С детского сада все выучили и привыкли, что органов чувств пять. Традиционная классификация органов чувств по-прежнему на этом настаивает. Однако трудно спорить, что мы чувствуем еще и движение, положение тела, боль, температуру - можно ли назвать воспринимающие их сенсорные системы отдельными органами чувств? Орган чувств включает специфические воспринимающие рецепторы, нервные пути, передающие информацию в мозг, и специальный отдел (или отделы) мозга, который перерабатывает эту информацию.
Чувства можно разделить на дистанционные (зрение, слух, обоняние) и контактные (вкус и осязание). Тогда их будет два. Можно взять за основу тип воздействия на рецепторы: механическое раздражение активирует рецепторы слуха, осязания и вестибулярного аппарата, химическое отвечает за вкус и обоняние, а реакцию на световые раздражители «монополизировало» зрение. Можно разделить чувства на физические и химические. Но это крайне общая классификация. Так сколько у нас органов чувств?
Органы зрения включают два типа фоторецепторов, которые передают в мозг совершенно разную информацию. Палочки реагируют на освещенность, а колбочки, способные воспринимать длину волны, передают в человеческий мозг информацию о цвете. На сетчатке расположено три типа колбочек, у каждого из которых своя задача. Колбочки S-типа воспринимают сигналы в коротковолной, сине-фиолетовой части видимого спектра, M-типа - в желто-зеленой, а L-типа - в желто-красной. Это дает начало дискуссии, что зрение включает четыре органа чувств. Однако информация, полученная от рецепторов разных типов, обрабатывается в одном - зрительном - отделе коры головного мозга.
Неповторимый запах ландышей
Обоняние - рекордсмен по числу разных типов рецепторов, их около 2000. Узнаваемые запахи складываются, как аккорды, из одновременного раздражения нескольких рецепторов. Но есть и специализированные рецепторы. Реагирующие, например, на запах ландышей и больше ни на что. Центр обоняния в коре мозга обрабатывает всю информацию от обонятельных рецепторов и дает нам возможность различать около триллиона разных запахов.
Со вкусом курицы
Четыре ключевых типа вкусовых рецепторов хорошо известны: они обеспечивают восприятие соленого, горького, кислого и сладкого. Известно также, что на языке есть рецепторы к белковой пище - богатая белком еда кажется особенно вкусной. Эти рецепторы реагируют на глутаминовую кислоту и ее соли - глутаматы. Еще в еще в 1907 году японский химик Кикунэ Икеда (Kikunae Ikedа) выделил эту аминокислоту из водорослей и назвал ее вкус умами (яп. «аппетитный вкус»). Специфические рецепторы к умами были обнаружены только сто лет спустя. Тогда же французские ученые нашли на языке и рецепторы к жиру (причем не только на языке, но и в тонком кишечнике). И есть основания считать, что список вкусовых рецепторов будет еще пополняться.
Дайте «ля»
Рецепторы слуха тоже отличаются высокой специфичностью: от 12 до 20 тысяч волосковых клеток, расположенных в костной улитке внутреннего уха, реагируют на разную частоту, трансформируя механические колебания в электрические потенциалы. Одни люди воспринимают высокие тона до ультразвука, а другие нет. С возрастом, при травмах, после болезней способность рецепторов улавливать отдельные частоты может меняться, при этом остальные тона человек воспринимает без изменений. Найдены также рецепторы, отвечающие за определение направления источника звука.
Касаться и давить
Осязательные рецепторы расположены в коже и слизистых оболочках. Они позволяют ощущать твердость, шероховатость, остроту, силу давления и другие тактильные характеристики предметов. Механическая деформация рецептора снижает электрическое сопротивление его мембраны, что генерирует электрический импульс для передачи в ЦНС. Рецепторы реагируют на прикосновение, давление, растяжение и другие контактные раздражители. Ощущение давления - один из способов оценить вес предмета.
Посетитель гладит кролика в первом на Дальнем Востоке контактном зоопарке "Садгород", обитателей которого можно кормить, гладить и брать на руки. Фото: Виталий Аньков / Риа Новости
А ты такой холодный
Терморецепция с большой точностью информирует нас о температуре предметов. Терморецепторы расположены в коже, слизистых оболочках, роговице глаза, а также в специальном отделе мозга - гипоталамусе. Существует два вида терморецепторов: тепловые и холодовые. Часть терморецепторов могут также воспринимать осязательную информацию, другие строго специфичны к температуре.
