Kas ir sānu kavēšana? Definīcija un piemēri

Sānu kavēšana ir process, kurā stimulētie neironi kavē tuvējo neironu darbību. Sānu inhibīcijā tiek samazināti nervu signāli kaimiņu neironiem (novietoti sāniski pret ierosinātiem neironiem). Sānu kavēšana ļauj smadzenes pārvaldīt vides informāciju un izvairīties no informācijas pārslodzes. Pazeminot dažu maņu ieejas darbību un pastiprinot citu darbību, sānu kavēšana palīdz asināt mūsu jutekļu uztvere redzes, skaņas, pieskārienu un ožas.

Taustiņu paņemšana: sānu kavēšana

Neironi ir nervu sistēmas šūnas, kas sūta, saņem un interpretē informāciju no visām ķermeņa daļām. Neirona galvenās sastāvdaļas ir šūnas ķermenis, aksoni un dendrīti. Dendrīti stiepjas no neirona un saņem signālus no citiem neironiem, šūnas ķermenis ir a apstrādes centrs neirons un aksoni ir ilgi nervu procesi, kas sazarojas to termināļos, lai pārraidītu signālus citiem neironiem.

Neironi paziņo informāciju caur nervu impulsiem vai darbības potenciāli. Nervu impulsus saņem pie neironu dendrītiem, iziet cauri šūnas ķermenim un ved pa aksonu uz gala zariem. Kamēr neironi atrodas tuvu viens otram, tie faktiski nepieskaras, bet ir atdalīti ar spraugu, ko sauc par sinaptisko plaisu. Signālus no pirmssinaptiskā neirona uz pēcsinaptisko neironu pārraida ķīmiski kurjeri, kurus sauc par neirotransmiteriem. Viens neirons sinapsēs var izveidot savienojumus ar tūkstošiem citu šūnu, veidojot plašu neironu tīklu.

Sānu inhibīcijā daži neironi tiek stimulēti lielākā mērā nekā citi. Ļoti stimulēts neirons (galvenais neirons) atbrīvo ierosmi neirotransmiteri uz neironiem pa noteiktu ceļu. Tajā pašā laikā ļoti stimulētais galvenais neirons aktivizē smadzeņu interneuronus, kas kavē sāniski novietotu šūnu ierosmi. Interneuroni ir nervu šūnas, kas atvieglo saziņu starp Centrālā nervu sistēma un motora vai maņu neironi. Šī aktivitāte rada lielāku kontrastu starp dažādiem stimuliem un rada lielāku koncentrēšanos uz spilgtu stimulu. Sānu kavēšana notiek ķermeņa maņu sistēmās, ieskaitot oža, vizuālās, taustes un dzirdes sistēmas.

Sānu kavēšana notiek tīklenes šūnās, kā rezultātā tiek uzlabotas malas un palielināts kontrasts vizuālajos attēlos. Šāda veida sānu kavēšanu atklāja Ernsts Mačs, kurš izskaidroja vizuālo ilūziju, kas mūsdienās pazīstama kā Maha joslas 1865. gadā. Šajā ilūzijā atšķirīgi ēnotie paneļi, kas novietoti viens otram, pārejās šķiet gaišāki vai tumšāki, neskatoties uz vienotu paneļa krāsu. Paneļi šķiet gaišāki pie robežas ar tumšāku paneli (kreisajā pusē) un tumšāki uz robežas ar gaišāku paneli (labajā pusē).

Tumšākas un gaišākas joslas pārejās patiesībā nav, bet ir sānu inhibīcijas rezultāts. Tīklenes šūnas acs saņemot lielāku stimulāciju, vairāk tiek kavētas apkārtējās šūnas nekā šūnas, kuras saņem mazāk intensīvu stimulāciju. Gaismas receptori, kas saņem ievadi no gaišākās malas puses, rada spēcīgāku vizuālo reakciju nekā receptori, kas saņem signālu no tumšākās puses. Šī darbība kalpo kontrastu pastiprināšanai pie malām, padarot malas izteiktākas.

