Тема 7. Подразливість як властивість живого. Будова й функції нервової системи людини та її сенсорних систем

§ 32. Загальна характеристика будови сенсорної системи. Різноманіття сенсорних систем у тварин. Органи чуття

Запитання і завдання

1. Чому спеціалізований орган чуття забезпечує краще сприймання подразників, ніж окремі поодинокі рецептори?

Спеціалізований орган чуття (око, вухо, ніс, язик, шкіра) об’єднує велику кількість рецепторів одного типу, що дозволяє:
підвищити чутливість до слабких подразників;

точно локалізувати подразник;

інтегрувати інформацію від багатьох рецепторів і формувати цілісне сприйняття.

Поодинокі рецептори дають локальні та обмежені сигнали, які не дозволяють адекватно оцінити зовнішнє середовище.

2. Поясніть, чому тварини, які живуть у наземно-повітряному середовищі існування або для яких характерний хижий спосіб життя, мають дуже добре розвинені сенсорні системи.

Наземні та хижі тварини потребують точного сприйняття середовища для виживання:

• орієнтація в просторі;
• пошук їжі;
• виявлення хижаків і конкурентів.

Приклади:

• Хижаки (лисиця, яструб) мають гострий зір і слух;
• Наземні тварини (кінь, олень) – чутливий слух і нюх для своєчасної реакції на небезпеку.

3. Поясніть, які пристосувальні зміни сенсорних систем відбудуться в людини, у якої не працює одна з них (на вибір).

Інші сенсорні системи частково компенсують втрату зору:

• покращується слухова орієнтація;
• зростає чутливість шкіри (тактильна сприйнятливість);
• поліпшується нюх і смак для оцінки середовища.

Така компенсація відбувається за рахунок нейропластичності мозку, де відділи кори, що зазвичай обробляють зорову інформацію, можуть частково обробляти сигнали від інших органів чуття.

4. Кожен «спалах» світла, що сприймає фоторецептор ока, дає 1 біт інформації кожні 10 мс. Який потік інформації (Мбіт/с) ми отримуємо кожну секунду через усі 7 млн фоторецепторів-колбочок, які забезпечують денний колірний зір?

Дані:

1 фоторецептор → 1 біт / 10 мс = 1 біт / 0,01 с = 100 біт/с

Кількість колбочок = 7 000 000

Обчислення потоку інформації для всіх колбочок:

Потік = 7 000 000 • 100 біт/с = 700 000 000 біт/с = 700 Мбіт/с

Порівняння:

Сучасне швидкісне інтернет-з’єднання – близько 100 - 1000 Мбіт/с, тобто потік інформації від нашого зору порівнянний або навіть перевищує середню швидкість домашнього інтернету.