Держи равновесие
Рецепторы вестибулярного аппарата размещаются во внутреннем ухе. Там в трёх взаимоперпендикулярных плоскостях расположены три полукружных канала, заполненные густой жидкостью. Ускорение жидкости при движении по каналу в одну сторону вызывает возбуждение волосковых клеток, а в другую - торможение. Во внутреннем ухе на мембране располагаются также известковые образования - отолиты. Скользя по мембране, они возбуждают соединенные к ней рецепторы. Информация от волосковых клеток передается в продолговатый мозг, активируя нейроны вестибулярного комплекса, а оттуда в спинной мозг, мозжечок, кору большого мозга и другие отделы нервной системы.
Не чуя ног
Если вестибулярный аппарат говорит о нашем положении относительно земли, то проприоцепция дает информацию о положении частей тела относительно друг друга и позволяет без труда доносить ложку до рта. Проприоцепция складывается из трех ключевых ощущений. Первое - ощущение положения суставов с точностью до 0,5 градуса. Второе - чувство движения, позволяющее нам контролировать свои действия. Человек, лишенный сигналов от этих рецепторов, часто перестает двигаться и вынужден учиться заново, опираясь на визуальную информацию. Третье - ощущение силы, которое дает возможность оценить сопротивление действию, в частности, с большой точностью определять вес предметов. Человек даже не осознает, что теменная доля мозга постоянно обновляет у нас в сознании актуальную схему тела.
Самая нелюбимая сенсорная система
Ноцицепция - это чувство боли. Выделяют как минимум три болевых чувства: кожное, телесное (боль в суставах, костях и позвоночнике) и висцеральное (боль во внутренностях). Ноцицепторы реагируют на механические, химические и тепловые раздражители. У рецепторов боли генетически завышен порог чувствительности: только когда он достигнут, сигнал передается в мозг. Если порог чувствительности снижается, нервные волокна болевых рецепторов раздражаются при любом внешнем воздействии. Это состояние называют гиперчувствительностью к боли. Долгое время ноцицепцию относили к осязанию, однако даже реакция на анестезию у них разная: сначала человек перестает чувствовать боль, затем температуру, и при этом все еще воспринимает тактильные ощущения.
Настройки
Насколько чувствительными должны быть рецепторы? На первый взгляд вопрос кажется странным: чем чувствительнее, тем лучше. Все гордятся острым слухом и зрением. Однако важно помнить, что верхний порог чувствительности тоже должен быть комфортным для восприятия, сверхчувствительные люди получают избыточную информацию: слишком громкие звуки, резкие запахи и вкус мешают нервной системе обрабатывать сигналы, а перегрузка вестибулярного аппарата приводит к морской болезни и другим расстройствам.
Больше чувств
Человек способен относительно точно отмерять промежутки времени в минутах и часах, однако существование «органа времени» пока не доказано. Недавно в Proceedings of the National Academy of Sciences было опубликовано исследование о врожденном чувстве вероятности: ученые исследовали способность людей предсказывать результат эксперимента, руководствуясь «внутренними ощущениями», однако пока точных данных о «вероятностных рецепторах» не получено.
Еще на один интересный вопрос в ближайшем будущем должны ответить генетики. Известно, что у животных есть множество чувств, которых нет у нас: у рыб и амфибий встречается электрорецепция, летучие мыши используют ультразвук, а киты инфразвук, многие виды чувствуют магнитное поле. Возникает вопрос - у человека эти чувства неактивны или он полностью лишился их в процессе эволюции?
В любом случае, очевидно, что у нас значительно больше, чем пять органов чувств, и с развитием науки известное их число будет увеличиваться.
Области мозга, где обрабатывается информация, поступающая от некоторых органов чувств.
Колбочки, воспринимающие цвет, и палочки, реагирующие на свет и тьму, в сетчатке глаза.
Ответ на этот вопрос может быть очень разным. Консерваторы вслед за Аристотелем говорят о пяти чувствах - слухе, осязании, зрении, обонянии и вкусе. Поэты настаивают на шестом, к которому относят то чувство прекрасного, то интуицию, то еще что-нибудь. Это неспециалисты. Но физиологи и медики тоже не согласны между собой. Самые осторожные из них насчитывают сейчас у человека только три чувства, самые радикальные - 33.
