- Кодирование информации в рецепторах
Кодирование информации в рецепторах.
Механические, химические, световые, тепловые и другие раздражители при помощи рецепторов преобразуются в универсальные сигналы.
Отображение одного сигнала другим называется кодированием. Рецепторы кодируют информацию о среде, т.е. преобразуют сигналы , не воспринимаемые мозгом в другие понятные мозгу.
Для рецепторов входным сигналом являются раздражители, а входным- нервные импульсы. Одним из видов кодирования является частотно-импульсная модуляция, т.е. высокочастотный сигнал модулируется низкой частотой следования импульса. Экспериментально установлено, что сигналы от рецептора идут сериями потенциала действия, причем с увеличением амплитуды высшего воздействия увеличивается частота следования импульсов. Т.о. при непрерывном аналоговом воздействии стимула на рецептор, сигналы идущие от него в ЦНС имеют прерывистый дискретный характер.
Биофизическим механизмом ритмической активности рецепторов является рефрактерность, т.е. изменение возбудимости мембран в процессе возбуждения.
Генераторные потенциалы вызываю потенциал действия лишь в условиях нормального возбуждения. Поэтому возникновение следующего потенциала действие возможно лишь после относительно рефрактерной фазы, частота следования импульсов определяется суммарным временем 2-х фаз: абсолютного и относительного потенциала, частота следования импульса составляет 500 000 Гц.
Любой рецепторный аппарат можем рассматривать в качестве кодирующего устройства. В отличие от аналогичных технических устройств, он отличается миниатюрностью и полифункциональностью, т.е. одна и та же структура выполняет разнообразные операции кодирования.
Рецепторам присущи следующие технические функции:
Рекомендуемые материалы
1. Рецептор обладает свойствами датчика, который воспринимает и преобразует стимул определенной модульности в нервные импульсы. Рецепторы обладают высокой избирательной чувствительностью к адекватным раздражителям.
2. Рецепторы являются аналого-дискретными преобразователями.
3. При кодировании интенсивности внешнего разделителя, рецепторные аппараты работают как нелинейные устройства. В клетки происходит нелинейное преобразование информации об интенсивности стимула. Согласно закона Вебера-Фехнера ощущение возрастает пропорционально логарифму разделителя. Соотношение между интенсивностью разделителя и частота следования первых импульсов называется силовой характеристикой датчика.
4. Рецепторы служат усилителем входного сигнала. Энергия выходного сигнала, т.е. потенциала действия всегда больше, чем величина рецепторного потенциала. Усилительная функция не является основной для рецептора, однако предстает собой необходимый элемент для выполнения функции кодирования. Источником энергии для усиления сигналов является АТФ.
Вместе с этой лекцией читают "1 - Характеристика пласта".
5. Как всякий усилитель, рецептор имеет определенною амплитудно-частотную характеристику, под которой понимают зависимость чувствительности от частотных свойств стимула. Для световых рецепторов, т.е. для зрения такая кривая носит название – кривой видности. Для слуха- это пороговый контур равный громкости.
6. Качество информации о внешних стимулах передается в ЦНС при помощи кодирования. Существует две теории, объясняющие принцип передачи информации:
1. Моченая линия
2. Паттерн
Теория моченой линии предусматривает существование в ЦНС определенных зон или областей, отвечающих за один из видов внешних разделителей. Паттери не связывает информацию с локальной областью мозга, а кодирует ее в самих импульсах, который воспринимается любой частью мозга. Воспринимающие раздражение создает набор импульсов в определенной длительности и последовательности, зависящий от вида разделителей. Это узор или паттерн, который расшифровывается в ЦНС.
В реальной системе происходят сочетание 2-х видов передачи информации.
