ตัวรับเรียกว่าการก่อตัวพิเศษที่รับรู้และแปลงพลังงานของการระคายเคืองภายนอกเป็นพลังงานจำเพาะของแรงกระตุ้นเส้นประสาท

ตัวรับทั้งหมดแบ่งออกเป็น ตัวรับภายนอก,รับสิ่งกระตุ้นจากสภาพแวดล้อมภายนอก (ตัวรับของอวัยวะของการได้ยิน การมองเห็น กลิ่น รส การสัมผัส) ตัวรับระหว่างกันตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากอวัยวะภายใน และ ตัวรับ, รับรู้การระคายเคืองจากอุปกรณ์สั่งการ (กล้ามเนื้อ เอ็น ถุงข้อต่อ)

ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งเร้าที่พวกเขาได้รับการปรับ, แยกแยะ ตัวรับเคมี(ตัวรับรสชาติและกลิ่น, ตัวรับเคมีของหลอดเลือดและอวัยวะภายใน), ตัวรับกลไก (ตัวรับความรู้สึกทางประสาทสัมผัสของมอเตอร์, ตัวรับความรู้สึกแบบเคลื่อนไหวของหลอดเลือด, ตัวรับของการได้ยิน, ขนถ่าย, สัมผัสและความเจ็บปวด), ตัวรับแสง (ตัวรับของการมองเห็น ระบบประสาทสัมผัส) และตัวรับอุณหภูมิ (ตัวรับของระบบประสาทสัมผัสของผิวหนังและอวัยวะภายใน)

โดยธรรมชาติของการเชื่อมต่อกับสิ่งเร้า มีตัวรับที่อยู่ห่างไกลซึ่งตอบสนองต่อสัญญาณจากแหล่งที่อยู่ห่างไกลและทำให้เกิดปฏิกิริยาเตือนของร่างกาย (ทางสายตาและการได้ยิน) และตัวรับการติดต่อที่ได้รับอิทธิพลโดยตรง (สัมผัส ฯลฯ)

ตามลักษณะโครงสร้าง ตัวรับหลัก (การตรวจจับหลัก) และตัวรับรอง (การตรวจจับรอง) มีความแตกต่างกัน

ตัวรับปฐมภูมิเป็นจุดสิ้นสุดของเซลล์สองขั้วที่มีความละเอียดอ่อน ซึ่งร่างกายอยู่นอกระบบประสาทส่วนกลาง กระบวนการหนึ่งเข้าใกล้พื้นผิวที่รับรู้การระคายเคือง และอีกกระบวนการหนึ่งไปที่ระบบประสาทส่วนกลาง (เช่น ตัวรับโพรริโอรีเซพเตอร์ ตัวรับสัมผัสและตัวรับกลิ่น)

ตัวรับรองจะแสดงโดยเซลล์ตัวรับเฉพาะซึ่งอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทที่ไวต่อความรู้สึกและจุดของการใช้สิ่งเร้า ซึ่งรวมถึงตัวรับรส การมองเห็น การได้ยิน และอุปกรณ์ขนถ่าย ในทางปฏิบัติ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการจำแนกประเภททางจิตสรีรวิทยาของตัวรับตามลักษณะของความรู้สึกที่เกิดขึ้นเมื่อถูกกระตุ้น ตามการจำแนกประเภทนี้ บุคคลแยกความแตกต่างระหว่างการมองเห็น การได้ยิน การดมกลิ่น รส ตัวรับสัมผัส ตัวรับอุณหภูมิ ตัวรับสำหรับตำแหน่งของร่างกายและส่วนต่างๆ ในอวกาศ (ตัวรับเฉพาะและตัวรับขนถ่าย) และตัวรับผิวหนัง

กลไกการกระตุ้นของตัวรับ . ในผู้รับหลัก พลังงานของสิ่งเร้าภายนอกจะถูกแปลงโดยตรงเป็นแรงกระตุ้นของเส้นประสาทในเซลล์ประสาทที่ไวที่สุด ในส่วนปลายของเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนภายใต้การกระทำของสิ่งเร้าการเปลี่ยนแปลงในการซึมผ่านของเมมเบรนสำหรับไอออนบางชนิดและการขั้วของมันเกิดขึ้นการกระตุ้นในท้องถิ่นเกิดขึ้น - ศักยภาพของตัวรับ , ซึ่งเมื่อถึงค่าเกณฑ์แล้วจะทำให้เกิดการกระทำที่อาจแพร่กระจายไปตามเส้นใยประสาทไปยังศูนย์ประสาท

ในตัวรับรอง สิ่งเร้าทำให้เกิดการปรากฏของศักย์ตัวรับในเซลล์ตัวรับ การกระตุ้นของมันนำไปสู่การปลดปล่อยตัวกลางไกล่เกลี่ยในส่วน presynaptic ของการสัมผัสกับเซลล์ตัวรับด้วยเส้นใยของเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อน การกระตุ้นในท้องถิ่นของเส้นใยนี้สะท้อนให้เห็นโดยการปรากฏตัวของศักยภาพ postsynaptic กระตุ้น (EPSP) หรือศักยภาพของเครื่องกำเนิดที่เรียกว่า . เมื่อถึงขีด จำกัด ของความตื่นเต้นง่ายในเส้นใยของเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนจะเกิดการกระทำที่นำข้อมูลไปยัง CNS ดังนั้น ในตัวรับรอง เซลล์หนึ่งแปลงพลังงานของสิ่งเร้าภายนอกเป็นศักย์ของตัวรับ และอีกเซลล์หนึ่งเป็นศักย์ไฟฟ้าของตัวกำเนิดและศักย์การกระทำ ศักยภาพ postsynaptic ของเซลล์ประสาทที่ไวต่อความรู้สึกตัวแรกเรียกว่าศักยภาพของตัวกำเนิดและนำไปสู่การสร้างแรงกระตุ้นของเส้นประสาท

