Обработка информации в центрах

Обработка информации в этом анализаторе начинается на периферии - непосредственно на сетчатке. Собственно фоторецептор (палочка или колбочка) устроен таким образом, что под влиянием соответствующей длины света в нем происхо­дит изменение: хромофорная группа зрительного пигмента (цис-ретиналь) поглощает квант света и под влиянием избы­точной энергии переходит в другую форму (транс-ретиналь), что приводит к тому, что ретиналь отщепляется от белка-носителя (опсина) и одновременно происходит высвобождение молекулы - переносчика сигнала, скорее всего - ионов каль­ция. Эти ионы (или молекулы-переносчики) подходят к мем­бране рецептора и закрывают натриевые каналы. В результа­те происходит гиперполяризация (генерация рецепторного по­тенциала). Это единственное исключение из правила, когда рецепторный потенциал является гиперполяризующим, а не деполяризующим (как во всех других рецепторных образова­ниях). Что же происходит дальше? Рецепторная клетка кон­тактирует с клеткой, которая в условиях темноты находится в постоянном гиперполяризующем состоянии. Это состояние возникает под влиянием непрерывно выделяемого медиатора из фоторецептора. Медиатор вызывает гиперполяризацию би­полярной клетки. Когда происходит взаимодействие фоторе­цептора с квантом света и (как отмечалось выше) гиперполя­ризация, то это вызывает уменьшение образования медиато­ра, поэтому снижается способность медиатора гиперполяризовать биполярную клетку. В связи с этим в условиях освеще­ния биполярная клетка деполяризуется. Это приводит к тому, что на другой стороне биполярной клетки выделяется второй медиатор, который на мембране ганглиозной клетки вызыва­ет деполяризацию (генераторный потенциал), что приводит к активации зрительного нерва. Поток ПД идет в латеральное коленчатое тело и в передние (верхние) бугры четверохолмия, а оттуда (по двум различным путям) достигает зрительной коры (поля 17, 18 и 19), расположенной в затылочной доле. Оттуда информация поступает в лобные и теменные доли - ас­социативные зоны коры, где формируется ответ на вопрос "Что такое?".

Как же происходит анализ зрительной информации?

Прежде всего за счет организации рецептивных зон и со­ответствующих нейронов. Все рецепторные поля (зоны) име­ют концентрический вид (окружности разного диаметра). В области центральной ямки сетчатки диаметр рецептивного поля наименьший, а на периферии - намного больше, поэто­му лишь в центральной ямке имеет место зона наилучшего видения (максимальная острота зрения). Рецептивные поля построены таким образом (с участием, конечно, тормозных нейронов), что они позволяют, во-первых, оценить - в какой части рецептивного поля находится световой луч, а во-вто­рых, - что происходит с сетчаткой: освещается она или нет. Часть рецептивных полей устроена таким образом, что их нейроны (назовем их off-нейроны) возбуждаются в том слу­чае, если освещается центр этого поля, а периферия не осве­щается. Если сразу осветить и центр и периферию поля, то нейрон не возбуждается. Второй вариант организации рецеп­тивного поля заключается в том, что нейрон (off-нейрон) бу­дет возбуждаться только в том случае, если освещается пери­ферия. В сетчатке имеются ганглиозные клетки, которые реа­гируют возбуждением, например, на освещение центра либо постоянным возбуждением (генерируют непрерывно ПД) - это медленно адаптирующие нейроны, либо только на момент включения (быстроадаптирующие нейроны), другие нейроны возбуждаются только в случае, если стимул "движется" - пе­ремещается по сетчатке. Благодаря такой сложной организа­ции и специализации нейронов сетчатки, уже на этом уровне происходит определение таких сложных качеств светового стимула как освещенность, цвет, форма, движение сигнала.

В остальных передаточных станциях: передние или верх­ние бугры четверохолмия, латеральное коленчатое тело как специфическое ядро таламуса, предназначенное для перера­ботки зрительной информации, происходит вычленение этой информации и выявление новых качеств, недоступных "при­митивной" сетчатке. С этой целью за счет явления конверген­ции и дивергенции создаются более сложные рецептивные по­ля, а также появляются более "обученные", более "смышле­ные" нейроны, которые возбуждаются на особые сигналы, на­пример, на стимул, траектория движения которого имеет вол­нообразный характер. Уже на уровне передних бугров четве­рохолмия имеет место сохранение тонического расположения рецепторов на сетчатке, а также наличие колонок - верти­кальных скоплений нейронов, предназначенных для расчленения информации, поступающей от данной области сетчатки, на отдельные составляющие. Например, в латеральном коленчатом теле удалось выявить нейроны, отвечающие за контраст, реагирующие на цвет.

Основной анализ зрительной информации совершается нейронами коры. В первичном проекционном поле 17 происходит анализ информации, поступающей из правого и левого глаз. Как и в других зонах коры, в этой области анализ про­водится с участием колонок. Имеются глазодоминантные ко­лонки, анализирующие информацию, идущую либо из право­го глаза, либо из левого. Эти колонки соседствуют друг с дру­гом, поэтому, вероятно, между ними происходит обмен информацией и это позволяет видеть двумя глазами один пред­мет (бинокулярное зрение).

Среди нейронов колонок коры различают "простые" ней­роны, задача которых выявить контраст, наличие движуще­гося стимула - точно такие же задачи, как у нейронов сетчат­ки (но здесь рецептивные поля уже обобщены).

Имеются "сложные" и "сверхсложные" нейроны, которые возбуждаются при наличии определенных условий. Напри­мер, при движении светового сигнала слева направо или сни­зу вверх и т. п. Вся информация от нейронов проекционного поля коры передается в ассоциативные зоны коры, где уже за счет более "обученных" нейронов, происходит окончательное формирование образа. Здесь имеются нейроны, обученные уз­навать, все буквы нашего алфавита, слова, лица и т. д. И когда соответствующий нейрон "узнает" предназначенное ему узнавать, то он возбуждается, что и является физиологичес­ким механизмом восприятия. Ассоциативные зоны находятся в теменной коре, в лобных извилинах. Если у больного пов­реждены теменные ассоциативные участки, то он перестает узнавать. Это приводит к развитию зрительной агнозии.

Дата добавления: 2015-07-10