Нейроны мозга работают отчасти независимо друг от друга ( "мозг - параллельный орган" и нет единого "командного центра" , определяющего активность нейронов ). Одним из способов координации работы нейронов являются масштабные ритмы , координирующие активность больших групп нейронов. При одновременной активации больших групп нейронов их активность , как правило, суммируется. Регуляция активности нейронов ккординируется с выполнением нейронами и их группами локальных функций. Необходим баланс между интеграцией и дифференциацией ( Edelman, Tononi , 2000 ). Ритмы электроэнцфеалограммы сигнализируют о разных , но скоординированных процессах. Гамма - ритмы высокой плотности считаются ассоциированными с осознанным зрительным восприятием и процессом решения простой проблемы эксивалентности. Альфа - ритмы ассоциируются с отсутствием задач , требующих фокусировки внимания , тета - ритмы - контролируют гиппокампальную область и фронтальную кору в процессе обращения к долговременной памяти , а дельта - ритмы - представляют собой сигналы глубокого сна , которые группируют быструю нейрональную активность , с целью консолидации полученных данных ( Kemp et.al., 2004).
Нейроны , по которым идет волна возбуждения на пике , напримре, альфа - волны , добавляют небольшую часть электрохимической активности к общей. Нейроны , активные в минимуме волны , вычитают свою активность. В итоге этого, синхронизированные нейроны подкрепляются положительной обратной связью от нейронов , поддерживающих ритм , тогда как десинхронизированные - подавляются . Подобный механизм усиливает ритмичность работы нейронов. Простой сихнхронной активности в большинстве случаев недостаточно. Разные группы нейронов способны генерировать разный ответ на вход , который может соперничать с ответами , генерируемыми другими группами. Такая модель подразумевает дарвинистскую конкуренцию между разными популяциями клеток.
Нейроны могут образовывать простые циклы ( рефлекторная дуга коленного рефлекса) , но чаще они являются частью больших двумерных сетей , которые в свою очередь организованы в иерархические структуры. Сенсорные и моторные комплексы можно рассматривать в форме подобных структур. Для зрения, осязания и двигательного контроля эти нейроны представляют собой топографические карты окружения, а зрительную систему можно рассматривать , как иерархию таких карт.
Иерархические структуры не являются жестко детерминированными путями. Сигнал здесь способен двигаться в разных направлениях : вверх, вниз и латерально относительно структуры. Основной функцией обратного потока сигналов является разрешение неоднозначностей в трактовке входящей информации. Неоднозначности встречаются в зрительном входе , но имеются и в языке , и в других типах ( каналов) воспринимаемой информации. В моторных системах обратный поток сигналов помогает принимать решение относительно моторных команд.
Латеральное торможение - распространенная стратегия для выделения различий между двумя однородными областями сигнала, напримре, темные пятна на светлом фоне. Клетки сенсорных систем имеют рецептивные поля , настроенные на определенные параметры входа ( ориентация линии, цвет, движение, форма, тип объекта). При повышении уровня визуальных карт их разрешение падает , в то время как способностьк интеграции растет . Сенсорные и моторные системы обычно исследуют отдельно друг от друга .
Пространственные массивы нейронов позволяют пространственное кодирование , но в нервной системе, есть еще и временное кодирование ( ритмы электроэнцефалограммы отвечают за временную координацию активности больших групп нейронов). Гамма - ритм ответственен за интеграцию сенсорной информации , особзнанные ощущения , а тета - ритм - за извлечение информации из долговременной памяти.
Добавить комментарий