4. คุณสมบัติของตัวรับ

1. คุณสมบัติหลักของตัวรับคือความไวในการคัดเลือกต่อสิ่งเร้าที่เพียงพอต่อการรับรู้ซึ่งได้รับการดัดแปลงทางวิวัฒนาการ (แสงสำหรับเซลล์รับแสงเสียงสำหรับตัวรับของหูชั้นใน ฯลฯ ) ตัวรับส่วนใหญ่จะปรับให้รับรู้สิ่งเร้าประเภทหนึ่ง (โมดอล) - แสง เสียง ฯลฯ ความไวของตัวรับต่อสิ่งเร้าเฉพาะดังกล่าวนั้นสูงมาก ความตื่นเต้นง่ายของตัวรับวัดโดยค่าต่ำสุดของพลังงานของสิ่งเร้าที่เพียงพอซึ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้นเช่น เกณฑ์การกระตุ้น .

2. คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของตัวรับคือค่าธรณีประตูที่ต่ำมากสำหรับสิ่งเร้าที่เพียงพอ . ตัวอย่างเช่น ในระบบประสาทสัมผัสทางสายตา ตัวรับแสงสามารถถูกกระตุ้นด้วยควอนตัมเดียวของแสงในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม ตัวรับกลิ่นสามารถถูกกระตุ้นด้วยการกระทำของโมเลกุลเดี่ยวของสารที่มีกลิ่น เป็นต้น การกระตุ้นของตัวรับสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้การกระทำของสิ่งเร้าที่ไม่เพียงพอ (เช่น ความรู้สึกของแสงในระบบประสาทสัมผัสทางสายตาระหว่างสิ่งเร้าทางกลและทางไฟฟ้า) อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ เกณฑ์การกระตุ้นจะสูงกว่ามาก

แยกแยะระหว่างสัมบูรณ์และส่วนต่าง (ดิฟเฟอเรนเชียล ) แก่ง . เกณฑ์สัมบูรณ์วัดจากขนาดต่ำสุดที่รับรู้ของสิ่งเร้า เกณฑ์ที่แตกต่างกันแสดงถึงความแตกต่างขั้นต่ำระหว่างความเข้มของแรงกระตุ้นสองอย่างที่ร่างกายยังรับรู้ (ความแตกต่างในเฉดสี ความสว่างของแสง ระดับความตึงของกล้ามเนื้อ มุมข้อต่อ ฯลฯ)

3. คุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดคือการปรับตัว , เหล่านั้น. การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม กระบวนการปรับตัวไม่เพียงแต่ครอบคลุมถึงตัวรับเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเชื่อมโยงทั้งหมดของประสาทสัมผัสด้วย
ระบบต่างๆ

การปรับตัวประกอบด้วยการปรับตัวของทุกส่วนของระบบประสาทสัมผัสให้เข้ากับสิ่งเร้าที่ออกฤทธิ์ยาวนาน และแสดงออกในการลดความไวสัมบูรณ์ของระบบประสาทสัมผัส การปรับตัวแสดงออกในการทำความคุ้นเคยกับการกระทำของสิ่งเร้าอย่างต่อเนื่อง: เข้าไปในห้องที่มีควันบุหรี่คนจะหยุดกลิ่นควันหลังจากไม่กี่นาที คนไม่รู้สึกกดดันอย่างต่อเนื่องของเสื้อผ้าของเขาบนผิวหนังไม่สังเกตเห็นการฟ้องของนาฬิกาอย่างต่อเนื่อง ฯลฯ

ตามอัตราการปรับตัวต่อสิ่งเร้าที่ยืดเยื้อ ตัวรับจะถูกแบ่งออกเป็นการปรับตัวอย่างรวดเร็วและช้า . อดีตหลังจากการพัฒนากระบวนการปรับตัวในทางปฏิบัติไม่ได้แจ้งให้เซลล์ประสาทถัดไปทราบเกี่ยวกับการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงหลังข้อมูลนี้จะถูกส่งต่อแม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (เช่น , ที่เรียกว่าปลายรองในแกนของกล้ามเนื้อ , ซึ่งแจ้งระบบประสาทส่วนกลางเกี่ยวกับความเครียดคงที่)

การปรับตัวสามารถมาพร้อมกับทั้งการลดลงและการเพิ่มขึ้นของความตื่นเต้นง่ายของตัวรับ ดังนั้นเมื่อย้ายจากห้องสว่างไปห้องมืด ความตื่นตัวของตัวรับแสงของดวงตาจะเพิ่มขึ้นทีละน้อย และบุคคลเริ่มแยกแยะวัตถุที่มีแสงน้อย - นี่คือการปรับตัวที่เรียกว่าความมืด อย่างไรก็ตาม ตัวรับที่ตื่นตัวสูงเช่นนี้กลับกลายเป็นว่ามากเกินไปเมื่อย้ายเข้าไปอยู่ในห้องที่มีแสงสว่างเพียงพอ ("แสงทำร้ายดวงตา") ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ความตื่นเต้นง่ายของตัวรับแสงจะลดลงอย่างรวดเร็ว - การปรับตัวของแสงเกิดขึ้น .

