Ii психофизические характеристики звука и света




Скачать 0.58 Mb.
Название Ii психофизические характеристики звука и света
страница 4/6
Дата публикации 15.06.2015
Размер 0.58 Mb.
Тип Документы
edushk.ru > Биология > Документы
1   2   3   4   5   6
^

Переключательные ядра.


Переключательные ядра содержат в себе чувствительные нейроны второго порядка и вместе с проводящими путями представляют собой отдел сенсорной системы лежащий между её периферическим отделом и талямической «воронкой», через которую проходят почти все афферентные пути идущие в корковые отделы сенсорных систем. Однако их функции не ограничиваются простым проведением сенсорной информации.

Каждое переключательное ядро представляет собой, во-первых, распределительную систему, образующую проекции на другие структуры мозга для передачи им информации. Во-вторых, в любом переключательном ядре происходит переработка информации, заключающаяся в изменениях параметров электрических сигналов. Переключательные ядра образованы разными типами нервных клеток, которые, в зависимости от выполняемой функции, подразделяются на два класса: проекционные (релейные) и локальные интернейроны.

Проекционные нейроны имеют достаточно длинные аксоны, с помощью которых переносят электрические сигналы от одного переключательного ядра к другому, передавая информацию на следующий уровень ее переработки. Короткие аксоны возбуждающих и тормозных локальных интернейронов не выходят за пределы переключательного ядра. Функция локальных интернейронов состоит в облегчении передачи одних сигналов и подавлении других, что способствует передаче на следующий уровень наиболее значимых сигналов и подавлению «информационного шума».
^

Принцип латерального торможения.


Возбуждение нейронов более высокого иерархического уровня определяется не только действием на них нейронов предыдущего уровня, но и механизмом латерального торможения, существующего в переключательных ядрах.

Тормозные нейроны возбуждаются возвратными коллатералями переключательных сенсорных нейронов: чем сильнее возбужден переключательный нейрон, тем большее торможение соседних переключательных нейронов он вызовет. Степень возбуждения переключательных нейронов определяется интенсивностью раздражения центра или периферии его рецептивного поля. В результате возбуждение будет передаваться от одной части рецептивного поля на фоне торможения или прерывания передачи сигнала от другой его части, что создает эффект контрастирования, способствующий различению действующих стимулов.

Рисунок 40. Простая модель сенсорной системы, иллюстрирующая принцип латерального торможения.

А. Две «молнии» символизируют два одновременных стимула на малом расстоянии один от другого. Черным изображена анатомия сенсорной системы. Числа соответствуют относительному уровню возбуждения, в прямоугольниках показаны серии потенциалов действия. Предполагается, что в каждом «прямом» синапсе уровень возбуждения увеличивается втрое. В то же время коллатерали и тормозные интернейроны обеспечивают латеральное торможение, равное входной величине без усиления. Результирующее возбуждение находят, вычитая уровень торможения из уровня возбуждения.

Б. Распределение чистого возбуждения на трех этапах сенсорной передачи
Схема сенсорной системы на рис. 40 сильно упрощена, поскольку не отражает дивергенции и конвергенции, обсуждавшихся в предыдущем разделе. «Молнии» изображают два точечных стимула, находящиеся на небольшом расстоянии друг от друга и действующие на группу рецепторов одновременно. Результирующее распределение возбуждения таково, что стимулы первоначально не различаются как отдельные раздражители. Однако за счет подбора параметров латерального торможения удается достичь их полного разделения через два этапа синаптической передачи.

Чтобы смоделировать латеральное торможение, первичные афференты на схеме на рис. 40 соединяются со следующими вторичными нейронами не только непосредственно. Каждый из них возбуждает своими аксонными коллатералями интернейроны (черные кружки на рисунке), а каждый из последних тормозит соседний вторичный нейрон (белые кружки). Степень торможения, естественно, зависит от степени возбуждения интернейронов, а значит, и первичных афферентов. Модель предполагает, что каждому синапсу между первичным и вторичным нейронами соответствует коэффициент усиления, равный 3; при этом торможение посредством интернейронов (один возбуждающий и один тормозный синапс, расположенные последовательно) дает общий коэффициент усиления — 1. Как обычно в случае постсинаптического торможения, тормозные влияния (потенциалы) вычитаются из возбуждающих. На следующем этапе синаптической передачи этот процесс повторяется с теми же коэффициентами передачи. На рис. 40 уровни возбуждения и торможения указаны цифрами. Возникающее в результате чистое возбуждение можно понимать, например, как «число потенциалов действия» (в красных рамках -гипотетические записи импульсации аксонов). Поэтапные изменения легко вычислить с учетом приведенных выше допущений.
^

Принцип обратной связи.


