Детекторные функции нейронов

НЕЙРОН-ДЕТЕКТОР — высокоспециализированная нервная клетка, способная избирательно реагировать на тот или иной признак сенсорного сигнала. Н.-д. выделяют или обнаруживают в сложном раздражителе его отдельный признак или значение этого признака. Разделение сложного сенсорного сигнала на отдельные признаки для их раздельного анализа является необходимым этапом операции опознания образов в сенсорных системах.
Н.-д. были открыты в 1958 — 1959 гг. Ж. Леттвином, X. Матурано, У. Мак-Калоком и У. Питсом в сетчатке лягушки и Д. Хьюбелем и Т. Визелем в зрительной коре кошки. У низших позвоночных Н.-д. локализованы в ганглиозных клетках сетчатки глаза, а у хищных и приматов практически полностью вытеснены в кору. Это обеспечивает огромные пластические возможности анализаторов и их способность к сенсорному обучению.
Наиболее детально Н.-д. исследованы в зрительной системе. Это прежде всего ориентационно- и дирекционально-селективные клетки. Первые генерируют максимальный по частоте и числу импульсов разряд при определенном угле поворота одиночной световой (или темновой) полоски или решетки из чередующихся полос в пределах своего рецептивного поля, т. е. определенной пространственной области фоторецепторов сетчатки. При других ориентациях эти клетки отвечают на стимул плохо или не отвечают совсем. По кривой зависимости ответа от ориентации стимула оценивают остроту настройки и предпочитаемую нейроном ориентацию. Дирекционально-селективные нейроны избирательно реагируют на движение стимула через их рецептивное поле по одному из возможных направлений. В большой части случаев нейроны зрительной коры обладают одновременно и ориентационной, и дирекциональной селективностью.
В зрительной коре выделены три типа Н.-д. по степени их сложности и месту в цепи последовательной обработки сигнала: простые, сложные и сверхсложные клетки. Первые — в основном звездчатые клетки IV слоя коры, первично получающие сигналы из наружного коленчатого тела. У них небольшие рецептивные поля, острая ориентационная настройка, предпочтение к низким скоростям движения стимулов. Н.-д. сложного типа — в основном пирамидные нейроны II — III и V — VI слоев коры, с более широкими рецептивными полями и не столь острой ориентационной настройкой; они чувствительны к более быстрым движениям стимула. Сверхсложные нейроны (пирамиды II — III слоев) во многом сходны с простыми, но чувствительны к ширине и длине световой полоски и сильно реагируют на острые углы и изломы на контурах изображений.
Описаны Н.-д. сложных признаков изображений: наиболее интенсивно возбуждаемые движущейся по экрану тенью руки; циклическими движениями, напоминающими взмахи крыльев; реагирующие лишь на приближение и удаление объектов. Общий принцип работы систем Н.-д., по-видимому, заключается в формировании Н.-д. все более обобщенных и полимодальных (зрительно-слуховых, зрительно-соматосенсорных и т. п.) признаков сенсорного сигнала при удалении от первичных корковых проекций. При этом острота селективности детектирования снижается.
Примеры незрительных детекторов немногочисленны. Это слуховые Н.-д. положения источника звука в пространстве и Н.-д. направления его движения; направления движения тактильного стимула по коже или угла сгибания сустава; Н.-д. с определенной настройкой по диапазону температур в соматосенсорной системе.
Получены убедительные данные о большой пластичности свойств корковых Н.-д. Так, в раннем онтогенезе удается значительно модифицировать свойства отдельных детекторов и их системы путем избирательной тренировки. Избирательная зрительная тренировка котят в течение первых четырех недель жизни приводит к тому, что в коре у них не формируются детекторы тех ориентации, которые не предъявлялись, и одновременно выявляется поведенческая слепота к изображениям с этими же ориентациями. У взрослых животных свойства зрительных Н.-д. значительно изменяются при смене условий адаптации или уровня бодрствования.

Салтыков К. А. Модельное исследование механизмов настройки нейронов зрительной коры на У-образные фигуры
Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. - 2004. - Т. 54, N 2. - С. 250-259
Проведено имитационное моделирование рецептивных полей нейронов зрительной коры, способных детектировать У-образные фигуры. Рассмотрены модели рецептивных полей нейронов-детекторов, чувствительность которых к У-образным фигурам обеспечивается либо конвергенцией от детекторов полулиний, либо механизмом растормаживания. Предложена также модель детектора У-образной фигуры на основе конвергенции к нему связей от детектора угла и детектора ориентации. Настройку исследованных модельных рецептивных полей на У-образные фигуры сопоставили с их чувствительностью к форме и ориентации крестообразных фигур. Оказалось, что детекторы асимметричных У-образных фигур является одновременно и детекторами креста, в то время как детекторы симметричных У-образных фигур лучше выделяют У-образные фигуры, чем кресты.

Последняя из новостей: Недержание власти
В каких формах проявляется власть у избранных и неформальных лидеров социума, как организуется адаптивность лидера к социуму и наоборот, какие методы применяются для реализации власти и ее подрыва и насколько эти методы действенны в отношении различных по доверчивости и искушенности личностей социума:
Недержание власти.

Архив новостей

3D-моделирование выявило важные особенности диффузионного поведения наночастиц
В нематическом окружении частицы диффундировали быстрее, чем в хаотической матрице. То есть каналы, образованные упорядоченными нанонитями, не просто проводят наночастицы в единственном направлении (вдоль каналов); они также обеспечивают им возможность разгоняться, пролетая по каналу.

Все статьи

Все последние новости

На этой странице:	посетителей	заходов
сегодня:	6	6
вчера:	3	3
Всего:	930	1264

Из коллекции изречений:

>>показать еще...

Авторские права сайта Fornit

Этот документ использован в разделе "Обзор книг и статей по исследованиям психических явлений"

Детекторные функции нейронов