Функциональные возможности анализаторов собаки. Обонятельный анализатор реагирует на находящиеся в воздухе молекулы летучих веществ, называемые запахом. По запаху животное отыскивает нужный корм, обнаруживает на расстоянии других животных, различает огромное количество предметов. Обоняние помогает животному определить особей противоположного пола, место своего обитания, свободно ориентироваться на местности, избегать опасности.

Обонятельные рецепторы находятся в обонятельном эпителии в глубине верхнего хода носовой полости. У собаки обонятельная область равна 250–400 квадратных миллиметров и состоит из 125–224 миллионов обонятельных клеток. Каждая клетка имеет большое количество тонких ресничек, что во много раз увеличивает ее обонятельную способность. Высокая чувствительность к веществам, находящимся в воздухе, — отличительное свойство клеток обонятельного рецептора.

Доказано, что собака способна ощущать наличие одной молекулы пахучего вещества в одном литре воздуха и воспринимать запах одной молекулы в одном миллилитре воды. Молекулы пахучих веществ, поступающие с воздухом в обонятельную область, контактируют с ворсинками рецепторных клеток и вызывают деполяризацию мембран обонятельных нейронов. Деполяризованный нейрон генерирует в волокне обонятельного нерва импульсы возбуждения определенной частоты, силы, амплитуды и продолжительности. Комбинации импульсов возбуждения различных параметров несут информацию о запахе к нервным клеткам обонятельных луковиц и нервным центрам обонятельных зон височной доли коры головного мозга, где формируются определенные запаховые ощущения с последующим запоминанием их в виде запахового образа (рис. 18).

Аналитическая функция коры головного мозга проявляется в четкой дифференцировке запахов по малейшим отличительным признакам. Собака различает до 2 миллионов запахов. Эта способность дает ей возможность легко отличить нужный запах от других запахов даже в смеси. Объясняется это тем, что в отличие от человека и других животных собака ощущает смесь запахов не обобщенно, а раздельно. Диапазон запахового восприятия у собаки можно сравнить с богатством цветового ощущения у человека.

С помощью обонятельного анализатора собака ориентируется в концентрации и силе запаха, его давности и свежести. Установлено, что она способна различать запахи по давности с разницей в пределах 3–5 минут, а запаховая память позволяет идентифицировать сходные между собой запахи. На все запаховые свойства, у собаки легко образуются условные рефлексы, что дает возможность успешно ее дрессировать и использовать в работе по чутью.

Слуховой анализатор воспринимает звуковые колебания, преобразует их в импульсы возбуждения, передает по слуховому нерву в средний мозг и далее в височные доли коры головного мозга. Рецепторной частью слухового анализатора является кортиев орган, находящийся в улитке. В нем расположены опорные и волосковые клетки, воспринимающие звуковые колебания. От волосковых клеток отходят нервные волокна биполярных клеток, которые составляют слуховой нерв, содержащий около 24000 поперечных волокон. Большая часть слуховых путей перекрещивается в среднем мозге и поступает в слуховую зону коры головного мозга. В коре формируются звуковые ощущения, благодаря которым собака различает силу, ритм, частоту, тембр, продолжительность звуковых сигналов (рис. 19).

а) орган слуха

б) орган равновесия

С помощью слухового анализатора собака может воспринимать звуки с частотой от 12 до 80000 колебаний в секунду, (человек от 16 до 20000), дифференцировать 7000–9000 различных по высоте звуков, ощущать силу звука от 0,1 до 120 децибел.

Собака обладает способностью улавливать звуки средней силы на расстоянии до 50 метров (человек 5–7 метров), лучше всего она воспринимает звуки в диапазоне от 1000 до 100000 герц, а в ночной тишине способна улавливать шорохи на расстоянии 100–150 метров.

Собака обладает способностью определять направление звука с помощью ушных раковин с точностью до 3 градусов. Звук, возникший сбоку от собаки, воспринимается одним ухом на насколько долей миллисекунды раньше, чем другим. Эта небольшая разница в поступлении звука к правому и левому уху дает возможность анализатору установить довольно точно направление источника звука.

В слуховом анализаторе при продолжительном действии звука адаптация наступает медленнее, чем в других. Наибольшая адаптация слуха наступает от звуков высоких частот.

Утомление быстрее наступает при длительном действии шумов и сильных звуков. Ультразвуки, не ощущаемые человеком, собака хорошо улавливает. Сильные ультразвуки вызывают у собаки неприятные ощущения и страх.

Зрительный анализатор воспринимает световые волны и обеспечивает зрение животного. При помощи зрения собака определяет цвет, форму, величину, быстроту движения предметов, расстояние до них и ориентируется в пространстве.

Цвет воспринимается при помощи светочувствительных клеток — палочек и колбочек, называемых фоторецепторами. Палочки и колбочки представляют два аппарата зрения. Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Они дают бесцветные световые ощущения. Колбочки — орган дневного зрения, дают цветовые ощущения. Исходя из анатомического строения сетчатой оболочки глаза, можно предполагать, что цветное зрение у собаки развито слабо, черно-белое — лучше. У собак и других животных, ведущих ночной образ жизни, между слоем палочек и колбочек и пигментными клетками находится слой из кристаллов или нитей. При попадании света на этот слой происходит его отражение, что является причиной своеобразного свечения глаз (рис. 20).

Рецепторы сетчатки передают световые сигналы моментально, а потом только дополняют сигналами об изменении или исчезновении светового раздражителя. Существуют рецепторы, которые передают только изображения предметов. Другие рецепторы реагируют только на появление или исчезновение светового сигнала или его движение. Информация от сетчатки глаза передается по волокнам зрительных нервов в мозговые центры, расположенные в затылочной части коры полушарий головного мозга. В зрительном нерве находится около одного миллиона нервных волокон, каждое из которых делится на несколько канальцев, способных передавать самостоятельно импульсы возбуждения. Из поступивших импульсов в зрительных областях коры формируются световые ощущения в виде стереотипных отображений предметов окружающей среды.

Зрение двумя глазами (бинокулярное) позволяет собаке видеть рельефные изображения предметов, видеть в глубину и определять расстояние предмета от глаза. При этом изображение предмета возникает на сетчатке каждого глаза, но они сливаются в коре головного мозга в одно изображение, собака видит один предмет. Восприятие величины предметов обусловлено величиной изображения и расстоянием от глаза. Собака видит предметы средней величины на расстоянии 100–150 метров. По сравнению с человеком у собаки зрение намного слабее. Особенность зрительного анализатора собаки состоит в том, что она хорошо, с высокой точностью видит все движущиеся предметы, замечает жесты и мимику дрессировщика. Ночью видит лучше человека. Убегающего человека собака видит на расстоянии 300–400 метров, а после соответствующей тренировки — до 800 метров.

Вкусовой анализатор служит для исследования веществ, поступающих в рот с кормом. С его помощью собака определяет пригодность или непригодность пищи, анализирует ее вкусовые качества. Рецепторы вкуса расположены в основном в сосочках языка и представляют собой особые образования, называемые вкусовыми луковицами. Растворенные слюной химические вещества пищи попадают в углубления вкусовых луковиц. Через вкусовой нерв раздражение поступает в продолговатый мозг и передается в кору больших полушарий, где формируются вкусовые ощущения. Известны четыре разновидности вкуса: сладкий, горький, кислый, соленый и вкус воды. Собака различает не только основные разновидности вкуса, но и большое разнообразие их комбинаций. Ощущение вкуса возбуждает пищевой центр, что рефлекторно влияет на процессы пищеварения и обмена веществ. У собак пищевой анализатор развит намного слабее, чем у других животных, однако он играет важную роль в установлении рефлекторных связей о деятельности других органов и систем. Например, вкусовое ощущение лакомства повышает тонус нервных центров мышечной деятельности и способствует замыкательной функции условно-рефлекторных связей на команды и жесты дрессировщика.