Оглавление

15 билет 3

1. Механизмы кодирования информации в сенсорных системах 3

2. Рефлекторная дуга 6

16 билет 9

1. Мозговые механизмы принятия решения 9

2. Понятие «пол» в нейробиологии 13

17 билет 13

1. Нейробиология основных психических явлений 13

2. Метод наблюдения в нейробиологии 13

18 билет 13

1. Нейробиологические механизмы сна 13

2. Строение и работа синапса 19

19 билет 22

1. П.К. Анохин: теория функциональных систем 22

2. Основные типы высшей нервной деятельности животных и человека 22

20 билет 27

1. Роль глии в функционировании нервной системы 27

2. Понятие конвергенции и дивергенции в нейронных цепях 29

21 билет 33

1. Сравнительный анализ теорий поведения: И.П. Павлова и П.К. Анохина 33

22 билет 37

1. Кодирование информации 37

2. Таламус: строение и функции 37

Билет 23 41

1. Нейробиология – комплекс нейронаук, изучающих строение и функции нервной системы. 41

2. Критические периоды формирования нервной системы человек 43

24 билет 45

1. Нейрон, синапсы. Строение и функции 45

2. Организация функционирования центральной нервной системы 46

25 билет 53

1. Характеристика рефлекса 53

2. Основные теории в нейробиологии 59

26 билет 63

1. Распространение возбуждения по нервным цепям и сетям 63

2. Теория функциональных систем 65

27 билет 69

1. Зрительная сенсорная система: норма и нарушения 69

2. Понятие нейронных сетей 75

28 билет 77

1. Нейробиологические механизмы сна. Роль коры и подкорковых структур в явлениях сна и пробуждения. 77

2. Нейрон: строение и функции 79

15 Билет

1. Механизмы кодирования информации в сенсорных системах

Кодирование — процесс преобразования информации в условную форму (код), удобную для передачи по каналу связи. Любое преобразование информации в отделах сенсорной системы является кодированием.

Кодирование информации. Информация о действии химических, механических раздражителей, имеющих разнообразную природу, преобразуется рецепторами в универсальные для мозга сигналы — нервные импульсы. Таким образом рецепторы кодируют информацию о среде, т. е. преобразуя сигналы, непонятные мозгу, в сигналы, понятные ему.

Сенсорная система — совокупность периферических и центральных структур нервной системы, воспринимающих сигналы различных модальностей из окружающей или внутренней среды[1][2][3]. Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, выполняющих обработку полученных сигналов. Больше всего известными сенсорными системами являются:

• зрение,

• слух,

• осязание,

• вкус,

• обоняние.

Таким образом, процесс переработки сенсорной информации можно условно разделить на три этапа:

1. Кодирование информации, т.е. процесс формирования нервной активности под влиянием энергии внешнего раздражителя.

2. Передача и перекодирование – процесс трансформации нервной активности на разных уровнях анализатора.

3. Декодирование информации – процесс формирования субъективного образа действующего раздражителя.

Термин «информация» в нейрофизиологическом смысле можно трактовать как сообщение, которое в данный момент и при данных обстоятельствах имеет биологическую значимость для организма. В связи с этим один и тот же раздражитель (свет, звук, запах и др.) при разных обстоятельствах может нести различную информацию, возбуждать те или иные эмоции и мотивации, побуждать к осуществлению той или иной ответной реакции, а, следовательно, по-разному восприниматься субъектом.

Для каждой модальности имеется своя форма кодирования информации в соответствии с физическими свойствами различаемых стимулов. Одни качества распознаются сенсорными системами, функционирующими по принципу топической организации, другие кодируются паттернами. Например, распознавание многих качеств зрительных образов осуществляется меченными линиями, а вкусовые раздражители кодируются паттернами.

Информативными параметрами раздражителей для разных сенсорных систем могут быть их различные свойства и качества. Однако можно выделить параметры сенсорного стимула, которые являются основными для всех без исключения сенсорных систем. Такими параметрами стимула являются:

1) качественное своеобразие (модальность) раздражителя; Модальность – это совокупность сходных сенсорных впечатлений, которые обеспечиваются определенным органом, т.е. модальность – понятие не физическое, а субъективное. По отношению к разным сенсорным системам различают зрительную, слуховую, тепловую, холодовую, тактильную, болевую, вкусовую, обонятельную модальность. Внутри каждой модальности в соответствии с видом (качеством) сенсорного впечатления можно выделить разные качества, или валентности. Например, валентности для зрения – это различные цвета, для вкуса – ощущение кислого, сладкого, соленого, горького.

2) амплитудные (силовые) характеристики (интенсивность); Кодирование интенсивности стимула осуществляется посредством изменения частоты следования нервных импульсов от рецепторов в нервные центры. Увеличение интенсивности раздражителя кодируется увеличением частоты импульсной активности.

3) временные параметры (начало и конец действия стимула, продолжительность действия, частота и др.); К временным характеристикам относят начало, продолжительность и конец действия раздражителя. Короткие временные интервалы кодируется в сенсорных системах специфическими ответами рецепторов на начало (on-ответ) или окончание (off-ответ) действия раздражителя, а иногда на то и другое (on-off-ответ).

Способность оценки времени неотделима от других аспектов кодирования. Частота нервных разрядов — это универсальная переменная величина, которая изменяется во времени. Кодирование информации осуществляется группой равномерно следующих импульсов. В качестве сигнальных признаков используются такие временные параметры выходных сигналов, как частота импульсации или продолжительность межимпульсных интервалов. Для временного различия двух раздражителей необходимо, чтобы нервные процессы, вызванные этими раздражителями, не сливались во времени.

4) пространственные характеристики (пространственная локализация источника раздражения, его удаленность, размеры, форма, направление движения и т.д.); Способность определять место или конфигурацию стимулов называется пространственным различением. В зрительной и слуховой системах выделены афферентные каналы, пространственно разнесенные в центральных структурах и связанные с обработкой информации о локализации источника раздражения, его перемещении, хроматических и частотных качествах сигнала.

Пространство кодируется величиной площади, на которой возбуждаются рецепторы, это пространственное кодирование (например, мы легко определяем, острым или тупым концом карандаш касается поверхности кожи). Некоторые рецепторы легче возбуждаются при действии на них раздражителя под определенным углом (тельца Пачини, рецепторы сетчатки), что является оценкой направления действия раздражителя на рецептор. Локализация действия раздражителя кодируется тем, что рецепторы различных участков тела посылают импульсы в определенные зоны коры большого мозга.

5) пространственно-временные характеристики (скорость перемещения стимула). ((Рецептивное поле – это участок рецепторной поверхности, с которым связан какой-либо нейрон вышележащего уровня. Форма рецептивного поля может быть различной (округлой, овальной, прямоугольной)). В кодировании этого параметра (скорости) принимают участие особым образом ориентированные рецептивные поля. Скорость движения кодируется быстротой последовательного возбуждения рецепторов внутри данного рецептивного поля. Информация от рецепторов поступает к нейрону вышележащего уровня, который как бы суммирует потоки импульсов от каждого рецептора, т.е. является детектором скорости. Эффективность кодирования информации повышается при увеличении скорости ее передачи. Надежность передачи информации в нервной системе обусловлена дублированием каналов связи, элементов и систем (структурной избыточностью) и «излишним» числом импульсов в разряде, а также повышением возбудимости нервной клетки (функциональной избыточностью).

Итак, процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается многократным перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом, который происходит в корковом отделе сенсорных систем. После этого уже происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.