Medinfo.ru
  


 
 
Советы специалистов »

Обратная рецепторная функция в органах чувств

<<Назад / Далее>>

Ранее уже была рассмотрена обратная (генераторная) функция отдельной рецепторной клетки. Для органов чувств под такой функцией также понимается их способность переходить при эндогенной стимуляции в возбужденное состояние, соответствующее по своему характеру состоянию, имеющему место при естественном специфическом внешнем раздражителе. Эндогенными стимулами являются либо гуморальные факторы, либо эфферентные импульсы, поступающие по нервным волокнам в стимулируемый ими устоявшийся ансамбль сенсорных, вспомогательных и нервных клеток (нейросенсорный ансамбль).

Обратная функция рецепторов служит базовым положением (постулатом) ТБС, но она, как таковая, в прямых физиологических экспериментах не изучена, поэтому рассмотрим ее возможный физиологический механизм на примере зрительного анализатора. Допустим, что из какого-либо участка коры головного мозга опосредованно, через нейроны наружного коленчатого тела, к сетчатке поступают эфферентные импульсы. Эти импульсы приведут к возбуждению некоторого ранее сформированного кооперативного ансамбля нейронов сетчатки и фоторецепторных клеток. Отличие этого возбуждения палочек и колбочек состоит в том, что оно вызывается не обычным путем под действием светового потока, а в обратном порядке импульсами, поступающими через синапсы от нервных клеток. Возможно, что эндогенное возбуждение не требует участия родопсина, а также других светочувствительных пигментов и выброса ионов Nа+ из дисков наружных сегментов палочек и колбочек. При этом следует учитывать, что сформированные в кооперативный ансамбль фоторецепторы в своих цитоплазматических мембранах могут иметь ассоциации спектрально "настроенных" молекулярных структур, способных к совместному резонансному возбуждению. Деполяризация мембран внутренних сегментов этих клеток приводит к формированию их естественного рецепторного ответа, который они дали бы при возникновении в их поле зрения определенного, "известного" им, зрительного образа, сформированного световым потоком. Рецепторный ответ в виде афферентной импульсации поступает естественным путем в нейроны наружного коленчатого тела и далее в отделы зрительной коры, проходя этапы "свертки" и "развертки" (схема рис. 5) и возбуждая ассоциации нейронов, соответствующие "смоделированному" сетчаткой зрительному образу или его фрагменту. Кратко суть изложенного механизма состоит в том, что на "запрос" мозга сетчатка "моделирует" или точнее воссоздает внутренний зрительный образ определенным сочетанием возбуждения своих рецепторных клеток и передает информацию об этом мнимом зрительном образе обратно в мозг. Так возникает зрительный образ объекта, реально отсутствующего в поле зрения, например, в процессе вспоминания прошедшего события. Наиболее ярко этот эффект проявляется при закрытии глаз, когда устраняется внешний информационный шум.

В аспекте рассмотрения обратной функции зрительного анализатора весьма интересен эффект фосфена. Это известное, но мало изученное явление состоит в возникновении зрительно ощущаемого светового пятна у человека, потерявшего зрение или помещенного в темноту, при электрической или акустической (ультразвуковой) стимуляции нейронов зрительной коры больших полушарий его мозга. Близки к этому явлению по своей природе известные многим эффекты появления "перед глазами" светящихся точек, так называемых "искр из глаз", при некоторых состояниях, как правило, связанных с перегрузками организма. В сути физиологического механизма этих явлений, вероятнее всего, лежит обратная функция рецепторных клеток.

Процессы, связанные со зрительной памятью и обратной функцией зрительной рецепции, сопровождаются эффектом воспроизведения отчетливого зрительного ощущения образов объектов или картин событий. Возникает, конечно, вопрос: на каком "экране" высвечиваются все эти зрительные образы либо с мельчайшими подробностями и деталями, либо фрагментарно, отдельными штрихами, и существует ли вообще некий "экран" в обычном его понимании? Ответ на этот вопрос не столь прост, и нужно внимательно проанализировать известные биофизические процессы, происходящие в рецепторных клетках.

Здесь, прежде всего, следует еще раз остановиться на вышеизложенной излучательной способности биологических структур при их эндогенном возбуждении. Ведь хорошо известно свечение в темноте глаз некоторых животных и люминесценция, сопровождающая функциональные периоды жизнедеятельности ряда микроорганизмов.

