Не смотря на то, что сейчас физиология сенсорных совокупностей – это одна из самых развитых областей физиологии, но, единого ответа на главный вопрос – каким же образом импульсация, идущая от специальных рецепторов органов эмоций, сообщает данные различной модальности и воплощается в восприятие и ощущение, нет. На сегодня существует последовательность разных гипотез и концепций, раскрывающих сущность перцептивных процессов, среди которых особенного внимания заслуживает нейронная, либо детекторная, концепция восприятия. Сведения, накопленные за последние десятилетия о нейронах сенсорных совокупностей, подтверждают детекторный принцип организации анализаторов.
Главным в данной концепции есть представление о нейронах-детекторах, т.е. о высокоспециализированных нейронах подкорковых образований и коры, талантливых избирательно реагировать на определенный показатель сенсорного сигнала, имеющий поведенческое значение, за счет фиксированной совокупности связей этих клеток с рецепторами либо вторыми нейронами более низкого уровня. Такие клетки выделяют в сложном раздражителе его отдельные показатели, что есть нужным этапом для опознания образов. Наряду с этим информация об отдельных параметрах стимула кодируется нейроном-детектором в виде потенциалов действия.
На данный момент нейроны-детекторы распознаны во многих животных и сенсорных системах человека. Начальные этапы их изучения относятся к 60-ым годам, в то время, когда были в первый раз идентифицированы ориентационные и дирекционные нейроны в сетчатке лягушки, в зрительной коре кошки, а также в зрительной совокупности человека (за открытие феномена ориентационной избирательности нейронов зрительной коры кошки американские ученые Д. Хьюбел и Т. Визел в 1981 г. были удостоены Нобелевской премии). Явление ориентационной чувствительности содержится в том, что нейрон-детектор дает большой по числу и частоте импульсов разряд лишь при определенном положении в рецептивном поле световой полосы либо решетки; при второй ориентации полосы, либо решетки, клетка не реагирует либо отвечает слабо. Это указывает, что имеет место острая настройка нейрона-детектора на потенциалы действия, отражающие соответствующий показатель предмета. Дирекционные нейроны реагируют лишь на определенное направление перемещения стимула (при определенной скорости перемещения). По своим свойствам реагировать на обрисованные чертей зрительных стимулов (ориентацию, направление и скорость перемещения) нейроны-детекторы делятся на три типа: простые, сложные и очень сложные. Нейроны различного типа находятся в различных слоях коры и различаются по месту и степени сложности в цепи последовательной обработки сигнала.
Кроме ориентационных и дирекционных нейронов в зрительной совокупности найдены детекторы сложных физических явлений, видящихся в жизни (движущаяся тень человека, циклические перемещения рук), детекторы приближения-удаления объектов. В новой коре, в базальных ганглиях, в таламусе найдены нейроны, очень чувствительные к стимулам, сходным с людской лицом либо какими-то его частями. Ответы этих нейронов регистрируются при любом размещении, размере, цвете «лицевого раздражителя». В зрительной совокупности распознаны нейроны с возрастающей свойством к обобщению отдельных показателей объектов, и полимодальные нейроны, владеющие свойством реагировать на стимулы различных сенсорных модальностей (зрительно-слуховые, зрительно-соматосенсорные и т.д.). Ответственным шагом в развитии физиологии сенсорных совокупностей явилось открытие константных нейронов-детекторов, учитывающих, не считая зрительных сигналов, сигналы о положении глаз в орбитах (Пигарев И.Н., Родионова Е.Н., 1985). Второй тип константных нейронов-детекторов, кодирующих цвет, открыт С.Зеки в экстрастриарной зрительной коре, в поле V4. их реакция на определенные отражательные особенности цветовой поверхности объекта не зависит от условий освещения.
В слуховой сенсорной совокупности отысканы нейроны-детекторы положения источника звука в пространстве и направления его перемещения, в соматосенсорной совокупности найдены нейроны-детекторы направления перемещения тактильного стимула по коже, детекторы величины суставного угла при трансформации положения конечности.
Детекторная теория предполагает, что посредством особых нейронов, взявших наименование гностических, либо «бабушкиных», нейронов, каковые возможно разглядывать в качестве нейронов-детекторов высшего порядка, происходит опознание сенсорного образа, т.е. отнесение образа к тому либо иному классу объектов, с которыми ранее виделся организм. Для этого в лобных отделах коры громадных полушарий происходит синтез сигналов от нейронов-детекторов на гностических нейронах, т.е. формирование «образа» сенсорного стимула и последующее его сравнение с множеством образов, хранящихся в памяти. Наряду с этим в ходе опознания образа кроме гностических-нейронов и нейронов детекторов участвуют кроме этого нейроны-модуляторы, командные, мнемические и семантические нейроны, и, возможно, нейроны-фильтры, выделяющие самые существенные показатели предмета (совокупность таких нейронов образует частотный фильтр).
Наличие для того чтобы фильтра — очень серьёзный механизм перцепции. Хорошо как мы знаем, что человек легко опознает предмет по наиболее существенным его показателям, независимо от размера предмета, его удаленности, состояния и т.д. В противном случае говоря, опознание, в большинстве случаев, происходит независимо от изменчивости сигнала. Это указывает, что формирование сенсорного образа осуществляется на базе принципа инвариантности, т.е. выделения самые существенных показателей. Д. Хьюбел, говоря о гностических, либо «бабушкиных» нейронах, выразил сомнение о наличии в отечественном мозге громадного множества родных по значению гностических нейронов: «Можем ли мы найти отдельные клетки для бабушки радующейся, плачущей либо занимающейся шитьем?». Для разрешения этого явного несоответствия и была предложена концепция частотной фильтрации, в соответствии с которой информация от нейронов-детекторов, перед тем как достигнуть гностических нейронов, предварительно фильтруется посредством особых нейронов, настроенных на восприятие пространственной информации различного частотного диапазона. Эти нейронные фильтры разбирают параметры сенсорного стимула по принципу, что описывается разложением Фурье. При таком анализе упрощается узнавание привычных объектов, каковые имеют повышенные либо сниженные размеры, поскольку в совокупности памяти, возможно, фиксируется лишь гармонический состав (список волновых составляющих, полученный в следствии разложения), что не зависит от настоящего размера объекта, и это делает опознание стимула более экономным.
Так, в соответствии с детекторной теории, перцепция совершается с участием множества специальных нейронов, объединенных в единый ансамбль. По мере обработки информации о сенсорном стимуле в мозгу появляется догадка о том, что это возможно. Гипотетические представления об объекте (ожидаемый образ) извлекаются из памяти и сопоставляются с той информацией, которая поступает из сенсорной совокупности. Потом принимается ответ о соответствии либо несоответствии догадки объекту, проверяются уточняющие догадку показатели. Наряду с этим опознание образа в левом полушарии завершается его вербализацией, т.е. осознанием образа, а в правом полушарии (где нет центра речи), организованное представление об образе не осознается.
сенсорные системы и Мозг — Вячеслав Дубынин
