Сенсорные сети и пути

Для начала полезно иметь в виду, что существуют некоторые основные механизмы, общие всем сенсорным модальностям. Эти механизмы действуют на трех главных уровнях сами сенсорные рецепторы пути, проводящие информацию нервные сети, лежащие в основе сенсорного восприятия. Все они приведены в табл. 11.2. Рассмотрим вкратце главные свой- [c.270]

Стимул преобразован в частотный код, и импульсы направляются к центральной нервной системе. Для нее характерна передача сенсорной информации через ряд центров. В каждом центре имеются условия для переработки сигналов и их интеграции с другими типами информации. Таким образом, сенсорный проводящий путь состоит из ряда модально-специфических нейронов, соединенных синапсами. Все сети, заключенные в проводящем пути и связанные с ним, составляют сенсорную систему. [c.276]

Биохимия возникновения и проведения нервного импульса. Нервная система представляет собой сеть из волокон, взаимосвязанных друг с другом и с клетками других типов, например сенсорными, рецепторными, мышечными, секреторными и т.д. Клетки сообщаются друг с другом путем передачи сигналов, которые регистрируются в виде электрических процессов. Передача сигналов между клетками происходит путем освобождения и перехода через синаптическую щель органического вещества — медиатора. Медиатор вступает в связь с рецепторами по другую сторону синаптической щели и обеспечивает инициацию очередного этапа возбуждения. [c.453]

Индивидуальный опыт основан на получении информации о внешнем мире, которая поступает в мозг через органы чувств и сенсорные пути (см. предыдущую часть книги). Однако поведение животного определяется тем, как поступающая информация сочетается с внутренними состояниями и потребностями организма и как она используется для выполнения тех или иных действий. Для совершения действий нужны двигательные органы и управляющие ими нервные сети те и другие вместе образуют двигательные системы. [c.5]

В четырех предшествующих главах мы рассмотрели основные элементы двигательного аппарата железы и мышцы, иннервирующие их мотонейроны, простейшие нейронные сети, служащие структурной основой тех ритмов и жестких программ активности, которым подчинены мотонейроны, и, наконец, элементарные рефлекторные пути с их сенсорными входами. Весь этот нервный аппарат находится в основном на уровне сегментов нервной цепочки у беспозвоночных или в спинном мозге и стволе головного мозга у позвоночных. [c.90]

Изучение сенсорных и двигательных систем в значительной степени облегчено тем, что эти системы образованы локальными центрами и путями, которые можно активировать по отдельности, и они дают на выходе вполне определенные ответы, доступные для количественной оценки. При изучении же центральных механизмов мы в большинстве случаев ие располагаем такими.возможностями эти механизмы скрыты в глубине ЦНС, и доступ к ним затруднен. Центральные нейроны и нейронные сети образуют перекрывающиеся подсистемы, разграничить которые нелегко избирательно активировать их трудно или просто невозможно. Выходная информация центральных систем может быть адресована самым различным структурам, и тогда ее нельзя зарегистрировать или описать надлежащим образом. Наконец, многие центральные процессы могут протекать в течение нескольких дней,-месяцев или даже лет. В связи с этим не приходится удивляться, что, хотя многие формы поведения, обусловленные деятельностью центральных систем, поддаются описанию и классификации, их нервный субстрат вскрыть чрезвычайно трудно. Тот факт, что в последнее десятилетие было получено так много сведений о нейронах и нейронных сетях центральных систем, свидетельствует о больших возможностях современных нейробиологических методов. [c.161]

У позвоночных нейронные сети тоже часто группируются в образования, сходные с ганглиями (такие, как обонятельные клубочки ИЛИ колонки в коре мозга), которые объединяются в слои. Многие центры, расположенные в глубине мозга, в процессе филогенеза увеличиваются за счет образования изгибов (подобно грибовидным телам насекомых). Однако принципиально новая особенность позвоночных — это группировка нейронов в слои, лежащие на поверхности мозга, — то, что мы называем корой. В филогенезе кора впервые появилась у мозжечка как мы уже знаем, у птиц и млекопитающих он довольно велик, а у некоторых электрических рыб достигает огромных размеров. Почему кора мозжечка не стала субстратом высщих психических функций Возможно, причина этого в том,. что мозжечок представляет собой вырост ствола мозга, и поэтому функции его неизбежно ограничиваются координацией входных и выходных сигналов на этом довольно низком уровне. Наиболее примитивная область коры переднего мозга — обонятельная кора — тесно связана с обонятельными сигналами, и к ней не поступают сигналы других сенсорных модальностей. Афферентные обонятельные волокна подходят к поверхности этой зоны коры, а выходные пути начинаются от ее глубинных слоев, так что здесь имеет место функциональная поляризация, свойственная также и многим другим центрам. [c.341]

Некоторые недостатки такого децентрализованного управления движениями выявились при анализе поведения. Эксперимент, представленный на рис. 23.2, показал, что осьминог способен оценивать на ощупь степень шероховатости поверхности цилиндра, но плохо различает характерный рельеф или форму тест-объектов. В других экспериментах было показано, что осьминог не способен научиться различать предметы разного веса. Такого рода слабые стороны, по-видимому, объясняются тем, что получаемая сенсорная информация в основном не выходит за пределы локальных рефлекторных путей внутри щупальца поэтому большая часть ее недоступна для остальных отделов нервной системы и не может использоваться для более сложных процессов пространственного различения или для процессов научения. Англичанин М. Уэллс (Wells), проводивший эти исследования, полагает, что все это — следствие необычайной гибкости тела и щупалец головоногих, приводящей к тому, что в нервную систему поступает огромный объем сенсорной информации относительно положения щупалец. С точки зрения затраты нервной ткани более экономно обрабатывать эту информацию в периферических нейронных сетях, однако это ограничивает способность всей системы к научению, которое возможно лишь при участии центральных ассоциативных путей. Таким образом, щупальце как манипуляторный орган приобретает чрезвычайную гибкость, но зато животное не может хорошо различать объекты и обучаться манипуляциям нового типа (см. гл. 30). [c.122]

На рис. 23.11 дана обобщенная схема сетей, связывающих корковый и спинальный уровни управления кистью руки. Произвольное движение начинается с включения центральных программ ), которые в нужном сочетании и нужной последовательности активируют модули моторной коры. Кортикоспинальные волокна (2) активируют мотонейроны соответствующих мышц (< ) (посредством механизмов, которые мы уже обсуждали). Через свои коллатерали кортикоспинальные волокна активируют также центральные сенсорные пути и другие восходящие центральные системы (4), передающие обратно в кору информацию о тех сигналах, которые были посланы [c.133]

Рис. 30.9. Некоторые структуры, играющие роль в процессах памяти у ось минога. Зрительные (от глаз), тактильные (от присосок), вкусовые (от губ> и болевые (от кожи) пути образуют как местные связи, входящие в состав рефлекторных сетей, так и связи с центральными сетями, в которых хранятся следы памяти. Видно, что все сенсорные сигналы последовательно проходят через четыре центра (Vi—V4 для зрительных сигналов, Т,—Т4 для всех, остальных). (Young, 1978.)

У беспозвоночных нейронные сети обычно организованы либо в форме ганглиев — участков, где концентрируются контакты между входными и выходными элементами, либо в форме пластинок —структур с двумерной организацией таких контактов (рис. 31.6). Этим обеспечиваются специфические операции, осуществляемые в различных сенсорных и двигательных путях. Ганглии и пластинки обычно поляризованы входы у них с одной стороны, а выходы — с другой. Процессы, лроисходящие в локальных сетях этих образований, сводятся [c.340]

Еще одну точку зрения на организацию нервной системы иллюстрирует схема на рис. 3.8. На спинальном уровне имеются -входные сенсорные пути и выходные двигательные. За счет непосредственной связи между двумя этими системами образуют- ся рефлекторные дуги, опосредующие немедленные реакции на воздействие среды. Непрямые соединения, осуществляемые в спинном мозге через интернейроны, обеспечивают более слож-. ые виды рефлексов и координированных двигательных актов (например, при локомоции). Примерно так организованы поведенческие акты беспозвоночных. Подобный базовый тип организации позволяет объяснить многое в поведении низших позво-лочных, а также те двигательные акты высших позвоночных, которые носят более автоматический характер. Ствол головного мозга, а в еще большей степени — конечный мозг вносят своидо- бавления в организацию нейронных сетей, что значительно повышает сложность поведения животного. Как показано на, рис. 3.8, эти сети могут участвовать в дополнительной обработке -сенсорной информации, в более сложных процессах регуляции двигательного поведения или же они могут образовывать цент-4)альные системы, не являющиеся ни специфически двигательными, ни сенсорными, которые участвуют в механизмах научения, памяти, а также лежат в основе адаптивных и познавательных способностей, которые принято называть высшими психическими функциями . Хотя по мере продвижения вверх по спинному мозгу сенсорные, двигательные и центральные системы все больше перекрываются, различать их тем не менее полезно для классификации нервных сетей и функций. Такое разделение от-,ражено и в самой структуре данной книги. [c.64]

Это, по-видимому, тоже входит в функции внутренних синаптических сетей на последовательных уровнях сенсорного пути. Пожалуй, лучшим примером является латеральное торможение, которое усиливает пространственный контраст в зрительной системе. Впервые его обнаружил К. Хартлайн (С. Hartline) с сотрудниками в Рокфеллеровском университете при исследовании глаза мечехвоста Limulus). Суть полученных ими данных, показанных на рис. 11.6, состояла в том, что на границе освещенного участка активность зрительной сети изменяется так, что она сигнализирует пик большей интенсивности на более светлой стороне и падение интенсивности на более темной [c.279]

Преобразованную рецепторами информацию сенсорные нервы передают импульсным кодом в спинной мозг. Здесь информация имеет два назначения. Во-гоервых, она участвует в местных рефлексах на уровне спинного мозга. В этом отношении особенно важное значение имеют сети, которые служат для отдергивания конечности от болевого стимула — так называемый сгибательный рефлекс. Эти сети будут рассмотрены в главе 20. Для своего второго назначения информация поступает в восходящие пути, которые передают ее к высшим мозговым центрам. [c.334]

Основные центры зрительного пути показаны на рис. 17.9. Как можно видеть, путь идет от оптической пластинки через медуллярный центр к двойной структуре — лобуле с лобулярной пластинкой, а оттуда — в протоцеребрум. Исследования нейронов, находящихся в этих центрах и связывающих их, были начаты в конце XIX века и проводились методом Гольджи, а кульминацией стал исчерпывающий анализ, выполненный И. Штраусфельдом (N. Strausfeld) в Гейдельберге в 1970-х годах. На рис. 17.9 приведен итог исследования некоторых сетей и их составных элементов, идентифицированных в процессе этого анализа. У нас нет места, чтобы описать эти сети детально достаточно сказать, что в них используется большая часть принципов переработки сенсорной информации, которые мы обсуждали в гл. 11 дивергенция, конвергенция, латеральные взаимодействия, функциональная сегрегация, топографическое упорядочение. [c.432]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология