Зрительный анализатор и сенсорные зрительные расстройства

     ВВЕДЕНИЕ 

     Анализаторные системы человека – сложные многоуровневые образования, направленные на анализ сигналов определенной модальности.

     Можно выделить несколько общих принципов  строения всех анализаторных систем:

     а) принцип параллельности многоканальной переработки информации, в соответствии с которым информация о разных параметрах сигнала одновременно передается по различным каналам анализаторной системы;

     б) принцип анализа информации с  помощью нейронов-детекторов, направленного  на выделение как относительно элементарных, так и сложных, комплексных характеристик сигнала, что обеспечивается разными рецептивными полями;

     в) принцип последовательного усложнения переработки информации от уровня к  уровню, в соответствии с которым  каждый из них осуществляет свои собственные анализаторные функции;

     г) принцип топического («точка в точку») представительства периферических рецепторов в первичном поле анализаторной  системы;

     д) принцип целостной интегративной  репрезентации сигнала в ЦНС  во взаимосвязи с другими сигналами, что достигается благодаря существованию общей модели (схемы) сигналов данной модальности. [6, с. 46]

     Нейропсихологический  аспект изучения данной проблемы особый, это анализ нейропсихологических симптомов, возникающих при поражении разных уровней анализаторной системы, и построение общих теоретических представлений о работе всей системы в целом. При нейропсихологическом изучении работы анализаторных систем следует различать два типа расстройств:

1. относительно элементарные сенсорные расстройства в виде нарушений различных видов ощущений (светоощущений, цветоощущений);
2. более сложные гностические расстройства в виде нарушений разных видов восприятия.

     Первый  тип расстройств связан с поражением периферического и подкорковых  уровней анализаторных систем, а  также первичного коркового поля соответствующего анализатора.

     Второй  тип расстройств обусловлен прежде всего поражением вторичных корковых полей, хотя в мозговой организации  гностической деятельности принимают  участие и многие другие корковые и подкорковые структуры, в том числе префронтальные отделы коры больших полушарий. [20, с. 18]

     Гностические  расстройства, возникающие при корковых очагах поражения, носят название агнозий. В зависимости от пораженного  анализатора различают зрительные, слуховые и тактильные агнозии. [19, с. 30]

     ГЛАВА 1. Зрительный анализатор и сенсорные зрительные расстройства 

     1.1 Строение глаза и его работа 

     Глаз  расположен в глазничной впадине  черепа. От костей глазничной впадины  к наружной поверхности шаровидного  глазного яблока подходят мышцы, которые его поворачивают. Органы, окружающие глаз, предназначены природой для того, чтобы защитить его от вредных воздействий внешней среды. Волоски бровей отводят в стороны стекающую со лба жидкость (чаще всего это капли пота), ресницы препятствуют попаданию в глаз пылинок. Слезная железа, расположенная у наружного угла глаза, также принадлежит к его защитным органам. Она выделяет слезу, которая все время смачивает поверхность глазного яблока, не дает подсыхать живым клеткам внешнего слоя глаза, согревает его, смывает попадающие на глаз посторонние частицы, а затем стекает из внутреннего угла глаза по слезному каналу в носовую полость.

     Плотная белочная оболочка (склера), покрывающая глаз снаружи, защищает его от механических и химических повреждений, от проникновения посторонних частиц и микроорганизмов. В передней части глаза оболочка эта переходит в прозрачную роговицу, которая, подобно застекленному окну, свободно пропускает лучи света. Средняя — сосудистая оболочка пронизана густой сетью кровеносных сосудов, которые снабжают глазное яблоко кровью. На внутренней поверхности этой оболочки тонким слоем лежит красящее вещество — черный пигмент, который поглощает световые лучи. В передней части глаза, напротив роговицы, сосудистая оболочка переходит в радужную, которая может иметь различный цвет — от светло-голубого до черного. Он определяется количеством и составом содержащегося в этой оболочке пигмента. Роговица и радужная оболочка не прилегают друг к другу плотно. Между ними находится пространство, заполненное совершенно прозрачной жидкостью. Роговица и прозрачная жидкость пропускают световые лучи, которые попадают внутрь глазного яблока через зрачок — отверстие, расположенное в середине радужной оболочки. Стоит попасть внутрь глаза лучам яркого света, как происходит рефлекторное сужение отверстия зрачка. При слабом же освещении зрачок, наоборот, расширяется. Непосредственно за зрачком находится прозрачный хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы и окруженный кольцевой, или, по-иному, цилиарной мышцей. Пройдя сквозь хрусталик, а затем через прозрачное, словно чистейший хрусталь, стекловидное тело, которое заполняет собой всю внутреннюю часть глазного яблока, лучи света попадают на внутреннюю, очень тонкую оболочку глаза - сетчатку. Рецепторы глаза воспринимают зрительные раздражения благодаря тому, что на сетчатке возникают изображения видимых нами предметов. Лучи от предметов, на которые направлен наш взгляд, проходят через роговицу, жидкость, находящуюся между нею и радужной оболочкой, хрусталик и стекловидное тело. В каждой из этих сред они изменяют свое направление — преломляются. Этот процесс преломления световых лучей в оптической системе глаза называют рефракцией. Сложный процесс восприятия зрительных раздражений, начатый в сетчатке, заканчивается в зрительной зоне коры больших полушарий. Он осуществляется благодаря зрительному анализатору, который и проводит окончательное различение раздражений. Именно поэтому мы различаем форму предметов, их окраску, величину, освещенность, расположение, движение. Изображение предметов на сетчатке, перевернутое хрусталиком, в головном мозге еще раз переворачивается до совпадения с их реальным расположением. Это происходит вследствие влияния различных психических причин, среди которых определяющую роль играет взаимодействие возбуждений, поступающих в мозг ото всех органов чувств. [7, с. 22] 

     1.2 Зрительный анализатор и уровни  зрительной системы 

     Человек, как и все приматы, относится  к "зрительным" млекопитающим; основную информацию о внешнем мире он получает через зрительные каналы. Поэтому роль зрительного анализатора для психических функций человека трудно переоценить. Зрительный анализатор, как и все анализаторные системы, организован по иерархическому принципу. Основными уровнями зрительной системы каждого полушария являются: сетчатка глаза (периферический уровень); зрительный нерв (II пара); область пересечения зрительных нервов (хиазма); зрительный канатик (место выхода зрительного пути из области хиазмы); наружное или латеральное коленчатое тело (НКТ или ЛКТ); подушка зрительного бугра, где заканчиваются некоторые волокна зрительного пути; путь от наружного коленчатого тела к коре (зрительное сияние) и первичное 17-е поле коры мозга. Работа зрительной системы обеспечивается II, III, IV и VI парами черепно-мозговых нервов. Поражение каждого из перечисленных уровней, или звеньев, зрительной системы характеризуется особыми зрительными симптомами, особыми нарушениями зрительных функций.

     Первый  уровень зрительной системы - сетчатка глаза - представляет собой очень сложный орган, который называют "куском мозга, вынесенным наружу".

     Рецепторный строй сетчатки содержит два типа рецепторов:

     1) колбочки (аппарат дневного, фотопического  зрения);

     2) палочки (аппарат сумеречного,  скотопического зрения).

     Когда свет достигает глаза, возникающая в этих элементах фотопическая реакция преобразуется в импульсы, передающиеся через различные уровни зрительной системы в первичную зрительную кору (17-е поле). Количество колбочек и палочек неравномерно распределено в разных областях сетчатки; колбочек значительно больше в центральной части сетчатки (fovea) - зоне максимально ясного зрения. Эта зона несколько сдвинута в сторону от места выхода зрительного нерва – области, которая называется слепым пятном. [3, с. 40]

     Человек относится к числу так называемых фронтальных млекопитающих, т. е. животных, у которых глаза расположены во фронтальной плоскости. Вследствие этого зрительные поля обоих глаз (т. е. та часть зрительной среды, которая воспринимается каждой сетчаткой отдельно) перекрываются. Это перекрытие зрительных полей является очень важным эволюционным приобретением, позволившим человеку выполнять точные манипуляции руками под контролем зрения, а также обеспечившим точность и глубину видения (бинокулярное зрение). Благодаря бинокулярному зрению появилась возможность совмещать образы объекта, возникающие в сетчатках обоих глаз, что резко улучшило восприятие глубины изображения, его пространственных признаков.

     Зона  перекрытия зрительных полей обоих  глаз составляет приблизительно 120°. Зона монокулярного видения составляет около 30° для каждого глаза; эту зону мы видим только одним глазом, если фиксировать центральную точку общего для двух глаз поля зрения. Зрительная информация, воспринимаемая двумя глазами или только одним глазом (левым или правым), проецируется на разные отделы сетчатки и, следовательно, поступает в разные звенья зрительной системы. В целом, участки сетчатки, расположенные к носу от средней линии (нозальные отделы), участвуют в механизмах бинокулярного зрения, а участки, расположенные в височных отделах (темпоральные отделы), - в монокулярном зрении. [11, с. 12]

     Кроме того, важно помнить, что сетчатка организована и по верхне-нижнему  принципу: ее верхние и нижние отделы представлены на разных уровнях зрительной системы по-разному. Знания об этих особенностях строения сетчатки позволяют диагностировать ее заболевания. Поражения сетчаточного уровня зрительной системы разнообразны: это разные формы дегенерации сетчатки; кровоизлияния; различные заболевания глаз, в которых поражается также и сетчатка (центральное место среди этих поражений занимает такое распространенное заболевание, как глаукома). Во всех этих случаях поражение, как правило, одностороннее, т. е. зрение нарушается только в одном глазу; далее - это относительно элементарное расстройство остроты зрения (т. е. остроты светоощущения), или полей зрения (по типу скотомы), или цветоощущения. Зрительные функции второго глаза остаются сохранными. Отсутствуют и более сложные зрительные расстройства.

