§ 44. Как мы воспринимаем мир

Определения и обозначения

Рецептор — чувствительная клетка или нервное окончание, воспринимающее определённый вид воздействия и преобразующее его в нервный импульс. Иными словами, рецептор служит началом пути, по которому сведения о событии попадают в нервную систему. Благодаря его работе организм получает сигнал о том, что происходит вокруг или внутри него.

Раздражитель — воздействие из внешней или внутренней среды, которое может быть воспринято рецептором. Им могут быть, например, свет, звук или прикосновение. Понятие помогает отличать само воздействие от нервного импульса, который возникает уже в рецепторе.

Орган чувств — часть организма, в которой находятся рецепторы, воспринимающие определённые раздражители. Например, органы зрения и слуха принимают разные виды воздействий. Орган чувств нужен, чтобы рецепторы были расположены и защищены подходящим для их работы образом.

Анализатор — система, включающая рецепторы, проводящие нервные пути и участки мозга, где обрабатывается информация. Поэтому анализатором нельзя назвать только глаз или ухо: в его работе участвуют и нервы, и мозг. Это понятие показывает, как сигнал проходит путь от восприятия до осмысления.

Как это устроено

Разные раздражители воспринимаются разными рецепторами, потому что их строение и свойства подходят к определённому виду воздействия. Свет возбуждает зрительные рецепторы, а звуковые колебания действуют на рецепторы слуха. Поэтому один рецептор не может одинаково воспринимать свет, запах и прикосновение. Такая избирательность помогает нервной системе различать виды сигналов.

Когда подходящий раздражитель воздействует на рецептор, тот преобразует его в нервный импульс. Это необходимо, потому что нервная система передаёт информацию именно в виде импульсов. Далее сигнал проходит по нервным путям к соответствующему отделу головного мозга. Путь к разным отделам различается, поэтому мозг получает возможность определить, к какой сенсорной системе относится сообщение.

Орган чувств принимает воздействие и может выполнять его первичную обработку, но этого недостаточно для целостного восприятия. Сам по себе сигнал ещё не объясняет, что именно человек увидел или услышал. Мозг обрабатывает поступившую информацию и связывает её с другими сведениями. Поэтому осознанное ощущение возникает в результате совместной работы рецепторов, нервных путей и мозговых центров.

Мозг сопоставляет новые сигналы с прежним опытом, потому что похожие раздражения могут относиться к разным предметам и ситуациям. Опыт помогает распознавать знакомые предметы, звуки и запахи, а не только замечать, что рецептор сработал. Например, услышанный звук можно соотнести с ранее знакомым звонком. Так обработка информации превращает отдельное ощущение в осмысленное восприятие.

Сведения от разных органов чувств дополняют друг друга, поскольку каждый из них сообщает о своих свойствах объекта. Зрение может показать форму и цвет, а осязание — поверхность и твёрдость. Мозг объединяет эти сигналы, и представление о предмете становится точнее. Это помогает человеку выбирать действия и ориентироваться в меняющихся условиях.

Органы чувств и воспринимаемые ими раздражители

В таблице можно проследить путь от вида воздействия к тому, что человек в итоге воспринимает. Сравнивайте строки, чтобы увидеть: разным раздражителям соответствуют разные рецепторы. Слух и равновесие объединены в одной строке, но их рецепторы воспринимают разные сигналы.

Разбор задач

Человек услышал звонок. Проследите путь информации от воздействия до осознания звука.

Звонок создаёт звуковые колебания, которые достигают органа слуха. Нужно показать не только, где возникает сигнал, но и куда он передаётся. Последовательность заканчивается осознанием звука после обработки мозгом.

1. Сначала звуковые колебания действуют на слуховые рецепторы. Они расположены во внутреннем ухе и воспринимают механическое воздействие, связанное со звуком.
2. Рецепторы преобразуют воздействие в нервные импульсы. Затем импульсы передаются по слуховым нервным путям в мозг.
3. В соответствующем участке мозга сигнал обрабатывается. Человек осознаёт звук и может определить, что услышал звонок.

Ответ. Путь информации таков: звуковые колебания — слуховые рецепторы — нервные пути — соответствующий участок мозга. Рецепторы создают импульсы, а мозг обрабатывает их и позволяет осознать звук. Следовательно, одного уха для полного восприятия недостаточно.

