Анализатор – это многоуровневая система нейронов с иерархическим принципом строения в виде перевернутой пирамиды. Основанием анализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной – проекционные зоны коры головного мозга. Анализаторы выполняют функцию приема и переработки сигналов внешней и внутренней среды организма. Каждый анализатор настроен на определенное качество (модальность) сигнала-раздражителя. Принято различать три проекционных зоны анализатора. Значительная часть нейронов первичных проекционных зон очень специфична. Например, нейроны зрительных областей избирательно реагируют на определенные признаки зрительных раздражителей: одни – на оттенки цвета, другие – на направление движения, третьи – на характер линий предмета. Для нейронов вторичных проекционных зон характерно определение сложных признаков раздражителей, однако при этом сохраняется модальная специфичность, соответствующая нейронам первичных зон. В третичных (ассоциативных) зонах происходит встреча афферентных (одномодальных, разномодальных и неспецифических) потоков информации. Подавляющее количество ассоциативных нейронов отвечает на обобщенные признаки раздражителей: количество, пространственное положение, отношение и т. д. Предполагается существование клеточных «ансамблей» нейронов, выделяющих комплексные признаки раздражителя – предмета. Считается доказанным наличие в центральной нервной системе корковых нейронов с простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями, детектирующие все более сложные признаки раздражителей. Среди них выделяются так называемые гностические нейроны, которые обеспечивают узнавание комплекса признаков раздражителя (например, узнавание лица с одного взгляда, знакомого голоса, знакомого запаха, характерного жеста и т. д.). У высших животных механизмы, выделяющие элементарные признаки раздражителей, составляют лишь начальное звено в механизме восприятия и дифференцировки стимулов. В высших сенсорных (вторичных и ассоциативных) зонах коры большую роль играет закон убывающей специфичности, который является обратной стороной принципа иерархической организации нейронов анализатора, т. е. здесь выделяется главное (смысловое) значение для организма сигнала-раздражителя, а не только его физические свойства.