     Второй  уровень работы зрительной системы - зрительные нервы (II пара). Они очень коротки и расположены сзади глазных яблок в передней черепной ямке, на базальной поверхности больших полушарий головного мозга. Разные волокна зрительных нервов несут зрительную информацию от разных отделов сетчаток. Волокна от внутренних участков сетчаток проходят во внутренней части зрительного нерва, от наружных участков - в наружной, от верхних участков - в верхней, а от нижних - в нижней. Поражения зрительного нерва встречаются в клинике локальных поражений головного мозга довольно часто в связи с различными патологическими процессами в передней черепной ямке: опухолями, кровоизлияниями, воспалительными процессами и др. Такое поражение зрительного нерва приводит к расстройству сенсорных зрительных функций только в одном глазу, причем в зависимости от места поражения страдают зрительные функции соответствующих участков сетчатки. Важным симптомом поражения зрительного нерва является отек начала (соска) зрительного нерва (слева или справа), который может привести к его атрофии. Область хиазмы составляет третье звено зрительной системы. Как известно, у человека в зоне хиазмы происходит неполный перекрест зрительных путей. Волокна от нозальных половин сетчаток поступают в противоположное (контралатеральное) полушарие, а волокна от темпоральных половин - в ипсилатеральное. Благодаря неполному перекресту зрительных путей зрительная информация от каждого глаза поступает в оба полушария. Важно помнить, что волокна, идущие от верхних отделов сетчаток обоих глаз, образуют верхнюю половину хиазмы, а идущие от нижних отделов - нижнюю; волокна от fovea также подвергаются частичному перекресту и расположены в центре хиазмы. При поражении хиазмы возникают различные (чаще симметричные) нарушения полей зрения обоих глаз (гемианопсии) вследствие поражения соответствующих волокон, идущих от сетчаток. Поражение разных отделов хиазмы приводит к появлению разных видов гемианопсий:

• битермальной;
• бинозальной;
• верхней квадрантной;
• нижней квадрантной;
• односторонней нозальной гемианопсии (при разрушении наружной части хиазмы с одной стороны). [1, с. 60]

     Гемианопсия может быть полной или частичной; в последнем случае возникают  скотомы (частичное выпадение) в  соответствующих отделах полей  зрения. Все перечисленные виды гемианопсий характерны только для поражения хиазмального уровня зрительной системы.При поражении зрительных канатиков (fractes opticus), соединяющих область хиазмы с наружным коленчатым телом, возникает гомонимная (односторонняя) гемианопсия, сторона которой определяется стороной поражения. Гомонимные гемианопсий могут быть полными или неполными. Особенностью этого типа гемианопсий является то, что вследствие поражения волокон, идущих от области fovea, граница между пораженным и сохранным полями зрения проходит в виде вертикальной линии. Четвертый уровень зрительной системы - наружное или латеральное коленчатое тело (НКТ или ЛКТ). Это часть зрительного бугра, важнейшее из таламических ядер, представляет собой крупное образование, состоящее из нервных клеток, где сосредоточен второй нейрон зрительного пути (первый нейрон находится в сетчатке). Таким образом, зрительная информация без какой-либо переработки поступает непосредственно из сетчатки в НКТ. У человека 80 % зрительных путей, идущих от сетчатки, заканчиваются в НКТ, остальные 20 % идут в другие образования (подушку зрительного бугра, переднее двухолмие, стволовую часть мозга), что указывает на высокий уровень кортикализации зрительных функций. НКТ, как и сетчатка, характеризуется топическим строением, т. е. различным областям сетчатки соответствуют различные группы нервных клеток в НКТ. Кроме того, в разных участках НКТ представлены области зрительного поля, которые воспринимаются одним глазом (зоны монокулярного видения), и области, которые воспринимаются двумя глазами (зоны бинокулярного видения), а также область центрального видения. При полном поражении НКТ возникает полная односторонняя гемианопсия (левосторонняя или правосторонняя), при частичном поражении - неполная, с границей в виде вертикальной линии.

     В том случае, когда очаг поражения находится рядом с НКТ и раздражает его, иногда возникают сложные синдромы в виде зрительных галлюцинаций, связанных с нарушениями сознания. Как уже было сказано выше, помимо НКТ существуют и другие инстанции, куда поступает зрительная информация, - это подушка зрительного бугра, переднее двухолмие и стволовая часть мозга. При их поражении никаких нарушений зрительных функций как таковых не возникает, что указывает на иное их назначение. Переднее двухолмие, как известно, регулирует целый ряд двигательных рефлексов (типа старт-рефлексов), в том числе и тех, которые "запускаются" зрительной информацией. По-видимому, сходные функции выполняет и подушка зрительного бугра, связанная с большим количеством инстанций, в частности - с областью базальных ядер. Стволовые структуры мозга участвуют в регуляции общей неспецифической активации мозга через коллатерали, идущие от зрительных путей. Таким образом, зрительная информация, идущая в стволовую часть мозга, является одним из источников, поддерживающих активность неспецифической системы.