Человек с закрытыми глазами определил предмет по форме и поверхности. Объясните, какие рецепторы помогли ему это сделать.

Зрение в этой ситуации не помогает, потому что глаза закрыты. Человек ощупывает предмет, и его кожа соприкасается с поверхностью. Нужно связать механическое воздействие с работой рецепторов и дальнейшей обработкой сигнала.

1. При ощупывании прикосновение и давление действуют на кожу. Осязательные рецепторы воспринимают эти механические воздействия, а также помогают замечать особенности поверхности.
2. Рецепторы преобразуют воздействия в нервные импульсы. По нервным путям сигналы поступают в отделы мозга, обрабатывающие информацию от кожи.
3. Мозг сопоставляет сигналы о разных участках предмета. Так человек может судить о его форме и поверхности, даже не видя его.

Ответ. Предмет помогли распознать осязательные рецепторы кожи, воспринимающие прикосновение и давление. Их сигналы поступили в мозг, где были обработаны и сопоставлены. Поэтому человек смог получить представление о форме и поверхности предмета.

Во время еды человек одновременно чувствует вкус блюда и его запах. Объясните, почему при насморке вкус кажется менее выраженным.

Во время еды на человека действуют вещества из пищи и пахучие вещества, воспринимаемые обонятельной системой. Значит, впечатление от блюда складывается не из одного сигнала. При насморке восприятие запахов может ослабеть, поэтому нужно объяснить, как это меняет общую картину.

1. Вещества пищи, растворённые в слюне, воздействуют на вкусовые рецепторы. Они передают мозгу сведения о вкусовых свойствах блюда.
2. Пахучие вещества воспринимаются обонятельными рецепторами. Мозг получает и обрабатывает сигналы обеих сенсорных систем одновременно.
3. При насморке пахучие вещества хуже достигают обонятельных рецепторов. Мозг получает меньше информации о запахе, и восприятие блюда становится менее полным.

Ответ. Запах и вкус дополняют друг друга при восприятии еды. Когда из-за насморка обонятельные сигналы ослаблены, мозгу недостаёт части информации о блюде. Поэтому вкус кажется менее выраженным, хотя вкусовые рецепторы продолжают работать.

Типичные ошибки

Считать, что орган чувств сам полностью формирует ощущение, — ошибка: он принимает сигнал, но его обработка продолжается в мозге. Её допускают, потому что ощущение связывают с глазами, ушами или кожей. Проверь себя: можешь ли ты назвать следующий этап после работы рецепторов? Если это мозговая обработка, ты учитываешь весь анализатор.

Называть любой раздражитель нервным импульсом неверно: раздражитель воздействует на рецептор, а импульс возникает в результате преобразования сигнала. Путаница появляется из-за того, что оба связаны с передачей информации. Для проверки определи, что было сначала: воздействие среды или ответ рецептора. Если раздражитель назван причиной, а импульс — результатом, различие сохранено.

Полагать, что каждый рецептор воспринимает любые воздействия, — значит не учитывать его специализацию. Такое представление возникает, когда рецепторы считают просто общими «датчиками». Проверь себя, сопоставив раздражитель и рецептор: свет воспринимают зрительные, а звук — слуховые рецепторы. Несоответствие в такой паре указывает на ошибку.

Смешивать орган чувств и анализатор — значит называть всю систему только её частью. Обычно это происходит потому, что рецепторы расположены в органе чувств и его легко заметить. Чтобы проверить себя, перечисли состав анализатора: рецепторная часть, нервные пути и мозговой центр. Если названы только глаз, ухо или кожа, ответ неполный.

Связь с другими темами

Для понимания работы анализаторов нужно знать, что нервная система передаёт сигналы с помощью нервных импульсов, а головной мозг обрабатывает информацию. Эти сведения помогут изучать строение и работу зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Тема связана и с рефлексами: реакция организма начинается с того, что воздействие воспринимается рецепторами. Значит, восприятие — один из первых этапов ответа организма на изменение среды.

Что запомнить

• Рецепторы воспринимают раздражители и преобразуют их в нервные импульсы.
• Разные рецепторы чувствительны к разным видам воздействия.
• Орган чувств — часть сенсорной системы, а не вся система целиком.
• Анализатор включает рецепторную часть, проводящие нервные пути и мозговой центр.
• Осознанное восприятие возникает при обработке сигналов мозгом.
• Сигналы от разных органов чувств дополняют друг друга.