Действительно, мы нередко пользуемся чувствами, не входящими в список Аристотеля. Разве зрение, слух или еще какое-то из пяти чувств помогают вам выполнить распространенный неврологический тест, когда врач просит вас закрыть глаза и коснуться кончика носа то одним, то другим пальцем? А какие чувства из пяти мучают вас во время качки на море? Какое чувство позволяет определить, не слишком ли горяч чай в стакане?
Так сколько же все-таки чувств у человека? Смотря как считать.
Можно сказать, что чувств всего три: химическое (обоняние и вкус), механическое (слух и осязание) и световое (зрение). Реакция соответствующих органов чувств основана на разных физико-химических механизмах. Но и эти три чувства можно классифицировать более подробно. Например, вкус на самом деле включает пять чувств: чувства сладкого, соленого, кислого, горького и "умами" (японское слово, означающее вкус глутамата натрия - приправы, которая непременно входит в состав супов-концентратов). Несколько лет назад ученые выяснили, что на языке есть отдельные рецепторы для вкуса "умами". Французские физиологи недавно нашли рецепторы, реагирующие на вкус жира, и имеются они не только на языке, но и в тонком кишечнике (недаром хорошая порция масла клещевины, известного в обиходе как касторка, пробирает нас до самых кишок). Так что чувств вкуса у человека, скорее всего, шесть.
Зрение можно рассматривать как одно чувство - ощущение света, как два - света и цвета либо как четыре - света и основных цветов: красного, зеленого и синего. У лягушек и некоторых других животных в сетчатке глаз есть отдельные рецепторы, реагирующие на движение в поле зрения - еще одно чувство (у человека таких рецепторов, насколько известно, нет).
Возьмем слух. Это одно чувство или несколько сотен, по числу волосковых клеток во внутреннем ухе, каждая из которых реагирует на свою частоту колебаний? Интересно также, что в результате старения или некоторых болезней человек может потерять восприятие отдельных частот, причем остальные будут слышны по-прежнему.
Что касается обоняния - в нем участвуют не менее 2000 типов рецепторов. Среди них есть весьма специализированные, например реагирующие на запах моря, на запах ландышей. Считать ли эти ощущения вместе, единым чувством обоняния, или по отдельности?
Все мы способны ощущать температуру окружающих предметов, степень сгиба конечностей в суставах (что и позволяет с закрытыми глазами довольно точно найти пальцем кончик носа), чувствуем нарушение равновесия (что при качке приводит к морской болезни). Испытываем чувство пустого желудка или полного мочевого пузыря. А можно ли считать чувствами те ощущения, которые не доходят до сознания, поскольку в этом просто нет нужды? Например, человек обладает датчиком, чувствующим рН спинномозговой жидкости, но регулировка этого параметра происходит без участия сознания.
Возможно, в список стоит включить и чувство времени. Хотя мало кто из нас может без часов с большой точностью ответить, который час, многие достаточно уверенно оценивают протекшие промежутки времени, и все обладают внутренними биоритмами.
Даже консерваторы согласны с тем, что кроме классических пяти человек обладает чувством боли. А радикалы выделяют три болевых чувства: кожное, телесное (боль в суставах, костях и позвоночнике) и висцеральное (боль во внутренностях).
Сейчас большинство ученых признают существование у человека 21 чувства. Верхний предел пока не установлен.
С помощью этих органов мы получаем представление об окружающей среде. Пять отдельных систем реагируют на различные раздражители: глаза позволяют получать зрительную информацию; уши улавливают звуковые колебания и участвуют в регуляции равновесия; нос и язык определяют запахи и вкусовые ощущения соответственно, а чувствительные нервные окончания в коже позволяют нам ощущать прикосновения (чувство осязания), изменения температуры и боль.
Органом зрения являются глаза, которые у зародыша развиваются из двух «почек», образующихся из головного мозга. Запечатленное изображение в виде нервных сигналов посылается в мозг, где они расшифровываются и создают зрительное восприятие. Глаз направляется на объект зрения шестью отдельными мышцами, которые вращают его в разные стороны. Острота зрения зависит от рефракции, или светопреломляющей способности, хрусталика и роговицы. Лучи света, попадая в глаз, фокусируются на сетчатке, и на ней образуется изображение.
Раздражение нервных клеток в сетчатке вызывает образование разных импульсов соответственно яркости света и цвету, которые расшифровываются мозгом, где и создается зрительный образ. Светлое пятно на фото справа — так называемый диск зрительного нерва, где все нервные окончания сетчатки собираются в зрительный нерв, отходящий от глаза к головному мозгу. Видны также артерии, которые расходятся из диска и снабжают кровью сетчатку и другие участки глаза.
Слух
Ушная раковина не только защищает ухо от повреждений, но и действует как принимающее устройство, направляющее звуковые колебания к барабанной перепонке
Ухо, состоящее из наружного, среднего и внутреннего отделов, является не только органом слуха, но и определяет положение тела и равновесие. Наружное ухо — это ушная раковина, которая предохраняет слуховой проход от повреждений. Для защиты от инородных частиц в слуховом проходе имеются также волоски и особые железы, выделяющие серу. В среднем ухе находятся три самые маленькие в организме кости: молоточек, наковальня и стремечко, которые связывают барабанную перепонку с внутренним ухом, содержащим улитку — орган слуха. Колебания барабанной перепонки превращаются в нервные импульсы, которые мозг воспринимает как звук.
Носовые ходы связаны с тремя парами синусов (воздухоносных полостей черепа). Чувствительные окончания обонятельных нервов, похожие на волоски, выступают в полость носа. Они улавливают и определяют запахи в воздухе, передавая информацию обонятельным луковицам, которые непосредственно связаны с мозгом
Запахи распознаются похожими на волоски обонятельными нервами, которые, выступая в полость носа в верхней ее части, захватывают и анализируют молекулы во вдыхаемом воздухе. Обоняние может нарушаться при курении или временно ухудшаться при простудных или аллергических заболеваниях. Стойкая утрата обоняния может наступить вследствие повреждения нерва (например, при травме черепа) или в результате поражения той части мозга, которая анализирует запахи.
Органы вкуса
Главными вкусовыми рецепторами являются вкусовые почки, расположенные в выступающих сосочках на верхней поверхности языка. Они способны различать только четыре основных вкусовых ощущения: сладкое, кислое, соленое и горькое. Вкусовые почки, определяющие каждое из этих ощущений, расположены в определенных участках языка. Вкус тесно связан с обонянием, что помогает нам улавливать самые разнообразные ароматы. Утрата обоняния обычно приводит к ухудшению вкусовых ощущений; такое же действие оказывают некоторые лекарства и иногда — недостаток цинка в организме.
В разных участках языка определяются специфические вкусовые ощущения: в задней части — горькое, по бокам — кислое, в передней части — соленое и на кончике — сладкое.
Чувство осязания связано со специфическими рецепторами, которые погружены в толщу кожи на различной глубине. Свободные нервные окончания реагируют на прикосновение, небольшое повышение температуры и холод. Одни закрытые нервные окончания мгновенно реагируют на давление, другие — на вибрацию и растяжение. Терморецепторы реагируют на ощущение тепла и холода и передают в гипотапамический отдел мозга сигналы о необходимости регуляции температуры тела
Под осязанием понимают все кожные ощущения, которые передаются по нервам от чувствительных нервных окончаний, расположенных в коже. Различные виды рецепторов определяют разные ощущения. Количество рецепторов варьирует от одного участка тела к другому: так, в кончиках пальцев и вокруг рта содержится много нервных окончаний, тогда как в коже средней части спины их очень мало. Чувство осязания может ухудшаться при местном травматическом повреждении кожных рецепторов или в результате заболеваний, поражающих нервные волокна, периферическую нервную систему и/или головной мозг.
Основные признаки заболевания органов чувств
Основным симптомом нарушения любого из органов чувств является частичная или полная потеря чувствительности. В зависимости от того, какой из органов чувств поражен, могут также возникать боль или другие симптомы болезни.
Пять чувств позволяют нам познавать окружающий мир и реагировать наиболее соответствующим образом. За зрение отвечают глаза, за слух - уши, за обоняние - нос, за вкус - язык, а за осязание - кожа. Благодаря им мы получаем информацию о нашем окружении, которая анализируется и истолковывается головным мозгом . Обычно наша реакция направлена на продление приятных ощущений или на прекращение неприятных.
Зрение
Из всех доступных нам чувств мы чаще всего используем зрение . Мы можем видеть благодаря множеству органов: световые лучи проходят через зрачок (отверстие), роговицу (прозрачную мембрану), затем через хрусталик (орган, похожий на линзу), после чего на сетчатке глаза (тонкая мембрана в глазном яблоке) возникает перевернутое изображение. Изображение преобразуется в нервный сигнал благодаря выстилающим сетчатку рецепторам - палочкам и колбочкам, и передается в головной мозг через зрительный нерв. Мозг распознает нервный импульс как изображение, переворачивает его в нужном направлении и воспринимает в трехмерном виде.
Слух
По мнению ученых, слух - второе наиболее используемое человеком чувство. Звуки (колебания воздуха) через слуховой проход проникают к барабанной перепонке и заставляют ее вибрировать. Затем они проходят через окно преддверия - отверстие, закрытое тонкой пленкой, и улитку заполненную жидкостью трубку, раздражая при этом слуховые клетки. Эти клетки преобразуют колебания в нервные сигналы, посылаемые в головной мозг. Мозг распознает эти сигналы как звуки, определяя уровень их громкости и высоту.
Осязание
Миллионы рецепторов, расположенные на поверхности кожи и в ее тканях распознают прикосновение, нажатие или боль, затем посылают соответствующие сигналы спинному и головному мозгу. Головной мозг анализирует и расшифровывает эти сигналы, переводя их в ощущения - приятные, нейтральные или неприятные.
Обоняние
Мы способны различать до десяти тысяч запахов, некоторые из которых (ядовитые газы, дым) оповещают нас о близкой опасности. Расположенные в полости носа клетки выявляют молекулы, являющиеся источником запаха, затем посылают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг опознает эти запахи, которые могут быть приятными или наоборот неприятными. Ученые определили семь основных запахов: ароматический (камфорный), эфирный, душистый (цветочный), амброзиевый (запах мускуса - вещества животного происхождения, используемого в парфюмерии), отталкивающий (гнилостный), чесночный (серный) и, наконец, запах горелого. Обоняние часто называют чувством памяти: действительно, запах может напомнить об очень давнем событии.
Вкус
Менее развитое чем обоняние, чувство вкуса сообщает о качестве и вкусовых особенностях потребляемой пищи и жидкостей. Вкусовые клетки, расположенные на вкусовых сосочках - маленьких бугорках на языке, определяют оттенки вкуса и передают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг анализирует и идентифицирует характер вкуса.
Как мы пробуем пищу?
Чувства вкуса не достаточно, чтобы оценить пищу, и обоняние также играет очень важную роль. В носовой полости находятся две чувствительные к запахам обонятельные области. Когда мы едим, запах пищи достигает этих областей, которые «определяют», вкусная пища или нет.
Что мы подразумеваем под словом чувствительность и ощущение чего-либо? Вспомните, как вы заходите в пустую комнату, но чувство присутствия сущности кого-то вас не покидает. Что же это? Шестое чувство, паранормальное явление или абсолютно понятное законам физиологии явление.
Понятие "чувствительность" и "ощущение"
Чувствительность - это способность нервной системы реагировать на раздражения окружающей среды. Как вы думаете, сколько у человека органов чувств? Органы чувств - это периферия , отдельная анатомо-физиологическая структура, которая отвечает за способность человека принимать сигналы раздражителя. Наш мозг получает информацию от рецепторного аппарата органов чувств. Когда информация анализируется, в ассоциативной области головного мозга возникает ее ощущение. Поэтому мы может различать тона звуков, цвета, дифференцировать оттенки, а также владеем стереогнозом (способность различать предметы на ощупь).
После анализа импульс по нервным волокнам поступает к другим органам, которые принято делить на поверхностные и глубокие. К поверхностным относят:
- тактильное ощущение;
- температурное ощущение.
К глубоким принято относить:
- мышечно-суставное чувство;
- чувство вибрации;
- чувство положения;
- ощущение давления.
Сколько у человека органов чувств? Вы думаете, что их шесть, но на самом деле их оказалось гораздо больше:
Сопряженная работа мозга со всеми видами чувствительности
У прокариот при действии любого раздражителя (свет, звук, температура или физические, химические вещества) организм отвечает из-за наличия таксиса - раздражительности, а для высших животных это обусловлено действием органов чувств. Тем более, у низших животных не происходит анализа и синтеза полученной информации. Общность аналитико-синтетической деятельности мозга человека обусловлено сопряженной работой всех органов чувств. Для высшей нервной деятельности, которая реализуется корой, характерно выделение из признаков окружающей среды отдельного элемента мироощущения и объединение их в комбинации, разработка вариаций ощущений. Это явление будет точно соответствовать восприятию, окружающему миру. Вследствие системности работы головного сформировалась способность к высшему синтезу.
Итак, теперь ясно, сколько у человека органов чувств, и что чувство присутствия личности в пустом помещении может быть связано с взаимодействием периферической и центральной нервных систем.
