- •Тема: общая физиология сенсорных систем
- •2.Общие принципы строения сенсорных систем.
- •2.1Рецепторный аппарат
- •2.2.Проводниковый отдел анализаторов и принципы его строения
- •Свойства анализаторов
- •Возбудимость
- •Инерционность
- •Индукционное взаимодействие
- •Адаптация
- •Ффункции анализаторов
- •Группы сенсорных рецепторов
- •Классификация рецепторов.
- •По виду воспринимаемой энергии
- •3. Фоторецепторы.
- •5. Болевые или ноцицептивные
- •2. Различение сигналов
- •1) Интенсивности силы стимула,
- •2) Временные показатели,
- •3) Пространственные признаки.
- •3. Передача и преобразование сигналов
- •4.Кодирование
- •Принципы кодирования.
- •5. Детектирование сигналов
- •6. Опознание образов
3. Передача и преобразование сигналов
После преобразования в рецепторах энергии физического или химического раздражителя в процессе нервного возбуждения начинается цепь процессов по преобразованию и передаче полученного сигнала. Цель их - передача информации в раздражителе в высшие отделы мозга.
Проводниковый отдел обеспечивает доставку информации от рецепторов в центральный отдел анализатора и частичную переработку в нейронах на " станциях переключения".
Преобразования сигналов могут быть условно разделены на пространственные и временные.
Среди пространственных преобразований сигналов - изменение их масштаба в целом, искажение различных пространств, частей н-р (это может происходить в зрительной и соматосенсорных системах на корковом уровне - искажение геометрических пропорций объекта).
Временные преобразования информации - ее сжатие в отдельные импульсные посылки, разделенные паузами и интервалами. В целом , тоническая импульсация преобразуется в физическую.
Существенным моментом преобразования информации является ограничение избыточной информации и выделение лишь существенных признаков сигналов.
Имеются следующие приемы ограничения:
1.Сжатие афферентной информации благодаря наличию суживающихся сенсорных «воронок».
2. Подавление несущественной информации
4.Кодирование
Преобразование поступающей информации в условную форму (код) осуществляется во всех отделах анализатора. Для одного и того же признака сигнала (н-р интенсивности) в анализаторе одновременно используется несколько различных вариантов нервных кодов.
Кодируются следующие характеристики раздражителя: качество (вид), количество (сила), пространство (область действия), время действия раздражителя.
1. Качество (вид) раздражителя кодируется наличием различных видов рецепторов, обладающих наибольшей чувствительностью к определенному(адекватному виду раздражителя, за исключением болевого)
2. Сила раздражителя - за счет изменения числа возбужденных рецепторов и изменения частоты импульсации.
3. Время действия - с помощью возбуждения рецепторов при включении раздражителя и прекращении их возбуждения после выключения раздражителя, а также в связи с наличием on, off и on-off рецепторов.
Имеются нейроны, отвечающие только на включение стимула(«on»-нейроны), выключение(«off»-нейроны), включение-выключение «on –off»- то есть выделяющие наиболее информативные временные интервалы.нейроны
Удельный вес каждого из этих кодов (частота импульсации в отделах нейронных каналов, число возбужденных элементов их локализация -"адрес" в нервном слое) может изменяться на разных уровнях анализатора, но их параллельность сохраняется. Принципиальная особенность нервного кодирования - множественность и перекрытие кодов.
Принципы кодирования.
В корковом анализаторе информация кодируется с помощью частотно-пространственного кодирования (импульсы поступают от рецепторов в определенные зоны коры с определенным интервалом). В нейронах происходят структурные и биохимические изменения (механизмы памяти).
1. Частотное кодирование. Передача и преобразование сигнала происходит путем импульсов, которые поступают в виде отдельных пачек.
В анализаторных системах кодирование информации о характере сигнала происходит двоичным кодом, т.е. наличием или отсутствием залпа импульсов (пачек), изменением характера импульсации - частоты и числа импульсов в залпах, интервалов между залпами. Пространственно - временные распределения активности нервных волокон называют- pattern «временной рисунок».
2. Кодирование интенсивности стимулов – количеством нейронных элементов. Разные пороги и разные диапазоны при увеличении силы стимула будут вовлекать все большее количество нервных элементов.
3. Принцип меченой линии или тонического позиционного кодирования- суть в том, что определенный признак раздражителя вызывает возбуждение определенного нейрона или группы нейронов, расположенных в строго определенном месте того или иного нервного слоя. Этот вид кодирования- наиболее высокий отмечается у высших животных в корковом отделе анализатора.
Отличие физиологического кодирования не происходит декодирования, т.е. восстановления стимула в его первоначальной форме.
Еще одна особенность - зашумленность кодов (т.е. добавление фоновой импульсации). Кодирование должно происходить быстро, чтобы избежать задержки реакции организма на принимаемый сигнал. Методов доказывающих, что именно это и есть принципы кодировки пока нет - это гипотеза.