เพื่อการรับรู้สัญญาณภายนอกที่เหมาะสมที่สุด ระบบประสาทจะควบคุมความไวของตัวรับอย่างประณีต โดยขึ้นอยู่กับความต้องการของช่วงเวลานั้นผ่านการควบคุมของตัวรับที่ปล่อยออกมา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระหว่างการเปลี่ยนจากสภาวะพักไปเป็นการทำงานของกล้ามเนื้อ ความไวของตัวรับของอุปกรณ์มอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด , ซึ่งอำนวยความสะดวกในการรับรู้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของการสนับสนุน - หัวรถจักร (แกมมา - ระเบียบข้อบังคับ ) . กลไกของการปรับตัวให้เข้ากับความเข้มของการกระตุ้นที่แตกต่างกันสามารถส่งผลกระทบต่อตัวรับไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรูปแบบอื่น ๆ ในอวัยวะรับความรู้สึกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อปรับให้เข้ากับความเข้มของเสียงที่แตกต่างกัน จะมีการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหวของกระดูกหู (ค้อน ทั่ง และโกลน) ในหูชั้นกลางของมนุษย์

5. การเข้ารหัสข้อมูล

แอมพลิจูดและระยะเวลาของแรงกระตุ้นเส้นประสาทแต่ละอัน (ศักยะงาน) ที่มาจากตัวรับไปยังศูนย์กลางยังคงที่ภายใต้สิ่งเร้าที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ตัวรับส่งข้อมูลที่เพียงพอไปยังศูนย์ประสาท ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับความแรงของการกระตุ้นด้วยการแสดงด้วย ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความรุนแรงของสิ่งเร้าจะถูกเข้ารหัส (แปลงเป็นรหัสแรงกระตุ้นเส้นประสาท) ในสองวิธี:

■ การเปลี่ยนแปลงความถี่พัลส์ไปตามเส้นใยประสาทแต่ละเส้นจากตัวรับไปยังศูนย์ประสาท

■ การเปลี่ยนแปลงจำนวนและการกระจายของแรงกระตุ้น- จำนวนของพวกเขาในแพ็ค (บางส่วน), ช่วงเวลาระหว่างแพ็ค, ระยะเวลาของการระเบิดแต่ละครั้งของแรงกระตุ้น, จำนวนตัวรับที่ตื่นเต้นพร้อมกันและเส้นใยประสาทที่เกี่ยวข้อง (ภาพกาล-อวกาศอันหลากหลายของแรงกระตุ้นนี้ ซึ่งมีข้อมูลมากมาย เรียกว่า แบบแผน)

ยิ่งความเข้มข้นของสิ่งเร้ามากเท่าใด ความถี่ของแรงกระตุ้นของเส้นประสาทอวัยวะและจำนวนของพวกมันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นนี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเพิ่มขึ้นของความแรงของสิ่งเร้านำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการสลับขั้วของเยื่อหุ้มตัวรับซึ่งในทางกลับกันทำให้แอมพลิจูดของศักย์กำเนิดเพิ่มขึ้นและความถี่ของแรงกระตุ้นเพิ่มขึ้น ที่เกิดขึ้นในเส้นใยประสาท ระหว่างความแรงของการระคายเคืองและจำนวนของแรงกระตุ้นเส้นประสาทมีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนโดยตรง

มีความเป็นไปได้อื่นในการเข้ารหัสข้อมูลทางประสาทสัมผัส ความไวที่เลือกสรรของตัวรับต่อสิ่งเร้าที่เพียงพอทำให้สามารถแยกพลังงานประเภทต่างๆ ที่กระทำต่อร่างกายได้ อย่างไรก็ตาม แม้ภายในระบบประสาทสัมผัสเดียวกัน อาจมีความไวที่แตกต่างกันของตัวรับแต่ละตัวต่อสิ่งเร้าของกิริยาท่าทางเดียวกันที่มีคุณสมบัติต่างกัน (การแยกแยะลักษณะรสชาติโดยปุ่มรับรสที่ต่างกันของลิ้น การเลือกปฏิบัติสีโดยตัวรับแสงที่แตกต่างกันของตา ฯลฯ) .

ตัวรับการจำแนกประเภท กลไกการกระตุ้นในตัวรับ ศักยภาพของตัวรับและตัวกำเนิด

ตัวรับ - นี่คือโครงสร้างพิเศษที่รับรู้สิ่งเร้าจากสภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายในของร่างกายและเปลี่ยนพลังงานให้เป็นพลังงานชีวภาพ ตัวรับอาจเป็น ปลายประสาทรับความรู้สึกไวสูง (เช่น ตัวรับอุณหภูมิ ตัวรับเคมี ตัวรับกลไก ฯลฯ) ตัวรับอาจเป็น เซลล์เฉพาะทางพิเศษ ซึ่งในอีกด้านหนึ่งสัมผัสกับสิ่งเร้าและในทางกลับกันด้วยเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (เช่นเซลล์ขนของอวัยวะของ Corti หรือเซลล์รับแสงของเรตินา)

การจำแนกประเภทการทำงาน (สรีรวิทยา) ของตัวรับ

เกี่ยวกับสิ่งเร้าที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายใน:

ก) ตัวรับภายนอก- รับรู้สิ่งเร้าจากสภาพแวดล้อมภายนอก

b) อินเตอร์รีเซพเตอร์- รับรู้สิ่งเร้าจากภายในร่างกาย เรียกอีกอย่างว่า อวัยวะรับความรู้สึกพวกมันอยู่ในอวัยวะภายใน, ท่อขับถ่าย, หลอดเลือด ฯลฯ

จัดสรรแยกต่างหาก ตัวรับและ ตัวรับขนถ่าย:

Proprioceptors - พบในกล้ามเนื้อ เส้นเอ็น และเอ็น พวกเขารับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงในสถานะของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกที่เกิดจากการเคลื่อนไหวแบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟ

Vestibuloreceptors - ตั้งอยู่ในหูชั้นในเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์ขนถ่ายและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของศีรษะและร่างกายทั้งหมดในอวกาศ

โดยธรรมชาติของการกระตุ้นที่เพียงพอ:

ก) ตัวรับกลไก- ตอบสนองต่อความเครียดทางกล

b) ตัวรับเคมี- ทำปฏิกิริยากับสารเคมีที่มีระดับความซับซ้อนต่างกัน

c) ตัวรับแสง- ตอบสนองต่อแสงควอนตัม;

ง) ตัวรับความร้อน- ตอบสนองต่อค่าสัมบูรณ์ของอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมภายในหรือภายนอกตลอดจนการเปลี่ยนแปลง

จ) ออสโมรีเซพเตอร์- ตอบสนองต่อแรงดันออสโมติก

(ในเลือด, ของเหลวในเนื้อเยื่อ, น้ำไขสันหลัง).

ตามลักษณะของความรู้สึกส่วนตัว:

ก) ภาพ(ความรู้สึกของแสง);

b) การได้ยิน(ความรู้สึกของเสียง);

ค) รสชาติ(ความรู้สึกของรสชาติ);

ง) การดมกลิ่น(ความรู้สึกของกลิ่น);

จ) สัมผัส(ความรู้สึกสัมผัส);

ฉ) อุณหภูมิ(ความรู้สึกของความร้อนและความเย็น);

g) ขนถ่าย(ความรู้สึกของตำแหน่งและการเคลื่อนไหวของร่างกายในอวกาศ);

h) โพรไบโอเซ็ปเตอร์(ความรู้สึกเคลื่อนไหว การสั่นสะเทือน ตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ)

i) ตัวรับความรู้สึกเจ็บปวด(ความรู้สึกเจ็บปวด).

ตามสถานที่เกิดการกระตุ้น:

ก) ความรู้สึกหลัก(หลัก) - พวกมันมีศักยภาพในการรับและศักยภาพในการดำเนินการ (ดูคำถาม 3,4)เกิดขึ้นที่เซลล์ประสาทรับความรู้สึกเดียวกัน เฉพาะในส่วนต่างๆ เท่านั้น ตัวอย่างเช่น ในเม็ดเลือด Pacinian ซึ่งตอบสนองต่อแรงกดหรือการสั่นสะเทือน ศักย์ของตัวรับจะเกิดขึ้นบนเมมเบรนของตัวรับ ซึ่งไม่มีช่องโซเดียมเร็ว (ดูคำถามที่ 5), และศักยะงาน - บนเยื่อหุ้มเซลล์ที่กระตุ้นด้วยไฟฟ้าซึ่งเป็นความต่อเนื่องของตัวรับ

b) ความรู้สึกรอง(รอง) - ในนั้นศักยภาพของตัวรับและศักยภาพในการกระทำเกิดขึ้นในเซลล์ต่าง ๆ : ศักยภาพของตัวรับ - ในเซลล์ตัวรับพิเศษและศักยภาพในการดำเนินการ - ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึก ตัวอย่างเช่น ในเครื่องวิเคราะห์ภาพ ศักย์ของตัวรับเกิดขึ้นในแท่งหรือรูปกรวย และศักย์การออกฤทธิ์ในเซลล์ปมประสาท กระบวนการที่ก่อให้เกิดเส้นประสาทตา (รูปที่ 2B) ยิ่งกว่านั้นระหว่างเซลล์รับและเซลล์ประสาทปมประสาทนั้นมีเซลล์ประสาทสองขั้วซึ่งมีศักยภาพในการกำเนิด (ดูคำถามที่ 7);

ตามระดับความตื่นเต้นง่าย:

ก) เกณฑ์ต่ำ(มีความตื่นเต้นง่ายมากขึ้น);

b) เกณฑ์สูง(มีความตื่นเต้นง่ายที่ต่ำกว่า).

ตามจำนวนของรูปแบบการรับรู้:

(ดูการจำแนกเซลล์ประสาท)

ก) โมโนโมดอล;

ข) หลายรูปแบบ

ตามจำนวนความจุที่รับรู้:

(ดูการจำแนกเซลล์ประสาท)

ก) โมโนวาเลนต์;

ข) หลายเหลี่ยม

ตามความสามารถในการปรับตัว:

ก) ปรับตัวได้อย่างรวดเร็ว(รูปที่ 3A);

b) ค่อยๆ ปรับตัว(รูปที่ 3B);

c) ไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้(รูปที่ 3B).

กลไกของการกระตุ้นในตัวรับความรู้สึกหลักคล้ายกับกลไกของการกระตุ้นบนเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท postsynaptic ของสารเคมีไซแนปส์ ) และประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้ ประการแรก ภายใต้การกระทำของสิ่งเร้า ศักย์ตัวรับ (RP) เกิดขึ้นบนเมมเบรนของตัวรับ เนื่องจาก RP มักจะลดลงในระดับของโพลาไรเซชันของเมมเบรน (hyperpolarization RP ไม่ให้แรงกระตุ้น) กระแสในท้องถิ่นจึงเกิดขึ้นระหว่างเมมเบรนรีเซพเตอร์แบบขั้วบางส่วนและส่วนข้างเคียงของเมมเบรนที่กระตุ้นด้วยไฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดการแยกขั้วของเมมเบรนที่กระตุ้นด้วยไฟฟ้าให้เป็น ระดับวิกฤตและนำไปสู่การเกิดขึ้นของ AP

เยื่อหุ้มเซลล์ผิวไม่มีช่องโซเดียม "เร็ว" (กระตุ้นได้ด้วยไฟฟ้า) ดังนั้นการเติมประจุของเมมเบรนพื้นผิวจึงไม่สามารถทำได้ที่นี่ แต่อาจมีการเปลี่ยนแปลงศักยภาพของเมมเบรนที่อยู่นิ่งภายใต้การกระทำของสิ่งเร้า การเปลี่ยนแปลงศักย์ของเยื่อหุ้มพักนี้เรียกว่า ศักยภาพของตัวรับ (อาร์พี).

การก่อตัวของตัวรับส่วนใหญ่ที่มาของ RP เกิดจากความจริงที่ว่าภายใต้การกระทำของการกระตุ้นที่เพียงพอบนเมมเบรนของตัวรับการซึมผ่านของโซเดียมไอออนจะเพิ่มขึ้นซึ่งผ่านการเปิด "ช้า" (คีโมกระตุ้นได้, กระตุ้นด้วยกลไก, เป็นต้น) ช่องทางเจาะระดับความเข้มข้นเข้าไปในเซลล์และทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ผิวเสื่อมสภาพ ระดับของการสลับขั้วนี้ (แอมพลิจูด RP) ขึ้นอยู่กับความแรงของสิ่งเร้า กล่าวคือ ยิ่งมีความแข็งแรงของสิ่งเร้ามากเท่าใด การสลับขั้วของเมมเบรนก็จะยิ่งมากขึ้น การสลับขั้วนี้เป็นแบบท้องถิ่นและไม่ขยายไปยังพื้นที่ใกล้เคียง (เนื่องจากไม่มีช่องสัญญาณที่กระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่นี่) ดังนั้น RP จึงเป็นการตอบสนองเฉพาะที่หรือแบบค่อยเป็นค่อยไป และแสดงออกในการสลับขั้วของเมมเบรนเฉพาะที่

ในแท่งและโคน (เครื่องวิเคราะห์ด้วยภาพ) เพื่อตอบสนองต่อการกระทำของควอนตัมแสง การเกิดไฮเปอร์โพลาไรเซชันของเยื่อหุ้มเซลล์ผิว Hyperpolarization RP ยังสามารถเกิดขึ้นได้ใน vestibuloreceptors ของส่วนหน้าของ cochlea และ ampullae ของคลองครึ่งวงกลม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเรียกว่าศักย์ซึ่งเป็นสาเหตุของการกระตุ้นในตัวรับ ดังนั้นศักย์ของตัวรับบางครั้งจึงเรียกว่าศักย์กำเนิด แต่บ่อยครั้งที่เครื่องกำเนิดถูกเรียกว่าศักยภาพที่เกิดขึ้นในตัวรับความรู้สึกทุติยภูมิในเซลล์ซึ่งตั้งอยู่หลังตัวรับ เซลล์นี้ได้รับข้อมูลจากเซลล์ตัวรับ (ในรูปแบบของส่วนหนึ่งของตัวกลางไกล่เกลี่ย) และเป็นผลให้เปลี่ยนศักย์ของเมมเบรน (รูปที่ 2B) การเปลี่ยนแปลงใน MPP นี้เรียกว่าศักยภาพของเครื่องกำเนิด (GP) ในทางกลับกัน HP เป็นสาเหตุของการเกิด AP ต่อไปในสายโซ่นี้ - เซลล์ประสาท (นั่นคือมันสร้าง AP) ตัวอย่างเช่น ในเครื่องวิเคราะห์ภาพ HP เกิดขึ้นที่เซลล์ประสาทสองขั้ว ซึ่งถูกขั้วเนื่องจากตัวกลางที่ปล่อยออกจากแท่งหรือรูปกรวย ในทางกลับกัน เซลล์ประสาทสองขั้ว เมื่อ HP เกิดขึ้น จะปล่อยตัวกลางเช่นกัน เนื่องจากการกระตุ้นเกิดขึ้นที่เซลล์ประสาทปมประสาท นอกจากนี้ การกระตุ้นตามซอนของเซลล์ปมประสาทซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเส้นประสาทตา จะแพร่กระจายผ่านส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของเครื่องวิเคราะห์ภาพ

ไซแนปส์ โครงสร้าง การจำแนก และคุณสมบัติการทำงาน คุณสมบัติของการถ่ายโอนการกระตุ้นในตัวพวกเขา กลไกการเกิด EPSP แนวคิดของไซแนปส์ไฟฟ้าและลักษณะของการส่งแรงกระตุ้นในตัวพวกเขา

แนวคิดของไซแนปส์ถูกนำมาใช้ในสรีรวิทยาโดยนักสรีรวิทยาชาวอังกฤษชื่อชาร์ลส์ เชอร์ริงตัน (1897) เพื่อแสดงถึงการติดต่อเชิงหน้าที่ระหว่างเซลล์ประสาท ไซแนปส์คือการสัมผัสระหว่างเซลล์แบบพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อถ่ายโอนข้อมูลจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ที่กระตุ้นได้อื่นๆ (เส้นประสาท กล้ามเนื้อ หรือต่อม)

มีหลักการหลายประการตามที่ซินแนปเดียวกันสามารถจำแนกได้หลายวิธี

ตามประเภทเซลล์ที่เชื่อมต่อ:

ก) อวัยวะภายใน- จัดให้มีการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาทที่อยู่ใน CNS เองและภายนอก

ข) เอฟเฟคเตอร์- ให้การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์เอฟเฟกต์ (กล้ามเนื้อหรือสารคัดหลั่ง);

ค) ตัวรับประสาท- จัดให้มีการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทและตัวรับของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (ดังนั้นการควบคุมการทำงานของตัวรับจึงมั่นใจได้นั่นคือความตื่นตัวของพวกมันจะถูกมอดูเลต)

ตามสถานที่:

ก) ส่วนกลาง-ตั้งอยู่ใน CNS

b) อุปกรณ์ต่อพ่วง- ตั้งอยู่นอกระบบประสาทส่วนกลาง (myoneural, ganglionic, ฯลฯ )