Vienlaicīgs kontrasts ir arī sānu inhibīcijas rezultāts. Vienlaicīgi kontrastējot, fona spilgtums ietekmē stimula spilgtuma uztveri. Tas pats stimuls šķiet gaišāks uz tumša fona un tumšāks pret gaišāku fonu.

Iepriekš redzamajā attēlā divi dažādu platumu taisnstūri un vienveidīgas krāsas (pelēkā krāsā) ir novietoti uz fona ar tumšas un gaišas krāsas gradientu no augšas uz leju. Abi taisnstūri augšā šķiet gaišāki, bet apakšā - tumšāki. Sakarā ar sānu inhibīciju gaisma no katra taisnstūra augšējās daļas (uz tumšāka fona) rada stiprāku neironu reakcija smadzenēs nekā tā pati gaisma no taisnstūru apakšējām daļām (pret gaišāku) fons).

Sānu kavēšana notiek arī taustes vai somatosensorā uztverē. Pieskāriena sajūtas tiek uztvertas, aktivizējot nervu receptorus āda. Ādai ir vairāki receptori, kas izjūt spiedienu. Sānu kavēšana pastiprina kontrastu starp stiprākiem un vājākiem pieskāriena signāliem. Spēcīgāki signāli (saskares punktā) vairāk kavē kaimiņu šūnas nekā vājāki signāli (perifēriski saskares punktā). Šī darbība ļauj smadzenēm noteikt precīzu saskares punktu. Ķermeņa zonām ar lielāku skāriena asumu, piemēram, pirkstu galiem un mēlei, ir mazāks uztveres lauks un lielāka sensoro receptoru koncentrācija.

Tiek uzskatīts, ka laterālai kavēšanai ir nozīme smadzeņu dzirdes un dzirdes ceļā. Dzirdes signāli pārvietojas no iekšpusē esošās dzimumlocekļa auss uz smadzeņu dzirdes garozu īslaicīgās daivas. Dažādas dzirdes šūnas efektīvāk reaģē uz skaņām noteiktā frekvencē. Dzirdes neironi, kas saņem lielāku skaņu stimulāciju noteiktā frekvencē, var kavēt citus neironus, kas saņem mazāk stimulāciju no skaņām citā frekvencē. Šis kavējums proporcionāli stimulācijai palīdz uzlabot kontrastu un asināt skaņas uztveri. Pētījumi arī liecina, ka sānu inhibīcija ir spēcīgāka no zemām līdz augstām frekvencēm un palīdz pielāgot neironu aktivitāti košļā.

• Bekijs, Dž. Von. "Mach joslas tipa laterālā kavēšana dažādu izjūtu orgānos." Vispārējās fizioloģijas žurnāls, sēj. 50, nē. 3, 1967, lpp. 519–532., Doi: 10.1085 / jgp.50.3.519.
• Fukss, Džansons L. un Pols B. Noslīcis. "Divu punktu diskriminējamība: saistība ar somatosensorās sistēmas īpašībām." Somatosensoriski pētījumi, sēj. 2, nē. 2, 1984, lpp. 163–169., Doi: 10.1080 / 07367244.1984.11800556.
• Jonas, Pēteris un Gyorgy Buzsaki. "Neironu inhibīcija." Scholarpedia, www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition.
• Okamoto, Hidehiko, et al. "Asimetriska sānu inhibējoša neironu darbība dzirdes sistēmā: magnetoencefalogrāfiskais pētījums." BMC neirozinātne, sēj. 8, nē. 1, 2007, lpp. 33., doi: 10.1186 / 1471-2202-8-33.
• Ši, Veronika, et al. "Stimula platuma ietekme uz vienlaicīgu kontrastu." PeerJ, sēj. 1, 2013, doi: 10.7717 / peerj.146.