5. Механизмы формирования восприятия «целостных образов» (проблемы гештальта). Детекторная теория восприятия. Иерархическая структура «гештальт – пирамиды».

Нейроны-деткторы – высоко специализированная нервная клетка, способная избирательно реагировать на тот или иной признак сенсорного сигнала. Разделение сложного сенсорного сигнала на признаки для их раздельного анализа – необходимый этап операции опознания образов в сенсорных системах. Нейроны-детекторы впервые обнаружены в 60-е годы в сетчатке лягушки. Они обладают избирательной чувствительностью к отдельным параметрам куча видов нейронов-детекторов.

Сенсорные нейроны-детекторы:

Выделяют из внешнего мира разные параметры сенсорной стимуляции. Каждый такой нейрон специализирован на выделение определенных характеристик из окружающего мира.

Нейрон-детектор выделяет, что является важным сигналом, возбуждается избирательно только на определенные параметры (цветовые сигналы, яркие вспышки, темнота, фон).

Опыт: черная полоса на экране перед кошкой.

Изменяя ориентацию полоски, ищут нейроны-детекторы, чувствительные именно к этой форме изображения. Иногда для реакции нейрона, нужен комплекс признаков (ориентация +движение).

Характеристики нейронов-детекторов:

Простые нейроны-детекторы - врожденная структура мозга, готовая при рождении запрограммированная система.

Избирательная настройка нейрона формируется под воздействием внешней среды в сенситивный период, после никакие воздействия не могут этого изменить.

Опыт: исследование зрения у котят путем депривации.

Сразу после рождения котенка с еще закрытыми глазами сажают в цилиндр с черно-белыми вертикальными полосками. После 40 дней в такой среде у котенка нельзя найти нейроны, которые отвечали бы за другую ориентацию, кроме вертикальной. В этот сенситивный период происходит изменение врожденного. Последующая коррекция невозможна. Котенок оказывается слепым в определенных зрительных стимулах. Специализация нейронов сохраняется на всю жизнь.

Гностические нейроны-детекторы=гностические единицы.

Некоторые нейроны реагируют на целостные объекты, специализируются на более сложных изображениях (реакция на лица).

Эти нейроны находятся в височной коре (в основном нижней).

ГЕ появляется при контакте с объектом, является результатом научения.

Опыт: участники – специалисты по птицам и автомобилям.

Предъявляли картинки с птицами и автомобилями и смотрели, какие очаги мозга возбуждаются при предъявлении. Каждый специалист хорошо узнавал картинки из своей области (был большой очаг мощного возбуждения группы нейронов.)

Категоризация.

Существуют нейроны, которые выделяют отдельные группы объектов (музыкальные инструменты, например)

Нейроны тождества.

Узнают стимул, после того, как мозг общается с этим стимулом. При появлении стимула у нейрона повышается фоновая активность, возникает ПД на движение объекта.

Опыт: на обезьянах.

Предъявляли 97 плоских изображений объектов.

Показывают картинку → пауза 20 сек → несколько картинок с кнопками, обезьяне надо нажать кнопку под картинкой, которую только что показали и которую она узнала.

Обезьяна научилась различать их т.к. за правильный выбор давали каплю сладкого сиропа из трубочки.

После того, как обезьяна выучила все картинки, их предъявляли среди незнакомых картинок и смотрели на реакцию нейронов. Отдельные нейроны возбуждались только на знакомые картинки, на незнакомые реакции нет. Нейроны в височной коре обезьяны специализировались.

В верхней височной коре есть нейроны радости, угрозы и т.д.- эмоциональные нейроны. Они реагируют на выражение лица, жест, позу. Нейроны помнят эту инфо и узнают ее каждый раз, когда мы с ней сталкиваемся.

Нейроны новизны - противоположны нейронам тождества. Реагируют только на первое предъявление (у человека их много в гиппокампе)

Формирование гештальта.

Образование образа происходит в результате совокупной активности некоторого числа нейронов-детекторов. Объясняется в контексте теории векторного кодирования: восприятие гештальта – комбинация возбуждений в определенном ансамбле нейронов. Каждый Н-Д отвечает за элементарные признаки воспринимаемого объекта включение в иерархически организованную сеть по типу пирамиды (модель предложена Е.Н. Соколовым в 1996г.).

Сенсорный стимул возбуждает у нейронов одной группы пейс-мейкерную активность, с совпадающей частотой. Отдельные стимулы запускают высокочастотные колебания определенной частоты. Активность нейронов таламуса выделяет свой ансамбль нейронов коры, который избирательно настроен на данную частоту синхронизированная активность нейронов ансамбля.

Активация пирамиды высокочастотными ритмами таламическими нейронами одновременно со специфическим сигналом ведет к осознанию – основа любого сознательного акта.

При активации гештальт-пирамиды возникает перцептивный образ, который сличается с образами, хранящимися в ДП. Нейроны памяти связаны с нейронами, осуществляющими категоризацию сигналов.