Решение на такава задача от мозъка може да бъде обработката на информация от обикновеното зрение (human vision). Във функциите на зрителната

7
по метода на дифузията се предава по синаптическите съединения между невроните и влияе на постсинаптическият процес.
Така синапсите преобразуват предсинаптическият електрически сигнал в химически, а след това в постсинаптически електрически сигнал. В електротехническата терминология това може да се нарече невзаимен четириполюсник. (nonreciprocal two-port device). В традицонните описания на невронните организации синапсите представляват прости съединения, които могат да предават възбуждане (excitation) или спиране (inhibition) (но не и двете едновременно) между невроните.
По-рано учените са обсъждали пластничността на невронната система като адаптация към условията на околната среда. В мозъка на възрастният човек под пластичност се разбират два механизма – създаване на нови синаптически връзки между невроните за сметка на съществуващите модификации. Аксони (axon) (линии на предаване) и дендрити (зони на приемане) представляват двата типа елементи на клетки, които се различават даже на морфологично ниво. Аксоните имат по–гладка повърхност, по-тънки граници и голяма дължина. Дендритите (получили са наименованието си от приликата им с дърветата) имат нервна повърхност с много краища. Съществува огромно множество форми и размери на невроните в зависимост от това в коя част на мозъка се намират. На физ. 1.2. е показана пирамидална клетка
(pyramidal cell) – най-разпространеният тип невронна кора на главният мозък. Както всички неврони пирамидалните клетки получават сигнали от дендритите.
Пирамидалните клетки могат да получават десет хиляди синаптически сигнала и да ги проектират на хиляди други клетки. Изходящите сигнали на болшинството неврони се преобразуват в последователност на кратки електрически импулси. Тези импулси се наричат потенциали на действието (action potencial) или изхвърляния (spike) идвайки от теленеврона и предавайки се чрез другите неврони с постоянна скорост и амплитуда.
Причина за използваният потенциал на действие за взаимодействието на невроните се състои в самата физичезка природа на аксона. Аксон неврона има голяма дължина и малка дебелина, което се изразява с неговото голямо електрическо съпротивление и обем. Тези две характеристики са разпределени по аксона. Така аксона може да бъде моделиран като линия на електро предаване с използване на уравнен кабел (cable equation). Анализ на това уравнение показва, че подаването на напрежение в единият край на аксона експоненциално намалява с разстоянието достигайки до другия край на съвсем малки стойности на напрежението.

8
Фиг.1.2. Пирамидална клетка
В човешкият мозък съществуват крупно мащабни и малко мащабни анатомически структури. Тези високи и ниски нива отговарят за изпълнението на различни функции. На фиг. 1.3. е показана йерархия на нивата на организация на мозъка, съставена на основата на анализа на отделни области на мозъка. Синапсите
(synapse) са най-ниското ниво – ниво молекула и йони. Следващите нива са невронните микроконтури, дендритни дървета и завършва с неврони. Под невронна
микроструктура (neural microcircuit) се разбира избор на синапси, организирани в шаблонна взаимовръзка изпълняваща определени функции.
Невронната микроструктура може да се сравни с електронен чип, съставен от множество транзистори. Минималният размер на микро контурите се измерва в микрони, а скоростта в милисекунди. Невронните микриконтури се групиран в дендритни
субблокове (dendritic subunit) съответстващи на дендритните дървета (dendritic tree) на отделните неврони. Теглото на неврона има размери 100 микрона и съдържа няколко дендритни субблока. На следващото ниво по сложност се намират локалните вериги
(local circuit) (с размери около 1 мм), съставени от неврони с еднакви или сходни характеристики. Тези избори на неврони изпълняват функционални характеристики за отделни области на мозъка. След тях в йерархията следват междурегионалните вериги
(interregional circuit), състоящи се от траектории, стълбове, топографски карти, обединяващи се в няколко области и намиращи се в различни части на мозъка.

9
Фиг.1.3.Структурна организация на мозъка
Топографските карти (topographic map) са предназначени за отговор за постъпващата от сензорите информация. Те често се организират във вид на таблици – визуални, звукови, суматосензорни карти. Съхраняват се в стек съхраняващ пространствена конфигурация на конкретни точки на възбуждане. На фиг. 1.4. е показана цитоархитектурна карта на церебралната кора на мозъка. На тази фигура ясно се вижда, че различните сензорни сигнали (моторни, соматически, визуални и т. н.) се отразяват на съответните области на церебралната кора със съхранен ред. На заключителното ниво на сложност топографските карти и различните междурегионални вериги се свързват едни с други и образуват централната нервна система (central nervous system).
Фиг.1.4. Цитоархитектурна карта на церебралната кора на мозъка

10

Изтегляне 1.78 Mb.

Сподели с приятели: