Сенсорні системи в ЦНС: специфічні і неспецифічні шляху

Входячи в спинний або головний мозок, первинні афференти утворюють синапси з вторинними сенсорними нейронами. Аксони останніх йдуть разом у вигляді сенсорних трактів до ядер більш високих рівнів. Звичайно в кожної сенсорної системи такий висхідний шлях проходить через кілька сенсорних центрів. Для всіх модальностей, крім нюху, до найвищим з них відносяться ядра таламуса і відповідні їм коркові проекційні зони. Таким чином, сенсорний шлях складається з послідовності синаптичних пов'язаних один з одним центральних нейронів, по черзі порушуваних імпульсація відповідних рецепторів. Вся сукупність нейронних сполук у межах такого шляху разом з гальмівними ланцюгами, пов'язаними з ними, утворює сенсорну систему.

Первинні афференти зазвичай гілкуються в сенсорному органі і іннервують по кілька рецепторів, утворюючи первинне рецептивної поле. Вони гілкуються і проксимально, контактуючи синаптичних з декількома сенсорними нейронами: це називається дивергенції. І навпаки, кожен вторинний нейрон утворює синапси з декількома первинними афферентамі, тобто відбувається також конвергенція. Такі ж складні зв'язку присутні і у вищих сенсорних центрах. Значить, хоча сенсорні шляху можна розглядати як послідовності нейронів, за рахунок конвергенції і дивергенції сенсорна інформація передається одночасно з багатьох паралельних каналах. Подібний пристрій мабуть, найважливіша з причин надзвичайної надійності сенсорних систем. Вони стійкі до втрати окремих нейронів в результаті захворювання або старіння організму. Опції таких систем обмежується тільки при пошкодженні великої кількості їх елементів.

Роль гальмівних синапсів

У сенсорних шляхах не тільки присутні збудливі синапси, але використовуються і різні види гальмування. У наступному розділі буде описана його роль при виділенні інформації. Крім того, гальмування виконує наступні функції.

1. Воно попереджає необмежене поширення збудження по нейронної мережі. Якщо гальмування, здійснюване гліцинергічними синапсами, блокувати антагоністом гліцину стрихніном, порушення упорядкованої передачі інформації в ЦНС призведе до конвульсій і смерті.

2. Дуже часто вищі сенсорні нейрони посилають колатералі до інтернейронам, що гальмують сенсорні нейрони на більш низькому рівні того ж шляху. Таке гальмування за тину зворотного зв'язку регулює посилення при передачі інформації. Ймовірно, така ж роль і «деполяризації первинних афферентов» в соматосенсорной системі.

3. Нарешті, вищі несенсорний мозкові центри можуть через спадні гальмівні шляхи (спадний гальмування) блокувати передачу сигналів у сенсорних системах. Такі механізми дозволяють, зокрема, ігнорувати деякі елементи сенсорної інформації, коли увагу сфокусовано на інших.