โดยผลการทำงาน:

ก) น่าตื่นเต้น- ส่งแรงกระตุ้นไปยังโครงสร้าง postsynaptic

ข) เบรก- ป้องกันการส่งแรงกระตุ้นไปยังโครงสร้าง postsynaptic

ตามกลไกของการถ่ายโอนการกระตุ้น:

ก) สารเคมี

การจำแนกประเภทของตัวรับและกลไกของการกระตุ้น

ตัวรับเรียกว่าการก่อตัวพิเศษที่เปลี่ยน (แปลง) พลังงานของการระคายเคืองภายนอกเป็นพลังงานเฉพาะของแรงกระตุ้นเส้นประสาท

ตัวรับทั้งหมดตามลักษณะของสภาพแวดล้อมที่รับรู้จะถูกแบ่งออกเป็น exteroreceptors, interoreceptors และ proprioreceptors ตัวรับภายนอกได้รับการกระตุ้นจากสภาพแวดล้อมภายนอก (ตัวรับของอวัยวะของการได้ยิน, การมองเห็น, กลิ่น, รสชาติ, การสัมผัส) Interoreceptors ตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากอวัยวะภายใน Proprioceptors รับรู้การระคายเคืองจากอุปกรณ์ยนต์ (กล้ามเนื้อ เส้นเอ็น ถุงข้อต่อ)

ตามประเภทของสิ่งเร้าที่รับรู้ ตัวรับเคมีมีความโดดเด่น (ตัวรับของรสชาติและระบบประสาทรับกลิ่น ตัวรับเคมีของหลอดเลือดและอวัยวะภายใน); mechanoreceptors (proprioreceptors ของระบบประสาทสัมผัสของมอเตอร์, baroreceptors ของหลอดเลือด, ตัวรับของการได้ยิน, ขนถ่าย, สัมผัสและความเจ็บปวด); ตัวรับแสง (ตัวรับของระบบประสาทสัมผัสภาพ) และตัวรับอุณหภูมิ (ตัวรับของระบบประสาทสัมผัสอุณหภูมิของผิวหนังและอวัยวะภายใน)

โดยธรรมชาติของการเชื่อมต่อกับสิ่งเร้า มีตัวรับที่อยู่ห่างไกลซึ่งตอบสนองต่อสัญญาณจากแหล่งที่อยู่ห่างไกลและทำให้เกิดปฏิกิริยาเตือนของร่างกาย (ทางสายตาและการได้ยิน) และตัวรับการติดต่อที่ได้รับผลโดยตรง (สัมผัส เป็นต้น)

ตามลักษณะโครงสร้าง ตัวรับหลักและรองมีความโดดเด่น ตัวรับหลักคือจุดสิ้นสุดของเซลล์สองขั้วที่ละเอียดอ่อน ซึ่งร่างกายอยู่นอก CNS กระบวนการหนึ่งเข้าใกล้พื้นผิวที่รับรู้การระคายเคือง และอีกกระบวนการหนึ่งไปที่ CNS (เช่น ตัวรับโพรไบโอรีเซพเตอร์ ตัวรับอุณหภูมิ เซลล์รับกลิ่น) รีเซพเตอร์รองคือเซลล์รับเฉพาะที่อยู่ระหว่างเซลล์ประสาทที่ไวต่อความรู้สึกและจุดที่ใช้สิ่งเร้า (เช่น เซลล์รับแสงที่ตา)

ในผู้รับหลัก พลังงานของสิ่งเร้าภายนอกจะถูกแปลงโดยตรงเป็นแรงกระตุ้นเส้นประสาทในเซลล์เดียวกัน ในส่วนปลายของเซลล์ที่บอบบางภายใต้การกระทำของสิ่งเร้าการเพิ่มการซึมผ่านของเมมเบรนและการขั้วของมันเกิดขึ้นการกระตุ้นในท้องถิ่นเกิดขึ้น - ศักย์ของตัวรับซึ่งเมื่อถึงค่าเกณฑ์แล้วทำให้เกิดการกระทำที่มีศักยภาพแพร่กระจายไปตาม เส้นใยประสาทไปยังศูนย์ประสาท

ในตัวรับรอง สิ่งเร้าทำให้เกิดการปรากฏของศักย์ตัวรับในเซลล์ตัวรับ การกระตุ้นของมันนำไปสู่การปลดปล่อยตัวกลางไกล่เกลี่ยในส่วน presynaptic ของการสัมผัสกับเซลล์ตัวรับด้วยเส้นใยของเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อน การกระตุ้นในท้องถิ่นของเส้นใยนี้สะท้อนให้เห็นโดยการปรากฏตัวของศักยภาพ postsynaptic ที่กระตุ้นหรือที่เรียกว่าศักย์กำเนิด เมื่อถึงขีด จำกัด ของความตื่นเต้นง่ายในเส้นใยของเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนจะเกิดการกระทำที่นำข้อมูลไปยัง CNS ดังนั้น ในตัวรับรอง เซลล์หนึ่งแปลงพลังงานของสิ่งเร้าภายนอกเป็นศักย์ของตัวรับ และอีกเซลล์หนึ่งเป็นศักย์ไฟฟ้าของตัวกำเนิดและศักย์การกระทำ

ในผู้รับหลัก ภายใต้การกระทำของสิ่งเร้า มันจะโต้ตอบกับโปรตีนตัวรับของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทที่ส่วนท้าย เป็นผลให้มีศักย์ตัวรับ (RP) เกิดขึ้นในเซลล์ซึ่งมีคุณสมบัติทั้งหมดของศักย์ท้องถิ่น เป็นเครื่องกำเนิดศักยภาพ (GP) พร้อมกันเนื่องจาก PD เกิดขึ้นบนพื้นฐานของมัน