Высшие уровни сенсорной системы регулируют переработку информации в низших по отношению к ним переключательных ядрах посредством нисходящего торможения или усиления передаваемых сигналов. Нисходящее торможение происходит вследствие активации тормозных нейронов переключательного ядра, деятельность которых определяют нисходящие пути, начинающиеся на более высоком иерархическом уровне сенсорной системы. В результате нисходящего торможения повышается порог афферентной синаптической передачи в переключательном ядре низшего уровня. Нисходящее торможение представляет собой регуляцию сенсорного восприятия по механизму отрицательной обратной связи. Тормозные интернейроны переключательных ядер уменьшают частоту передаваемых на следующий уровень сигналов, в связи с чем сенсорное ощущение ослабляется.

Нисходящее усиление происходит с помощью возбуждающих интернейронов переключательного ядра, которые активируются аксонами нейронов более высокого иерархического уровня. Вследствие этого в управляемом по механизму положительной обратной связи переключательном ядре понижается порог синаптической передачи, что делает возможным прохождение относительно слабых сигналов на следующий иерархический уровень. Одновременное использование механизмов отрицательной и положительной обратной связи позволяет освобождаться от избыточной информации, подавлять «шум», то есть нейронную активность, не содержащую физиологически значимых сообщений, и одновременно выделять и усиливать сигналы, на которых будет сосредоточено внимание.

Многоканальность.


ногоканальность сенсорной системы обеспечивает наличие в каждом «этаже» множества (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных с множеством клеток следующего иерархического уровня. Наличие множества таких параллельных каналов обработки и передачи информации обеспечивает сенсорной системе точность и детальность анализа сигналов и большую надежность, при этом, разное число элементов в соседних слоях, что формирует «сенсорные воронки». Так, в сетчатке глаза человека насчитывается 130 млн фоторецепторов, а в слое ганглиозных клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше («суживающаяся воронка»).

На следующих уровнях зрительной системы формируется «расширяющаяся воронка»: число нейронов в первичной проекционной области зрительной области коры в тысячи раз больше, чем ганглиозных клеток сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре большого мозга идет «расширяющаяся воронка». Физиологический смысл «суживающейся воронки» заключается в уменьшении избыточности информации, а «расширяющейся» — в обеспечении дробного и сложного анализа разных признаков сигнала; дифференциация сенсорной системы по вертикали и по горизонтали.

1   2   3   4   5   6

Похожие:

Ii психофизические характеристики звука и света icon История религии: часть 8
«философия» и разработал учение о гармонии и пропорции, основы теории звука и света, геометрии и математики. Гераклит утверждал,...
Ii психофизические характеристики звука и света icon Тесты по физике, 7-11 классы
Источники света. Прямолинейное распространение света. Закон отражения и преломления
Ii психофизические характеристики звука и света icon Астрономический метод измерения скорости света
Но эти попытки не дали результатов. Начали думать, что распространение света совсем не требует времени, что свет любые расстояния...
Ii психофизические характеристики звука и света icon "Дисперсия света."
Цель урока: сформировать у обучающихся единое, целое представление о физической природе явления дисперсии света, рассмотреть условия...
Ii психофизические характеристики звука и света icon Доклад на семинаре «Современные теоретические проблемы гравитации и космологии»
Отсутствие противоречия между изменяющейся скоростью света, и теорией относительности, необходимость проверки изменения скорости...
Ii психофизические характеристики звука и света icon Статья начинается с анализа явлений аберрации света, эффекта Доплера и явления «деформации»
Опираясь на эти результаты и постоянство скорости света в любых инерциальных системах отсчёта, проанализированы «мысленные эксперименты»...
Ii психофизические характеристики звука и света icon 1. Разложение белого света в спектр при прохождении через призму обусловлено
При попадании солнечного света на капли дождя образуется радуга. Объясняется это тем, что белый свет состоит из электромагнитных...
Ii психофизические характеристики звука и света icon Литература Введение
Целительное воздействие звука на организм ребенка при выполнении общеразвивающих упражнений
Ii психофизические характеристики звука и света icon Пояснительная записка основной образовательной программы дошкольного...
Значимые характеристики, в том числе характеристики особенностей развития детей раннего и дошкольного возраста
Ii психофизические характеристики звука и света icon «Отражение, преломление и дисперсия света», продолжить формирование...
Развивать мышление студентов, навыки поиска информации, способов коммуникации и методов представления информации через организацию...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов