Одновременное возбуждение разных анализаторов вызывает их взаимодействие, проявляющееся во взаимном повышении и понижении возбудимости.
Возбудимость осязательных рецепторов кожи конечностей под влиянием освещения дневным светом повышается (Н. Е. Введенский, 1879). Солнечный свет изменяет возбудимость рецепторов кожи, органов обоняния, вкуса и слуха (И. В. Годнев, 1882).
Возбудимость палочек сетчатки снижается при действии шумов средней и большой громкости, например во время очень сильного шума авиационного мотора возбудимость к действию света палочкового аппарата сумеречного зрения уменьшалась на 20%, по сравнению с исходной в условиях тишины (С. В. Кравков, 1947). Обтирание кожи холодной водой повышает сумеречное зрение, а теплой водой — понижает. Освещение кожи ультрафиолетовым светом понижает возбудимость палочек сетчатки. Возбудимость палочек изменяется и при действии условных раздражителей. Острота зрения возрастает при раздражении рецепторов кожи холодной водой. Возбудимость темноадаптированного глаза к зелено-синим лучам при действии тонов и шумов повышается, а к оранжево-красным — понижается.
Раздражение рецепторов осязания, проприоцепторов, органов обоняния и вкуса также отражается на возбудимости зрительного анализатора. Например, вкус сахара снижает частоту слияния мельканий для зелено-синих лучей и повышает ее для оранжево-красных. Освещение глаз заметно увеличивает громкость слышимого звука (П. П. Лазарев, 1904). Возбудимость слухового анализатора в темноте снижается.
Возбудимость слухового анализатора изменяется при раздражении рецепторов кожи, органов обоняния и других, а рецепторов вкуса — при одновременном раздражении пищей температурных рецепторов слизистой оболочки ротовой полости.
Кинестезический анализатор изменяет свою возбудимость при раздражении зрительного, слухового и других анализаторов.
У большинства людей интенсивный шум громкостью до 116 до (децибел) подавляет ощущение зубной боли и вызванные ею болевые двигательные и вегетативные реакции, особенно отчетливо боль подавляется, когда отсутствует беспокойство или напряжение по поводу предстоящей боли. Включение шума до появления боли действует более эффективно, чем во время уже имеющегося болевого ощущения. После подавления боли слуховое обезболивание можно поддерживать более слабым звуком, чем ют, который применялся первоначально. Интенсивность шума, устраняющего боль, у разных людей неодинакова. В некоторых случаях световое раздражение подавляет зубную боль лучше, чем звуковое. Болевые раздражения кожи влияют на возбудимость слухового анализатора, заметно уменьшая разборчивость речи. Боль влияет также на возбудимость зрительного анализатора: критическая частота слияния мельканий при болевых раздражениях понижается. Возбудимость обонятельного анализатора при кратковременных болевых раздражениях повышается, а при длительных — сначала увеличивается, а затем уменьшается.
Изменение возбудимости рецепторов и органов чувств при их взаимодействии осуществляется посредством вегетативной нервной системы, ретикулярной формации, ядер промежуточного мозга и лимбической системы.
Взаимодействие анализаторов проявляется также в существовании соощущений, или синестезий. Например, при действии определенных звуков у некоторых людей возникают определенные зрительные образы (фотизмы), а при действии зрительных раздражений — слуховые образы (фонизмы). Существуют также осязательные, температурные, обонятельные и вкусовые синестезии. Например, звуковые раздражения у некоторых людей вызывают одновременно вкусовые и осязательно-температурные ощущения.
Описанные случаи взаимодействия анализаторов могут быть обусловлены переходом возбуждения с афферентных путей одного анализатора на афферентные пути другого анализатора. Например, в области четверохолмий и коленчатых тел возможна иррадиация возбуждения со зрительных путей на слуховые, и наоборот. Однако взаимодействие осуществляется главным образом в больших полушариях, в мозговых отделах анализаторов.
Благодаря одновременному раздражению разных анализаторов осуществляется их взаимный контроль. Например, раздражение рецепторов осязания позволяет контролировать зрительные восприятия.