ในตัวรับรอง กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนกว่า สิ่งเร้ามีปฏิสัมพันธ์กับเยื่อหุ้มเซลล์รับเฉพาะ (ไม่ใช่ประสาท) ในการตอบสนองต่อสิ่งนี้ RP เกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่การปลดปล่อยตัวกลางไกล่เกลี่ยจากเยื่อหุ้มเซลล์พรีไซแนปติกของเซลล์รับ ผู้ไกล่เกลี่ยมีผลต่อการสิ้นสุดของเซลล์ประสาททำให้ขั้ว สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของ GP ในเซลล์ประสาทซึ่งเมื่อถึงระดับของการสลับขั้วที่สำคัญจะเปลี่ยนเป็น AP ควรสังเกตว่าบุคคลไม่มีตัวรับพลังงานบางประเภทเช่นสำหรับรังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลต

แผนกระบบเซนเซอร์แบบมีสาย

AP ที่เกิดขึ้นจะกระจายไปตามเส้นใยประสาทตามทางเดินประสาทสัมผัสไปยังบริเวณที่อยู่ด้านบน มีเส้นทางประเภทต่อไปนี้

1. เส้นทางเฉพาะ -ซึ่งนำข้อมูลจากตัวรับผ่านระดับต่าง ๆ ของระบบประสาทส่วนกลางไปยังนิวเคลียสเฉพาะของฐานดอกและจากพวกมันไปยังศูนย์กลางเฉพาะของเยื่อหุ้มสมอง - พื้นที่ฉายภาพ ข้อยกเว้นคือวิถีการดมกลิ่นซึ่งเส้นใยผ่านฐานดอก เส้นทางเหล่านี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางกายภาพของสิ่งเร้า

2. ทางเดิน thalamo-cortical ที่เชื่อมโยง -ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวรับ รับข้อมูลจากนิวเคลียสที่เชื่อมโยงของฐานดอก เส้นทางเหล่านี้ให้ความตระหนักรู้ถึงความสำคัญทางชีวภาพของสิ่งเร้า

3. วิธีที่ไม่เฉพาะเจาะจง -เกิดจากการก่อไขว้กันเหมือนแห (RF) ส่งผลต่อความตื่นเต้นง่ายของศูนย์ประสาทที่ทำงาน

4. สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าในระบบประสาทสัมผัสยังมีวิถีทางที่ส่งผลต่อการกระตุ้นของระบบประสาทสัมผัสในระดับต่างๆ เมื่อแรงกระตุ้นผ่านทางเดินประสาทสัมผัส ไม่เพียงแต่เกิดการกระตุ้น แต่ยังเป็นการยับยั้งระดับต่างๆ ของระบบประสาทส่วนกลางด้วย ส่วนของเส้นลวดไม่เพียงให้การนำกระแสกระตุ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการประมวลผลด้วยการเปิดเผยข้อมูลที่เป็นประโยชน์และการยับยั้งข้อมูลที่มีความสำคัญน้อยกว่า เป็นไปได้เพราะส่วนของเส้นลวดไม่ได้มีเพียงเส้นใยประสาทเท่านั้น แต่ยังมีเซลล์ประสาทระดับต่างๆ ของระบบประสาทส่วนกลางด้วย

การแบ่งคอร์เทกซ์ของระบบประสาทสัมผัส

ในมุมมองสมัยใหม่ ส่วนคอร์เทกซ์ของระบบประสาทสัมผัสแสดงแทนด้วยการฉายภาพ (ปฐมภูมิหรือเฉพาะเจาะจง) และบริเวณที่เชื่อมโยง (รอง, ตติยภูมิ)

พื้นที่ฉายภาพของระบบประสาทสัมผัสแต่ละระบบเป็นศูนย์กลางของความไวบางประเภทซึ่งเกิดความรู้สึกขึ้น ประกอบด้วยเซลล์ประสาทสัมผัสเดียวเป็นหลักซึ่งรับข้อมูลจากนิวเคลียสจำเพาะของชนิดทาลามิกผ่านวิถีทางจำเพาะ พื้นที่ฉายภาพให้การรับรู้ถึงพารามิเตอร์ทางกายภาพของสิ่งเร้า พบการจัดระเบียบเฉพาะ (topos - place) ในพื้นที่ฉายภาพนั่นคือการจัดเรียงคำสั่งของการคาดการณ์จากตัวรับ

บริเวณที่เชื่อมโยงประกอบด้วยส่วนใหญ่ของเซลล์ประสาทสัมผัสที่รับข้อมูลไม่ได้มาจากตัวรับ แต่จากนิวเคลียสที่เชื่อมโยงของฐานดอก ด้วยเหตุนี้ พื้นที่เชื่อมโยงจึงให้ค่าประมาณความสำคัญทางชีวภาพของสิ่งเร้า การประเมินแหล่งที่มาของสิ่งเร้า

ในส่วนเยื่อหุ้มสมองของระบบประสาทสัมผัสแต่ละระบบ กระบวนการของการวิเคราะห์และการสังเคราะห์ การรู้จำรูปแบบ การก่อตัวของการเป็นตัวแทน การตรวจหา (การเลือก) ของคุณลักษณะ และการจัดกระบวนการของการจดจำข้อมูลที่สำคัญจะเกิดขึ้น

