10. Нейрофизиологический подход к исследованию восприятию. Когнитивная нейрология.

Нейрофизиологический подход.

Ф.Крик (1922-2004)

Д.Хьюбел (1924-)

Т. Визель (1926-).

Основные положения:

• Восприятие возможно объяснить исходя их механизмов функционирования отдельных нейронов или групп нейронов

• Анализ и обработка информации осуществляется нейронными структурами, имеющие уровневую иерархическую организацию.

• Нейроны различных уровней способны избирательно реагировать на специфические признаки предметов – цвет, форму, положение в пространстве, движение, лицо человека.

Нейроны первого уровня: сетчатка.

Ганглиозные клетки сетчатки:

• Осуществляют суммацию в пределах рецептивных полей.

• Рецептивным полем называют совокупность колбочек, стимуляция которых приводит к возбуждению или торможению работы ганглиозной клетки

• Селективно реагируют на простейшие параметры регуляции (размер, направление движения, цвет, светлоту).

Метод внутриклеточного отведения состоит в том что кошку обездвиживают, укрепляют голову в ложе и скрывают черепную коробку и вводят тоненький электрод, пытаясь внедриться в клетку, которую исследуют, а затем подают на сетчатку различные стимулы и смотрят как реагирует клетка.

Реакция ганглиозной клетки на свет, стимулирующий рецепторы рецептивного поля.

2 вида реакции – с on-центром и off-центром. Такого типа клетки хорошо реагируют на перепад яркости на сетчатки. Клетки которые находятся в темноте вообще не возбуждают, клетки которые на периферии то тормозятся, те кто хорошо освещены реагируют хорошо, а те кто очень ярко освещены, то опять клетка реагирует слабо. Объяснения феномена светлоты.

Нам нужно усиливать перепады яркости, чтобы воспринимать окружающий мир.

От сетчатки к первичной зрительной коре:

Первичная зрительная кора: нейроны второго уровня.

Были обнаружены 3 типа клеток:

• Простые

• сложные

• гиперсложные

Простые клетки первичной зрительной коры – клетки чувствительны к ориентации стимула.

Сложные клетки- клетки чувствительные к ориентации стимула и направления его движения.

Гиперсложные клетки: 1. ориентация 2. направления движения 3. размер стимула.

Ориентационные колонки и макроколонки:

Кластер ориентационных колонок, в состав которого входят глазодоминантные колонки для правого и левого глаз называется макроколонкой.

Вторичная зрительная кора – нейроны третьего уровня.

Кортикальные клетки ITC:

1. Нейроны чувствительный к специфическим (рука) стимулам.

2. Клетки чувствительны к появлению в поле зрения морды сородича, повернутой в профиль

Зрительные проводящие пути.

Мишкин и Ангиридер.

Когнитивная нейрология.

Основные положения:

• Исследования нейронной активности всего мозга в целом, а также взаимодействия различных отделов головного мозга при выполнении сложных когнитивных задач.

• Простые когнитивные процесс осуществляются своим отделом головного мозга.

• Сложные когнитивные процессы являются результатом взаимодействия простых когнитивных процессов.

• Методы исследования – ПЭТ (позитроно-эмиссионная томография) и ФМРТ ( функциональная магнитно-резонансная томография).

Позитронно – эмиссионная томография (ПЭТ) – используется для получения точной информации об очаге мозговой активности в ходе выполнения когнитивных заданий.  Пример: радиоактивный глюкозоподобный раствор вводится в кровь испытуемого и быстро  поглощается метаболически активными нейронами. В ходе этого процесса из раствора выделяются элементарные положительно заряженные частицы, называемые позитронами, которые быстро разрушаются с выделение энергии в виде гама – лучей. Существует положительная корреляция между интенсивностью гамма-излучения и степенью активности нейронов в данном отделе мозга. Компьютер через специально проработанную программу определяет интенсивность гамма излучения и строит томограмму.

Исследования  локализации высших психических функций при помощи ФМРТ

1. при помощи методики ФМРТ возможно картрировать активность различных отделов головного мозга при выполнении наблюдателем определенные задачи

2. достоинства: неинвазивность, высокое разрешение, отсутствие инъекции радиоактивных изотопов.

ФМРТ основана на зависимости магнитных свойств гемоглобина крови от концентрации кислорода в крови; следствие этого является корреляция интенсивности магнитного сигнала от нейронной активности.

Изменение концентрации кислорода в крови, являющейся функцией нейронной активности, приводит к изменению магнитного сигнала, отражающего как структуру, так и нейронную активность.

Исследования синдрома посттравматического стресса у солдат, вернувшихся с войны.  Результаты показали, что адаптация к военным кинохроникам происходит значительно у больных ПТС, чем у здоровых.

Пример: при определенной мимике говорящего, у нас одновременно включаются сразу несколько центров в мозге, и даже если говорящего не слышно, а видно лишь его мимику включается центр в мозге ответственный за восприятие звуковой речи. Этот пример доказывает не только взаимодействие разных отделов мозга между собой, что делает возможным протекание сложных перцептивных процессов, но и то, что эти сложные перцептивные процессы могут включать одновременную обработку нервных сигналов от разных сенсорных рецепторов.