 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
стимулов многие клетки вырабатывают редкие импульсы (спонтанная активность). Когда
предъявляется стимул, к которому чувствителен данный нейрон, можно видеть быструю
последовательность спайков.
Регистрируя активность единичной клетки, ученые немало узнали о том, как органы чувств
кодируют интенсивность и качество стимула. Основной способ кодирования интенсивности стимула —
это число нервных импульсов в единицу времени, т. е. частота нервных импульсов. Покажем это на
примере осязания. Если кто-то слегка касается вашей руки, в нервных волокнах появляется ряд
электрических импульсов. Если давление увеличивается, величина импульсов остается той же, но их
число в единицу времени возрастает (рис. 4.5). То же самое с другими модальностями. В общем, чем
больше интенсивность, тем выше частота нервных импульсов и тем больше воспринимаемая
интенсивность стимула.
Рис. 4.5. Кодирование интенсивности. Реакция идущего от кожи нервного волокна на а)
слабое, б) среднее, в) сильное давление на рецептор, соединенный с этим волокном. При увеличении
силы стимула увеличивается и частота, и регулярность нервных импульсов в этом волокне.
Интенсивность стимула можно кодировать и другими способами. Один из них — кодировать
интенсивность в виде временного паттерна следования импульсов. При низкой интенсивности нервные
импульсы следуют относительно редко, и интервал между соседними импульсами изменчив. При
высокой же интенсивности интервалы следования импульсов могут становиться достаточно
постоянными (см. рис. 4.5). Еще одна возможность
— кодировать интенсивность в виде абсолютного
числа активированных нейронов: чем больше интенсивность стимула, тем больше вовлеченных
нейронов.
Кодирование качества стимула — дело более сложное, и оно все время будет всплывать в нашем
обсуждении. Ключевая идея кодирования качества принадлежит Иоганну Мюллеру, который в 1825
году предположил, что мозг способен различать информацию, поступающую от разных сенсорных
модальностей — например, о свете или о звуке, — благодаря тому, что она идет по различным
чувствительным нервам (одни нервы передают зрительные ощущения, другие — слуховые и т. д.). Идея
Мюллера о специфических нервных энергиях получила подтверждение в последующих исследованиях,
где было показано, что нервные пути, начинающиеся у различных рецепторов, оканчиваются в
различных зонах коры мозга. Сегодня практически все согласны в том, что мозг кодирует качественные
различия между сенсорными модальностями, используя специфические нервные пути. [Кодирование
информации (преобразование ее из одного вида в другой) не следует смешивать с передачей ее по
различным каналам. Первое — функция рецепторов и специализированных нервных клеток мозга,
второе — функция проводящих путей. — Прим. ред.]
А как обстоит дело с различными качествами в пределах одной сенсорной модальности? Как мы
отличаем красное от зеленого или сладкое от кислого? Видимо, кодирование здесь также связано со
специфическими нейронами. К примеру, есть подтверждение тому, что человек отличает сладкое от
кислого просто потому, что для каждого вида вкуса имеются свои нервные волокна. Так, по сладким
волокнам передается в основном информация от рецепторов сладкого, по кислым волокнам — от
рецепторов кислого, и то же самое с солеными волокнами и горькими волокнами.
Однако специфичность — не единственный возможный принцип кодирования. Возможно также,
что в сенсорной системе для кодирования информации о качестве используется определенный паттерн