При эндогенном возбуждении светочувствительных клеток глаз вполне естественен эффект излучения ими информационного сигнала, моделирующего зрительный образ, соответствующий возбужденному кооперативному ансамблю этих клеток. Возможность такой генерации отнюдь не фантастична, как может показаться на первый взгляд. Пермским психиатром Г. П. Крохолевым [62] был экспериментально подтвержден факт возможности регистрации с помощью кино- и фотосъемки зрительных галлюцинаций у больных, страдающих тяжелой формой алкоголизма, а также с помощью магнитофона - слуховых галлюцинаций. Следует заметить, что еще в 1939 году С. Я. Турлыгин экспериментально обнаружил излучение в области длин волн 1,8-2,1 мм, исходящее из глаз и подчиняющееся законам оптического отражения [40]. Б. Б. Кажинский [63] назвал тогда эти электромагнитные излучения глаз "лучом зрения", по-видимому, соотнося их с античным учением о зрительных лучах, связанным с именами Платона, Эвклида, Птоломея и других исследователей, кстати, просуществовавшим как ведущая научная теория зрения вплоть до начала ХVII века.

Действительно, если принять во внимание существование в период возбужденного состояния микроосцилляций цитоплазматической мембраны, обусловленных динамикой внутримембранных энергетических локальных градиентов, то энергетические переходы на атомно-молекулярном уровне в процессе этих осцилляций могут порождать излучение квантов в широком спектральном диапазоне, включая ультрафиолетовый, инфракрасный и видимый спектры. При наличии, согласно концепции Фрелиха [41], когерентности излучений возникают механизмы, обуславливающие голографическое воспроизведение.

Кроме того, собственные осцилляции мембран клеток сетчатки могут возбуждать, как уже отмечалось выше, в биологических радиоволноводах электромагнитные волны, включая их продольные моды различной топологии, образуя характерные для каждой клеточной и биомолекулярной структуры резонансные спектральные полосы.

Для объективизации указанных излучательных процессов необходима соответствующая оптическая среда, некий оптический резонатор, который бы и служил тем самым искомым "экраном", обеспечивающим воспроизведение эндогенно вызванных зрительных образов. Роль именно такого естественного оптического "резонатора-экрана" может играть стекловидное тело глаза, вполне соответствующее по своему сферическому строению, расположению относительно излучаемого потока и оптическим жидкокристаллическим свойствам для выполнения этой функции.

В свете изложенного интересно вернуться к теории зрения Платона. В своем труде "Тимей" [10, с. 486] он пишет: "Дело в том, что внутри нас обитает особенно чистый огонь, родственный свету дня, его-то они (боги) заставили ровным и плотным потоком изливаться через глаза, при этом они уплотнили, как следует глазную ткань, но особенно в середине, чтобы она не пропускала ничего более грубого, а только этот чистый огонь. И вот когда полуденный свет обволакивает это зрительное истечение и подобное устремляется к подобному, они сливаются, образуя единое и однородное тело в прямом направлении от глаз, и притом в месте, где огонь устремляющийся изнутри сталкивается с внешним потоком света. А поскольку это тело благодаря своей однородности претерпевает все, что с ним не случилось, однородно, то стоит ему коснуться чего-либо или, наоборот, испытать какое-либо прикосновение, и движения эти передаются уже ему всему, доходя до души: отсюда возникает тот вид ощущений, который мы именуем зрением". У Платона фигурирует некий "чистый огонь", способный изливаться через глаза, но ведь и мы говорим о когерентном излучении, о возбуждении продольных мод ЭМП, в свойствах которых как раз может иметь место резонансное взаимодействие подобного с подобным. Далее Платон указывает на образование "единого и однородного тела" от слияния внешнего светового потока и "огня", исходящего изнутри. Это единое "оптическое тело", формируемое излучениями, можно трактовать как образование голограммы. Образуется эта голограмма, опять же по Платону, в месте "где огонь, устремляющийся изнутри, сталкивается с внешним потоком света", и таким единственным специализированным местом является стекловидное тело глаза, где сфокусированное хрусталиком внешнее изображение сталкивается с когерентными излучениями вогнутой полусферы сетчатки. Так что, возможно Платон был гораздо ближе к пониманию истинных механизмов зрительного восприятия, чем это казалось в рамках существующих ныне оптических моделей зрения, практически исключивших из рассмотрения функциональную роль стекловидного тела. Тем более из платоновского понимания механизмов зрительной функции легко выводятся и механизмы эндогенно возбуждаемых мнимых образов сознания.

Если все вышеприведенные рассуждения в общем виде верны, а для этого достаточно оснований, то вырисовывается весьма четкая картина представлений о сокрытых до ныне механизмах возникновения зрительных образов, продуцируемых эндогенным путем в системе зрительного анализатора.