Конвергенция афферентных систем
Существенная роль во взаимодействии афферентных систем и в передаче афферентных импульсов на моторные нейроны принадлежит конвергенции, в результате которой импульсы с разных рецепторов передаются на один и тот же нейрон или ограниченную группу нейронов. Например, на моторные нейроны спинного мозга конвергируют афферентные импульсы из рецепторов кожи, проприоцепторов и интероцепторов. Особенно велика конвергенция в образованиях мозгового ствола: ретикулярной формации среднего мозга, красном ядре, срединном центре промежуточного мозга, хвостатом ядре и др. Например, на нейрон хвостатого ядра конвергируют зрительные, слуховые и проприоцептивные импульсы. На ассоциационные зоны коры больших полушарий и на моторные нейроны лобных долей больших полушарий конвергируют афферентные импульсы из всех рецепторов и органов чувств. На одиночные нейроны зрительной области больших полушарий конвергируют афферентные импульсы из сетчатки глаза, вестибулярного аппарата и ретикулярной формации зрительных бугров.
Конвергенция афферентных импульсов на определенные нейроны и группы нейронов обусловлена вставочными тормозными нейронами, задерживающими передачу импульсов на другие образования.
Компенсаторное повышение возбудимости анализаторов у слепых и глухих
У слепых вследствие упражнения значительно усиливаются временные нервные связи кожного (осязание), слухового и других анализаторов.
Слепые способны воспринимать пространство и определять положение тела благодаря функции вестибулярных аппаратов и проприоцепторов и синтезу осязательных и слуховых восприятий.
Особенно велика у слепых роль осязания и проприоцепции. Точечная азбука, вследствие осязаемой выпуклости точек, дает возможность слепым овладевать письменной речью. Расстояние между точками, входящими в состав букв этой азбуки, равно 2,5 мм, что соответствует нормально развитому осязанию.
У слепых осязание, проприоцепция и слух такие же, как у зрячих, и большая их тонкость — результат совместного их упражнения и приспособления.
У слепоглухонемых основное значение в обучении принадлежит осязанию и проприоцепции. Слепоглухонемые пользуются, кроме того, вибрационным ощущением, обонянием, вкусом и другими функциями нормально действующих анализаторов. Образование новых временных связей между функционирующими анализаторами позволяет и при отсутствии зрения и слуха составить правильное и объективное представление об окружающем мире.
У глухих и глухонемых также усилены временные нервные связи органов осязания и проприоцепторов и, кроме того, в обучении большую роль играет зрение. У глухонемых полностью или в значительной мере нарушена функция слухового анализатора, имеющего основное значение в восприятии чужой речи и контроле над собственной речью. Поэтому процесс обучения речи основан у них на зрении, на наблюдении движений органов речи окружающих лиц в сочетании с осязанием и кинестезическими импульсами из собственных органов речи.
Влияние условий жизни на развитие анализаторов
Развитие анализаторов определяется условиями жизни. У животных в зависимости от условий существования некоторые анализаторы достигают высокой степени развития, тогда как другие малоразвиты. Так, например, у собаки особенно тонко развита функция обонятельного анализатора в отношении органических веществ животного происхождения, а зрительный анализатор функционирует слабо, у орла, наоборот, хорошо функционирует зрительный анализатор. Возбудимость анализаторов может быть значительно повышена путем упражнения.
Условия жизни домашних животных привели к значительным изменениям в строении и деятельности их анализаторов по сравнению с дикими животными. Существенная роль в изменении анализаторов у домашних животных принадлежит условным рефлексам, которые вырабатываются у них на протяжении многих поколений.
Натуральные и искусственные условные рефлексы наблюдаются у сельскохозяйственных животных в естественных условиях жизни. Вид корма, стук ведра или кормушки заранее, до поступления пищи в ротовую полость вызывают работу пищеварительного канала. Окрики обслуживающего персонала, лай собаки и другие сигналы изменяют повеление сельскохозяйственных животных.
В птицеводческих хозяйствах условные рефлексы на кормление вырабатываются у разных пород птиц с момента появления на свет, что значительно облегчает кормление в определенной очередности. Например, для раздельного кормления гусят и утят применяются разные звуковые сигналы.
У людей в процессе общественно-трудовой деятельности особенного развития достигли воспринимающие области анализаторов в больших полушариях головного мозга.