Чем мы видим, слышим и чувствуем на самом деле - ПОСТОЯНСТВО ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ЕСТЬ УСЛОВИЕ СВОБОДНОЙ И НЕЗАВИСИМОЙ ЖИЗНИ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Дерсу Узала: Есть такие люди - глаза есть, а посмотри нету.

Биолог: Мы смотрим глазами и слушаем ушами, но видим и слышим мозгами.

• Чему посвящены эти высказывания? В чём их парадоксальность? Предложите свой вариант главного вопроса параграфа и сравните с формулировкой авторов (с. 333).

Повторение необходимых знаний

• Для чего нужна система “датчиков” в организме? (Жизненный опыт, 7 класс)

• Куда поступают сведения об изменениях во внутренней среде организма? (§ 44 - 45)

• Какие органы чувств вам известны? (7 класс)

Решение проблемы

Качество нашей жизни зависит от того, как мы представляем себе мир, в котором живём, и насколько успешно действуем, насколько точно осуществляется связь наших ощущений с движением. Мы уже говорили о системе “датчиков”, которые сообщают мозгу об изменениях во внутренней среде организма, напряжении мышц и положении суставов. Для получения информации о том, что происходит во внешней среде, у нас есть органы чувств. Все знают пять основных чувств: зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. На самом деле мы воспринимаем ещё и многие другие виды информации, например, о силе тяготения, болевых и других воздействиях, так что можно сказать, что у нас есть не только “шестое чувство”, но и седьмое, и даже десятое.

Что такое органы чувств?

• Где внешние воздействия превращаются в нервные импульсы?

Каждый орган чувств — это рецепторы, воспринимающие сигнал и многочисленные вспомогательные “приспособления”, которые обеспечивают создание хороших условий для его приёма. Сигнал или раздражитель - это физический фактор окружающей среды: свет, звук, давление, предмет или вещество. Рецепторы “кодируют” информацию о раздражителе в виде нервных импульсов и передают в нервные центры. Каждый орган чувств настроен на приём только одного типа сигналов и приспособлен для этого наилучшим образом. Например, орган слуха приспособлен к приёму звуковых колебаний. Его рецепторы расположены во внутреннем ухе, а ушная раковина, барабанная перепонка, слуховые косточки служат для того, чтобы уловить, усилить звук и передать его рецепторам (рис. 51.1). Нужно отметить, что рецепторы органов чувств не всегда реагируют только на специфический для них раздражитель. Большинство рецепторов возбуждаются при резких толчках (например, при сильных ударах по голове “искры из глаз сыплются и в ушах звенит”) или изменении химического состава окружающей среды, скажем, при недостатке кислорода.

51.1. Строение органа слуха

Большое знание из “скудных” сведений

• Откуда мы знаем, на что мы смотрим и что слышим?

Но что нам необходимо знать об окружающих предметах? В первую очередь не представляют ли они опасности, съедобны ли они. Некоторые органы чувств прямо передают биологически значимую информацию, например, при прикосновении к предмету мы сразу узнаём, тёплый он или холодный, твёрдый или мягкий. Есть такая игра: в непрозрачный мешочек опускают какую-нибудь вещь и предлагают игрокам ощупать её и отгадать, что это такое. Иногда это бывает очень непросто, однако почти всегда кому-нибудь удаётся догадаться, что находится в мешочке. Оказывается, используя сведения только о физических свойствах объекта — температуре, гладкости поверхности и т.п., мы способны узнать о предмете очень многое, воссоздать его образ и угадать, что он собой представляет. Все это возможно благодаря богатому жизненному опыту человека, хранящемуся в его памяти.

Рецепторы органов чувств собирают информацию о присутствии и распределении в пространстве освещения, давления, химических веществ, но благодаря обработке мозгом этой информации, памяти и опыту мы можем узнавать различные предметы, животных, людей. Выходит, что на основе доступной органам чувств информации лишь о малой части важных свойств (в основном физических) окружающих нас предметов мы делаем заключение о скрытых от наших органов чувств свойствах объекта и строим яркую и подробную картину окружающей действительности.

51.2. В своей сумке всё нахожу на ощупь

• Что позволяет вам узнать предмет, которого вы не видите? Как это происходит?

“Чувствуем мозгом”

• Почему авторы дали рубрике такое название?

• Какое отношение имеет фраза А.С. Пушкина “Я сам обманываться рад” к этой рубрике?

