Паттерны нейронной активности: профили нейронной реакции.

Хотя реакция рецепторных обонятельных нейронов (и их нервных волокон) не отличается избирательностью, есть некоторые свидетельства в пользу того, что паттерны нейронной активности, возникающие в ответ на стимуляцию разными одорантами, отличаются друг от друга (Gesteland et al., 1963). Изучив стимуляцию 25 различными одорантами, авторы установили, что каждый рецептор реагирует на несколько стимулов и величина потенциала действия для разных стимулов различна. Следовательно, существуют надежно определяемые различия в чувствительности рецепторных клеток к различным одорантам и наша способность распознавать различные запахи определяется именно ими.

Было высказано предположение, согласно которому в основе распознавания запаха лежит пространственный паттерн нейронной активности, возникающий в обоцятельной луковице. Иными словами, информация о природе запаха кодируется паттерном импульсов многих рецепторных клеток, чувствительность которых различна. Это предположение позволило Коеру предложить механизм нейронного кодирования, непосредственно связывающий широкую «полосу пропускания» рецепторных клеток с распознаванием запахов (Kauer, 1987). Согласно выполненному им анализу он сделал вывод о существовании группы рецепторных клеток, каждая из которых чувствительна к большому числу различных одорантов, причем нейронные активности этих групп взаимно перекрываются. Следовательно, стимуляция одним пахучим веществом может активировать какую-либо одну группу рецепторных клеток, нейронная активность которых соответствует определенному паттерну, или профилю, нейронной активности, характерному именно для этой группы рецепторов. Стимуляция другим одорантом активирует другую группу рецепторных клеток, часть из которых может также отреагировать и на первый стимул. Иными словами, одни и те же рецепторные клетки в различных сочетаниях с другими рецепторными клетками могут участвовать в кодировании информации о разных одорантах.

Таким образом, нет специализированных обонятельных клеток, «настроенных», скажем, на восприятие запаха розы, и отличных от клеток, кодирующих информацию о запахе сирени или кофе. Что на самом деле специализировано или по крайней мере постоянно при кодировании информации о природе запаха на рецептор- ном уровне, так это связь между природой одоранта и профилями нейронной активности групп рецепторных клеток.

Следовательно, распознавание запаха зависит от паттерна нейронной активности групп обонятельных клеток, возникающего в клубочках обонятельной луковицы. Различным одорантам соответствуют надежные и характерные паттерны нейронной активности в обонятельной луковице. Схематическое изображение паттернов активности различных групп рецепторных клеток, кодирующих информацию о разных одорантах, представлено на рис. 18.5.

5. Схематическое изображение паттернов нейронной активности

5. Схематическое изображение паттернов нейронной активности

группы из 16 рецепторных клеток, стимулируемых тремя различными одорантами

Каждый кружок представляет обонятельный рецептор, а черные кружки — это рецепторные клетки, реагирующие на стимуляцию данным конкретным одорантом. Обратите внимание на то, что рецептор ^активируется всеми тремя одорантами, рецептор В — только одорантами 1 и 3, а рецептор С — только одорантами 1 и 2. Следовательно, хотя индивидуальная рецепторная клетка и может стимулироваться несколькими различными одорантами, каждый из них активирует разную группу, или паттерн, рецепторных клеток. А это значит, что специфический паттерн активированных рецепторных клеток сигнализирует о присутствии специфического одоранта, или кодирует информацию о нем. (Источник. Spear et at., 1988)

Пока что многие вопросы, связанные с механизмом распознавания запахов, остаются без ответов. Соблазнительной и эмпирически логичной кажется возможность существования большого числа, может быть, сотен, обонятельных рецепторов, однако не исключено, что оно все же меньше, чем количество распознаваемых запахов, исчисляемых тысячами. Следовательно, представление о паттернах нейронной активности, аналогичных тем, которые схематически представлены на рис. 18.5, применимо только к относительно большому числу рецепторов, способных кодировать тысячи запахов, распознаваемых человеком.

Январь 24, 2019 Общая психология, психология личности, история психологии
Еще по теме
МЕЖВОЛОКОННЫЕ ПАТТЕРНЫ НЕЙРОННЫХ ИМПУЛЬСОВ
ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОННОЙ АКТИВНОСТИ РЕЦЕПТОРОВ ВКУСА
НЕЙРОН
НЕЙРОННАЯ ПЕРЕДАЧА
ИЗМЕНЕНИЯ НЕЙРОННЫХ СВЯЗЕЙ У АПЛИЗИИ.
МОДЕЛИ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ (NEURAL NETWORK MODELS)
НАУЧЕНИЕ И НЕЙРОННАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ У БЕСПОЗВОНОЧНЫХ
СЕНСОРНО-НЕЙРОННАЯ ПЕРЕДАЧА И ИНТЕГРАЦИЯ
НЕЙРОНЫ
2.3.3 Нейронные сети в психологии
ВЗГЛЯД С ПОЗИЦИИ ФИЗИОЛОГИИ: НЕЙРОННЫЕ СВЯЗИ
Ранняя стимуляция и развитие нейрона
НЕЙРОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ ЭПД.
Зайнутдинов М.Р., Горбунов И.А. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ВОСПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ МНОГОСЛОЙНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ
Добавить комментарий