100 rโบนัสการสั่งซื้อครั้งแรก

เลือกประเภทงาน งานที่สำเร็จการศึกษา ภาคเรียน บทคัดย่อ วิทยานิพนธ์ปริญญาโท รายงานการปฏิบัติ รายงานบทความ ทบทวน งานทดสอบ เอกสาร การแก้ปัญหา แผนธุรกิจ ตอบคำถาม งานสร้างสรรค์ การเขียนเรียงความ การเขียนเรียงความ การแปล การนำเสนอ การพิมพ์ อื่นๆ เพิ่มความเป็นเอกลักษณ์ของข้อความ วิทยานิพนธ์ของผู้สมัคร ห้องปฏิบัติการ ช่วยเหลือใน- ไลน์

สอบถามราคา

เมื่อสิ่งเร้าถูกนำไปใช้กับตัวรับ การแปลงพลังงานกระตุ้นภายนอกเป็นสัญญาณตัวรับ(การส่งสัญญาณ). กระบวนการนี้ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:

1. ปฏิสัมพันธ์ของสิ่งเร้ากับโมเลกุลโปรตีนตัวรับที่อยู่ในเยื่อหุ้มตัวรับ

2. การขยายและการส่งผ่านสิ่งเร้าภายในเซลล์รับ

การเปิดช่องไอออนที่อยู่ในเมมเบรนของตัวรับซึ่งกระแสไอออนเริ่มไหลซึ่งตามกฎแล้วจะนำไปสู่การขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ตัวรับ (การปรากฏตัวของสิ่งที่เรียกว่าศักย์ของตัวรับ)
กลไกเร้าอารมณ์ตัวรับเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ของโพแทสเซียมและโซเดียมไอออน เมื่อการกระตุ้นถึงค่าเกณฑ์ เซลล์ประสาทรับความรู้สึกจะตื่นเต้น ส่งแรงกระตุ้นไปยังระบบประสาทส่วนกลาง เราสามารถพูดได้ว่าตัวรับเข้ารหัสข้อมูลที่เข้ามาในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า เซลล์รับความรู้สึกส่งข้อมูลตามหลักการ "ทั้งหมดหรือไม่มีเลย" (มีสัญญาณ / ไม่มีสัญญาณ) เมื่อสิ่งเร้าทำปฏิกิริยากับเซลล์ตัวรับในชั้นโปรตีน-ลิปิดของเมมเบรน การกำหนดค่าเชิงพื้นที่ของโมเลกุลตัวรับโปรตีนจะเปลี่ยนไป . สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการซึมผ่านของเมมเบรนสำหรับไอออนบางชนิด ส่วนใหญ่มักจะสำหรับโซเดียมไอออน แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บทบาทของโพแทสเซียมในกระบวนการนี้ก็ถูกค้นพบเช่นกัน กระแสไอออนเกิดขึ้น ประจุของการเปลี่ยนแปลงของเมมเบรนและการสร้างเกิดขึ้น ศักยภาพของตัวรับ(อาร์พี).จากนั้นกระบวนการกระตุ้นจะดำเนินการในตัวรับที่แตกต่างกันในรูปแบบต่างๆ

ในตัวรับความรู้สึกหลักซึ่งเป็นส่วนปลายเปล่าของเซลล์ประสาทที่ไวต่อความรู้สึก (การดมกลิ่น, สัมผัส, การรับความรู้สึก) RP ทำหน้าที่ในส่วนที่บอบบางที่สุดของเมมเบรนที่อยู่ใกล้เคียงโดยที่ ศักยภาพในการดำเนินการ (พีดี)ซึ่งต่อไปในรูปแบบของแรงกระตุ้นจะแพร่กระจายไปตามเส้นใยประสาท ดังนั้นเมื่อศักยภาพของตัวรับถึงค่าหนึ่ง AP ที่แพร่กระจายจะเกิดขึ้นกับพื้นหลังของมัน การเปลี่ยนพลังงานกระตุ้นจากภายนอกเป็น AP ในตัวรับหลักสามารถเกิดขึ้นได้โดยตรงบนเมมเบรนหรือโดยการมีส่วนร่วมของโครงสร้างเสริมบางอย่าง

ตัวรับและศักยภาพในการแพร่กระจายเกิดขึ้นในตัวรับหลักในองค์ประกอบเดียวกัน ดังนั้นในตอนจบของกระบวนการของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่อยู่ในผิวหนัง ภายใต้การกระทำของสารระคายเคือง ศักย์ของตัวรับจึงถูกสร้างขึ้นครั้งแรก ภายใต้อิทธิพลของศักยภาพในการแพร่กระจายที่เกิดขึ้นในการสกัดกั้น Ranvier ที่ใกล้ที่สุด ดังนั้น ในตัวรับหลัก ศักย์ของตัวรับจึงเป็นสาเหตุของการเกิดขึ้น - การสร้าง - ของ AP ที่แพร่กระจาย ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าศักย์กำเนิดของตัวกำเนิด

ในตัวรับความรู้สึกทุติยภูมิซึ่งแสดงโดยเซลล์พิเศษ (ภาพ, การได้ยิน, การกิน, ขนถ่าย), RP นำไปสู่การก่อตัวและการปล่อยตัวกลางไกล่เกลี่ยจากส่วน presynaptic ของเซลล์ตัวรับไปยังช่อง synaptic ของไซแนปส์ของตัวรับ ผู้ไกล่เกลี่ยนี้ทำหน้าที่เกี่ยวกับเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท postsynaptic ของเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนทำให้เกิดการสลับขั้วและการก่อตัวของศักยภาพ postsynaptic ซึ่งเรียกว่า ศักยภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า(GP). GP ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับบริเวณ extrasynaptic ของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทที่ละเอียดอ่อนทำให้เกิดการสร้าง AP GP สามารถเป็นได้ทั้ง de- และ hyperpolarization และทำให้เกิดการกระตุ้นหรือยับยั้งการตอบสนองของแรงกระตุ้นของเส้นใยอวัยวะภายใน