Афферентация – это перманентный поток нервных сигналов, несущих информацию от рецепторов на периферии нервной системы к ЦНС.
Афферентация связывает органы чувств, а также отдельные рецепторы, которые получают информацию из внешней (экстерорецепция) или внутренней (интерорецепция) среды с спинным и головным мозгом. Конечной целью афферентных путей являются перцептивные зоны коры головного мозга, где потоки однотипных сигналов обрабатываются и формируются в сенсорные образы, которые переживаются на внутреннем плане сознания.
Афферентные потоки представляют собой нейрофизиологическую базу процессов ощущения и восприятия. Они берут свое начало в анализаторах, каждый из которых настроен на перцепцию от своего, специфического раздражителя, за счет особого строения рецептора. Первичное отсеивание афферентной информации происходит еще в восходящих путях, когда более мощные потоки информации тормозят прохождение более слабых сигналов. На уровне спинного мозга, ствола и подкорковых структур головного мозга происходит объединение однотипных сигналов в простейшие ощущения, что позволяет определить локализацию и степень полноты образа отражаемого объекта.
Процесс афферентации играет важнейшую роль в регуляции физиологических процессов организма и психической жизни человека, именно благодаря явлению обратной афферентации происходит формирование условных и безусловных рефлексов, подкрепление поведенческих паттернов и стереотипов. Нарушение процесса афферентации приводит к возникновению многих ошибок в восприятии окружающего мира и собственного тела, состояния, вызывает переживание негативных эмоций.
Простейшим примером измененной афферентации является попадание человека в состояние невесомости. В связи с резким изменением условий среды нарушается работа отолитового прибора, происходят резкие изменения в сигналах от сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, что приводит к переживанию ощущения падения, проваливания, которое сопровождается сильными отрицательными эмоциями. Однако уже через 3-5 секунд рецепторы адаптируются к новым условиям, человек переживает ощущение легкости, парения, эйфорию.
Функциональная система (ФУС) – это избирательное динамическое образование, включающее в себя необходимое число физиологических и анатомических образований, зачастую разделенных территориально, но всегда функционально объединенных для решения задачи по получению приспособительного эффекта.
Теория функциональных систем была создана и разрабатывалась П.К. Анохиным и его последователями. С точки зрения Анохина вся деятельность человека и реакции организма, начиная от рефлексов, заканчивая сложной творческой или социальной деятельностью реализуется посредством образования функциональных систем.
Функциональная система представляет собой динамическое объединение различных мозговых структур, мышц, органов и систем организма, которые направлены на решение конкретной приспособительной задачи, актуальной на данный момент в данных условиях. ФУС непостоянна, она включает в себя только те образования, которые необходимы ей на данный момент, с легкостью включая и выключая их из своего состава за время своей жизни. После достижения приспособительного эффекта ФУС распадается, вплоть до возникновения аналогичной задачи. Основой для работы функциональных систем выступает афферентация в виде двух процессов – афферентного синтеза и обратной афферентации в рамках акцептора результата действия. Афферентный синтез представляет собой первоначальный этап формирования ФУС. В его рамках информация о текущем состоянии организма и среды соотносится с прошлым опытом человека, который извлекается из памяти и формируется приспособительная задача, а также путь ее достижения и конечный результат.
Акцептор результат действия (АРД) являет центральный компонент функциональный системы. Посредством обратной афферентации в АРД происходит сличение текущих результатов деятельности с приспособительным эффектом, который был задан в качестве цели в процессе афферетного синтеза, после чего производится коррекция деятельности, в случае несовпадения результатов. Помимо коррекции программы действий, одновременно происходит коррекция желаемого результата с учетом реальных возможностей организма.
Один цикл работы АРД осуществляется за доли секунды и состоит из следующих операций:
При первом столкновении с какой-либо задачей, на этапе поиска пути достижения поставленной цели, т.е. во время активной работы акцептора результата действия, в состав ФУС постоянно включаются и выключаются различные анатомические и физиологические образования, происходит подбор оптимального сочетания компонентов для достижения результата. В последствии деятельность становится более экономной, она автоматизируется, выстраивается с учетом уже сформированных связей между различными компонентами функциональной системы.
Патологии, связанные с нарушением афферентации могут в значительной степени ухудшить качество жизни человека, повлиять на его физическое и психическое здоровье. К числу нарушей афферентации можно отнести:
Агнозии проявляются в нарушении передачи информации от рецепторов к обрабатывающих центрам ЦНС или в работе самих центров синтеза афферентной информации.
При агнозиях страдает целостность восприятия отображаемых предметов или отдельных их свойств. Так при зрительных агнозиях поле зрения может быть сужено, может отсутствовать различение цветов, производится неверная оценка локализации предметов в пространстве. Слуховые агнозии могут проявляться через непонимание речи или мелодии, не восприятие тона или высоты звука.
Апраксии представляют собой нарушения моторных актов, движений.
Одной из причин апраксии может быть нарушение афферентации от тактильных и проприоцептивных рецепторов, что влечет за собой невозможность в осуществлении мелких и точных движений, удержании определенных поз пальцев руки.
Афазия представляет собой нарушение уже сформированной речи. Афферентная моторная афазия связана с отсутствием тонкой афферентации от артикуляционного аппарата, из-за чего различение в произношении многих звуков становится невозможным для пациента.