Велика роль в життєдіяльності організму належить вісцеральної, або інтерорецептивно, сенсорної системі. Вона сприймає зміни внутрішнього середовища організму і постачає центральної і вегетативної нервової системи інформацію, необхідну для рефлекторної регуляції роботи всіх внутрішніх органів. Типовими в цьому відношенні є рефлекси Геринга і Брейера (саморегуляція дихання), рефлекси з прессе- і хеморецепторів каротидного синуса, рефлекторне виділення шлункового соку, рефлекторні акти сечовипускання і дефекації, рефлекторні кашель і блювота та ін.
Описано різноманітні інтерорецептори, або інтероцептори, які представлені вільними нервовими закінченнями (дендрити нейронів спінальних гангліїв або клітин Догеля II типу з периферичних гангліїв вегетативної нервової системи), інкапсульованими нервовими закінченнями: пластинчасті тільця (тільця Фатер-Пачіно), колби Краузе, розташовані на особливих гломусних клітинах (рецептори каротидного і аортального клубочків). Механорецептори реагують на зміну тиску в порожнистих органах і судинах, їх розтягування і стиснення. Хеморецептори повідомляють ЦНС про зміни хімізму органів і тканин. Їх роль особливо велика в рефлекторному регулюванні і підтримці сталості внутрішнього середовища організму. Порушення хеморецепторів головного мозку може бути викликано вивільненням з його елементів гістаміну, індольних з'єднань, зміною змісту в шлуночках мозку СО2 та іншими факторами. Рецептори каротидних клубочків реагують на недолік в крові кисню, на зниження величини рН (в межах 6,9- 7,6) і підвищення напруги СО2. Терморецептори відповідальні за початковий, аферентних етап процесу терморегуляції. Порівняно мало дослідженими залишаються поки осморецептори: вони виявлені в інтерстиціальної тканини поблизу капілярів.
Провідні шляхи і центри вісцеральної системи. Провідні шляхи вісцеральної системи представлені в основному блукаючим, чревного і тазові нервами. Блукаючий нерв передає аферентні сигнали в центральну нервову систему по тонким волокнам з малою швидкістю від практично всіх органів грудної та черевної порожнини, черевний нерв - від шлунка, брижі, тонкого відділу кишечника, а тазовий - від органів малого таза. У складі цих нервів є як швидко-, так і медленнопроводящіе волокна. Імпульси від багатьох інтероцепторов проходять по заднім і вентролатерального стовпів спинного мозку.
Интероцептивні інформація надходить в ряд структур стовбура мозку і підкіркові освіти. Так, в хвостате ядро надходять сигнали від сечового міхура, в задневентральное ядро - від багатьох органів грудної, черевної та тазової областей. Дослідження нейронів таламуса показало, що на багато з них конвергируют як соматичні, так і вегетативні впливу. Важливу роль відіграє гіпоталамус, де є проекції чревного і блукаючого нервів. У мозочку також виявлені нейрони. реагують на роздратування чревного нерва.
Вищим відділом вісцеральної системи є кора великого мозку. Двостороннє видалення кори сигмовидної звивини різко і надовго пригнічує умовні реакції, вироблені на механічні подразнення шлунка, кишечника, сечового міхура, матки. У условнорефлекторном акті, що починається при стимуляції інтероцепторов, беруть участь лімбічна система і сенсомоторні зони кори великого мозку.
Вісцеральні відчуття і сприйняття. Порушення деяких інтероцепторов призводить до виникнення чітких, локалізованих відчуттів (сприйняття), як при розтягуванні стінок сечового міхура або прямої кишки. У той же час збудження інтероцепторов серця і судин, печінки, нирок, селезінки, матки і ряду інших органів не викликає ясно усвідомлюваних відчуттів. Виникаючі в цих випадках сигнали часто мають підпороговий характер. І. М. Сєченов вказував на «темний, неясний» характер цих відчуттів. Тільки при вираженому патологічному процесі в тому чи іншому внутрішньому органі ці сигнали доходять до свідомості і часто супроводжуються больовими відчуттями.
Зміна стану внутрішніх органів, реєстроване вісцеральної сенсорної системою. навіть якщо воно не усвідомлюється людиною, може мати значний вплив на його настрій, самопочуття і поведінка. Це пов'язано з тим, що интероцептивні сигнали доходять до високих рівнів ЦНС (аж до кори великого мозку), що може призводити до змін активності багатьох нервових центрів. виробленню нових умовнорефлекторних зв'язків. Особливо важлива роль інтероцептивних умовних рефлексів у формуванні складних ланцюгових реакцій, що становлять харчове, статеве і інші форми поведінки і є важливою частиною життєдіяльності людини і тварин.