Для создания яркой картины мира необходимо вмешательство “мыслителя” — мозга. От рецепторов по нервному пути импульсы передаются в воспринимающий центр, ответственный за определённый тип ощущений. Поступление импульсов в нервный центр означает, что начал воздействовать физический фактор, имеющий отношение именно к этой сенсорной системе. В первичном нервном центре формируется информация о силе и качестве воздействия раздражителя на систему. Эта информация передаётся в кору больших полушарий, где происходит основная обработка информации от органов чувств. В коре существуют высокоспециализированные участки, или поля, коры. Сигналы от каждого органа чувств поступают в несколько полей коры. Некоторые поля строго специфичны, то есть обрабатывают, например, только зрительную информацию.

Можно сказать, что мы “чувствуем мозгом” и наши ощущения — это, скорее, “догадки”, в значительной степени основанные на предыдущем опыте, чем прямо полученная информация от органов чувств. А если это “догадки”, то иногда мозг должен “ошибаться”. Так оно и есть.

51.3. Странные картинки

Такие “ошибки” принято называть иллюзиями.

Скрестите указательный и средний пальцы и прикоснитесь ими к кончику носа так, чтобы он оказался между пальцами. Что вы чувствуете? Возникает впечатление, что кончиков носа два. Как вы думаете почему?

В другие поля поступает информация от двух или более органов чувств, она сопоставляется, из памяти извлекаются сведения о сходных событиях в прошлом и на этой основе формируется суждение о воспринимаемой действительности. Интересно, что от многих органов чувств в кору мозга поступает информация, строго упорядоченная пространственно. Она похожа на карту тела или, например, поля зрения. Подобно географической карте, точки, лежащие рядом на теле или в пространстве, представлены рядом и в коре. Только в отличие от географической карты маленькая область наивысшей остроты зрения или чувствительности кожи представлена в коре значительно более подробно, чем другие. Благодаря такой обработке мы имеем единую картину мира и получаем более или менее верное представление об окружающей нас действительности

51.4. На схеме А показана площадь участков коры больших полушарий, обрабатывающих информацию от кожи различных участков тела человека, а на рисунке Б показано, каковы были бы пропорции тела, если бы размеры органов соответствовали площади “обработчиков”. Чем крупнее область на рисунке справа, тем больше в ней рецепторов

• С чем, на ваш взгляд, связаны различия в размерах реальных органов и их отражений на коре?

Сложные процессы обработки информации, поступающей от органов чувств, недоступны нашему сознанию. Мы осознаём только их результат, который называется ощущением. Например, когда рецепторы кожи воспринимают небольшое давление, возникает ощущение лёгкого прикосновения.

Итак, те ощущения, которые доступны нашему сознанию, возникают в результате совместной работы рецепторов органа чувств и многих отделов мозга, обрабатывающих полученную информацию. Поэтому правильнее говорить не об органах чувств, а о целых системах нервных образований, воспринимающих и анализирующих внутренние и внешние раздражения. Такие системы называют анализаторами, например, зрительный анализатор, слуховой анализатор и т.д.

Принцип построения всех анализаторов один и тот же: специализированные рецепторные нейроны, нервный путь, первичный воспринимающий центр, вторичные нервные центры обработки информации (рис. 51.5). Ответом на возбуждение рецепторов органов чувств, как правило, служит запуск двигательной программы.

Наш мозг совершает огромную и очень сложную работу. Он занимает центральное место между нашими ощущениями и ответным движением. Удивительно, что весь сложный процесс обработки информации от органов чувств и организации ответной реакции, с кратким описанием которого вы знакомились в течение 10 — 15 мин., занимает доли секунды.

51.5. Схема анализатора

Формулирование вывода

Доступные нашему сознанию ощущения возникают в результате сложной совместной работы рецепторов органа чувств и многих отделов мозга, обрабатывающих полученную информацию. Системы, получающие и обрабатывающие эту информацию, называют анализаторами.

Органы чувств, анализаторы

Применение знаний

1. Что такое органы чувств?

2. Что такое анализаторы?

3. Почему можно сказать, что мы “чувствуем мозгом”?

4. Встречались ли вы со зрительными или другими иллюзиями? Приведите примеры.

5. Поработайте в паре или группе: пусть каждый по очереди формулирует вопросы по пройденной теме, а другой (другие) отвечает на них.