Достаточно подробное вышеприведенное рассмотрение функции обратного воспроизведения в зрительном анализаторе связано, с одной стороны, с не изученностью этого вопроса, с другой - со сложностью организации всей системы зрительного восприятия и ее огромным информационным значением для всей сознательной деятельности. Тем не менее, все изложенное выше является лишь попыткой понять механизм функционирования этой системы и наметить его основные принципы.

Достаточно сложно организована и звуковая рецепция - орган слуха, но принципы осуществления обратной рецепторной функции аналогичны. В этом случае эндогенное возбуждение передается волосковым клеткам и связывающим их в ансамбли нервным клеткам кортиева органа. Скорее всего, в формировании эндогенно вызванного звукового образа непосредственное участие принимает достаточно тонкая мембрана Рейснера и улитка в целом. Известно, что волосковые клетки улитки обладают частотно-избирательной двигательной активностью [64], сама улитка механически активна [65] и при возбуждении электрическими импульсами может генерировать акустические колебания, фиксируемые микрофоном вблизи барабанной перепонки [66]. Прямыми измерениями зафиксированы спонтанные акустические излучения в области уха, имеющие характер узкополосных акустических сигналов [67]. Эти данные непосредственно указывают на наличие функции обратного воспроизведения в слуховом анализаторе, хотя исследователи, зарегистрировавшие указанные сигналы, и отнесли их к побочным продуктам процессов, происходящих во внутреннем ухе. Таким образом, относительно органа слуха имеется достаточно много экспериментальных данных, которые при определенном угле их рассмотрения указывают на наличие обратной функции рецепции.

В системе звукового анализатора, также как и в системе зрения, вероятно, имеется свой "экран" - объемный резонатор, в качестве которого выступает прежде всего улитка со своим жидкофазным содержимым. Кроме того, не исключено, что роль интегрального объемного резонатора играют желудочки мозга, причем последние возможно выступают как синтезаторы и одновременно акцепторы электрических и акустических возбуждений, возникающих в нейроглиальной структуре мозга. В органах вкуса, запаха, а также тактильного восприятия обратная функция рецепторов реализуется по тем же вышеизложенным принципам, то есть через устойчивые нейрорецепторные ансамбли. При эндогенном возбуждении этих ансамблей, в соответствии с их специализацией, могут возникать ощущения определенного запаха или вкуса, эффект спонтанного зуда, ожога, прикосновения и т. д.

В данном разделе органы чувств рассмотрены как системы специализированного объединения рецепторных и нервных клеток с многоуровневой сетевой коммуникацией. Функции восприятия, длительного запоминания и воспроизведения зрительных, слуховых, вкусовых и других сложных образов невозможны без наличия нейрорецепторных ансамблей, формирующихся в процессе обучения. Полагаемая в ТБС обратная (генераторная) функция отдельных рецепторов и органов чувств в целом по своей сути отражает общебиологический принцип обратной связи по П. К. Анохину [3, гл. 1]. В данном разделе приведены возможные биофизические механизмы формирования зрительной памяти и образования кооперативной модели зрительного восприятия с этапами "свертки" и "развертки" нервных импульсных сигналов на различных уровнях нейронных сетей зрительной системы мозга. Весьма важным моментом для понимания работы органов чувств являются данные об их излучательной способности в широком спектральном диапазоне электромагнитных или звуковых волн. Эти сведения могут существенно расширить имеющиеся представления о роли стекловидного тела глаза, улитки органа слуха и желудочков мозга в формировании обратного отображения зрительной и звуковой информации и в целом афферентно-эфферентного синтеза в процессе мыслительной деятельности.



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ СОЗНАНИЯ
Петраш В. В.
Издательство "ИНТАН", Санкт-Петербург, 2003, 128 c., УДК 612.821, ББК 28.91


ГЛАВА 1
ГЛАВА 2 (Биофизика рецепции)
ГЛАВА 3 (Органы чувств)
ГЛАВА 4 (Память, сознание, мышление)
ГЛАВА 5
ГЛАВА 6

 


Наши партнёры



В интернете


Medline.ru: "Кислород и явления запрограммированной смерти..."


Последние новости





Предложение о сотрудничестве

 


Medinfo.ru: свидетельство о регистрации ЭЛ№ ФС77-37722 от 13.10.2009г.
Главный редактор: кандидат медицинских наук Гавриленкова Людмила Павловна
Редакционная коллегия

Адрес редакции: 199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

Сайт может содержать материалы, не предназначенные для лиц младше 18 лет.

Связаться с нами

Разработка и поддержка OOO "ИЦ КОМКОН"