8. Принципы кодирования информации в сенсорных системах

Кодирование – это преобразование информации в условную форму (код), удобную для передачи по каналам связи. Коды НС: нервный импульс, химический код (медиатор), структурные изменения в нейронах. В НС кодируется качество и вид раздражителя, его сила и время действия. В процессе кодирования принимают участие все отделы анализатора. Механизмы кодирования. 1. Периферический отдел/рецептор: кодируется вид раздражителя за счёт специфичности рецептора, сила Раздражителя за счёт изменения частоты импульса в рецепторе (выше сила – выше частота), пространство на теле организма величиной площади, на которой возбуждены рецепторы, время действия Раздражителя (рецептор начинает возбуждаться с начала действия Раздражителя и прекращает после выключения Раздражителя). 2. В проводниковом и центральном отделах. В проводниковом отделе информация не кодируется, кодирование происходит по определённым нервным каналам. Такой принцип кодирования возможен благодаря латеральному торможению (возбуждённые рецепторы нейрона через тормозные встроенные элементы затормаживают соседние клетки). В корковом отделе анализатора осуществляется пространственное кодирование информации, происходит её анализ и синтез. Информативными параметрами раздражителей для разных сенсорных систем могут быть их различные свойства и качества. Наряду с этим можно выделить параметры сенсорного стимула, которые являются основными для всех сенсорных систем. Таковыми являются: - качественное своеобразие (модальность) раздражителя; - амплитудные (силовые) характеристики – интенсивность; - временные параметры (начало и конец действия стимула, продолжительность действия, частота и пр.) - пространственные характеристики (пространственная локализация источника раздражения, его удаленность, размеры, форма, направление движения и пр.); - пространственно-временные (скорость перемещения стимула); - амплитудно-временные характеристики (изменение интенсивности действующего стимула во времени). Кодирование модальности.

Модальность – совокупность сходных сенсорных впечатлений, обеспечиваемых определенным органом. Модальность можно определить как качественное своеобразие сенсорного раздражителя. Качественное своеобразие (модальность) раздражителя кодируется в рецепторах и связано с их специфичностью и избирательностью к тому или иному виду сенсорного воздействия. При этом не следует забывать и роль центральных структур мозга, в которых происходит окончательная переработка информации о стимуле. Кодирование интенсивности.

Каждая сенсорная система настроена на восприятие в определенном диапазоне интенсивностей стимула. Существуют стимулы настолько малой интенсивности, что раздражаемый ими рецептор не будет возбуждаться. Такой стимул называется подпороговым. Стимул большей интенсивности вызывает слабое возбуждение рецептора. Этот стимул называется пороговым. Порог субъективного ощущения всегда выше порога возбуждения рецептора. Интенсивность стимула, превышающая пороговый уровень, кодируется на уровне рецептора разными способами. Как правило, с увеличением интенсивности стимула увеличивается и частота импульсации. Сила стимула оценивается количеством возникающих в рецепторе импульсов. Кроме того, с увеличением интенсивности стимула в реакцию вовлекается все большее число активированных рецепторов. При возрастании силы раздражителя увеличивается вероятность появления возбудимых рецепторов. Кодирование пространственных характеристик. Пространственные характеристики действующего объекта (размер, форма, удаленность, местоположение) могут передаваться лишь упорядоченными структурами нервных окончаний. Такая упорядоченная совокупность рецепторов, связанная с одним и тем же нейроном вышележащего уровня, получила название рецептивного поля, которое может иметь разную форму и величину, включать возбудимые и тормозные зоны и перестраиваться в зависимости от стимуляции и влияний центральных структур. Кодирование временных характеристик. Протекание процессов во времени кодируется ответами рецепторов на начало или окончание действия раздражителя, а иногда и на то и другое. Временные интервалы большей длительности (минуты, десятки минут) кодируются с помощью иных механизмов. Например, слуховая система предназначена для восприятия сложных звуковых сигналов, определенным образом структурированных во времени (И.М.Сеченов). Большую роль играют ритмические процессы, протекающие во внутренних органах. Кодирование скорости движения. Скорость движения, как правило, кодируется быстротой последовательного возбуждения рецепторов внутри данного рецептивного поля. Информация от таких рецепторов поступает к центральному нейрону, который является специализированным детектором скорости.