежит в основе лучшей пассивной тактильной пространственной остроты зрения у женщин в среднем по сравнению с мужчинами. Плотность тактильных тельце, типа механорецептора, который обнаруживает низкочастотные колебания, больше у меньших пальцев; то же самое может относиться к ячейкам Меркеля, которые обнаруживают статические углубления, важные для точной пространственной резкости. Среди детей того же возраста дети с меньшими пальцами, как правило, имеют лучшую тактильную остроту. Многие исследования показали, что пассивная тактильная пространственная острота зрения у слепых увеличивается по сравнению со зрячими людьми того же возраста, возможно, из-за кросс-модальной пластичности в коре головного мозга слепых людей. Возможно, также из-за пластичности коры головного мозга люди, слепые с рождения, как сообщается, усваивают тактильную информацию быстрее, чем зрячие.

Клиническое значение

Соматосенсорная недостаточность может быть вызвана периферическим невропатия с поражением периферических нервов соматосенсорной системы. Это может проявляться как онемение или парестезия.

Общество и культура

Тактильные технологии могут обеспечивать ощущение прикосновения в виртуальной и реальной среде. В области логопедии тактильная обратная связь может использоваться для лечения речевых расстройств.

См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-08 09:19:19
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте