Вопрос 8 Принципы кодирования информации в сенсорных системах: кодирование интенсивности и модальности стимула, его временных характеристик.

Сенсорные системы – это специализированные образования, которые осуществляют функцию приема, передачи и переработки информации. На сегодняшний день считается, что любая сенсорная система – это устройство, которое состоит по меньшей мере из четырех взаимосвязанных между собой «блоков»: 1) блока кодирования информации, 2) блока передачи и переработки (преобразования) информации, 3) блока декодирования информации и 4) блока контроля.

Блок кодирования информации представлен рецепторными структурами. Именно здесь, на уровне рецепторов, происходит универсальное для всех животных организмов преобразование – на основе разнообразной физической и химической энергии раздражителей (механической, электромагнитной, тепловой и т.д.) формируется нейронный код.

Информация о раздражителе кодируется в виде электрических нервных импульсов (потенциалов действия), которые затем передаются в вышележащие отделы сенсорной системы. Образно можно сказать, что рецепторы играют роль универсального переводчика – они переводят разные «языки» сенсорных раздражителей на универсальный язык нервной системы.

Информация кодируется распределением импульсов во времени,

 порядком следования потенциалов действия друг за другом.

Сенсорные нейроны осуществляют кодирование стимулов. В процессе сенсорного преобразования должно происходить кодирование одного или нескольких параметров стимула таким образом, чтобы ЦНС могла интерпретировать это сообщение. Кодирование основано на следующих факторах:

 - тип активируемых сенсорных рецепторов;

- характеристики рецепторных ответов на стимулы;

 - переработка информации в сенсорных путях.

 Кодированию могут подвергаться разные характеристики стимулов, например, сенсорная модальность, локализация, порог, интенсивность, частота, продолжительность.

 Сенсорная модальность - это категория испытываемого ощущения. Так, статическое механическое воздействие на кожу может вызвать чувство прикосновения или давления, а кратковременные механические стимулы могут восприниматься как дрожание (flutter) или вибрация. Другие кожные модальности - холод, тепло и боль. Примеры сенсорных модальностей, не имеющих отношения к коже, - зрение, слух, чувства равновесия и положения суставов, вкус, запах. В большинстве сенсорных систем кодирование модальности обеспечивается "меченными линиями" (проекционными путями). Сенсорный канал, соответствующий "меченной линии" (проекционному пути), представляет собой ансамбль нейронов конкретной сенсорной модальности.

Вопрос 9. Таламус

Таламус (зрительный бугор) — структура, в которой происходит обработка и интеграция практически всех сигналов, идущих в кору большого мозга от спинного, среднего мозга, моз­жечка, базальных ганглиев головного мозга.

Спереди заостренная часть таламуса образует передний бугорок, в котором располагаются промежуточные центры сенсорных (афферентных) путей, идущих от ствола мозга в кору больших полушарий. Задняя, расширенная и закругленная часть таламуса - подушка - содержит подкорковый зрительный центр.

См. рис. в лекции

В ядрах таламуса проис­ходит переключение информации, поступающей от экстеро-, проприорецепторов и интероцепторов и начинаются таламокортикальные пути.

Зрительный бугор является центром организации и реализации инстинктов, влечений, эмоций. Возможность получать информацию о состоянии множества систем организма позволяет таламусу уча­ствовать в регуляции и определении функционального состояния организма в целом (подтверждением тому служит наличие в таламусе около 120 разнофункциональных ядер).

Ядра образуют свое­образные комплексы, которые можно разделить по признаку проекции в кору на несколько групп: 1. Передняя группа ядер (дорасльные), 2. Задняя группа ядер (латеральные, медиальные, подушка), 3. Медиальная группа ядер, 4. Вентролатеральная, 5. Группа ядер средней линии, 6. Претектальные (разбросанные)

Ядра таламуса функционально делятся на специфические, неспецифические и ассоциативные.

К специфическим (релейным, проекционным) относят наружное коленчатое тело, внутреннее коленчатое тело. Они мономодальны. Их функции заключаются в следующем: принимают информацию непосредственно от афферентных структур, участвуют в первичной обработке информации, дают восходящие проекции в сенсорные зоны коры, участвуют в кратковременной памяти.

К ассоциативным относят подушка таламуса и ее ядра. Они не имеют непосредственной связи с афферентными структурами, а берут информацию только от специфических ядер, полимодальны. Информацию посылают в ассоциативные зоны коры.

Неспецифические ядра таламуса представлены ядрами срединной линии. Они не связаны ни с какой зоной коры, а с лимбической системой и ретикулярной формацией. Играют важную роль в проявлении ритмов (альфа –ритм, ЭЭГ)

Таким образом, основными функциями таламуса являются:

переработка сенсорной информации от рецепторов и подкорковых переключающих центров с последующей передачей её коре;

участие в регуляции движений;