Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации




НазваниеИсследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации
страница4/12
Дата публикации08.12.2013
Размер1.78 Mb.
ТипИсследование
zadocs.ru > Психология > Исследование
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Векторная психофизиология — новое направление, ориентированное на соединение психологических явлений и процессов с векторным кодированием информации в нейронных сетях.

Особенности кодирования в сенсорных системах.

1. в отличие от телефонных или телевизионных кодов, которые декодируются восстановлением первоначального сообщения в исходном виде, в сенсорной системе такого декодирования не происходит.

2. множественность и перекрытие кодов. Так, для одного и того же свойства сигнала (например, его интенсивности) сенсорная система использует несколько кодов: частотой и числом импульсов в пачке, числом возбужденных нейронов и их локализацией в слое. В коре большого мозга сигналы кодируются последовательностью включения параллельно работающих нейронных каналов, синхронностью ритмических импульсных разрядов, изменением их числа.

3. позиционное кодирование (в коре). Оно заключается в том, что какой-то признак раздражителя вызывает возбуждение определенного нейрона или небольшой группы нейронов, расположенных в определенном месте нейронного слоя. Например, возбуждение небольшой локальной группы нейронов зрительной области коры означает, что в определенной части поля зрения появилась световая полоска определенного размера и ориентации.

Для периферических отделов сенсорной системы типично временное кодирование признаков раздражителя, а на высших уровнях происходит переход к преимущественно пространственному (в основном позиционному) коду.

векторная психофизиология — новое направление, основанное на представлениях о векторном кодировании информации в нейронных сетях. Суть векторного кодирования в следующем: в нейронных сетях внешнему стимулу ставится в соответствие вектор возбуждения — комбинация возбуждений элементов нейронного ансамбля. При этом ансамблем считается группа нейронов с общим входом, конвертирующих на одном или нескольких нейронах более высокого уровня. Различие между сигналами в нервной системе кодируется абсолютной величиной разности тех векторов возбуждения, которые эти стимулы генерируют. Например, выполненные в этой логике исследования цветового зрения человека показывает, что воспринимаемый цвет определяется направлением фиксированного четырехкомпонентного вектора возбуждения (Е.Н. Соколов, 1995).
          Интенсивное развитие сетевые модели переработки информации получили в нейрокибернетике и так называемом коннекционизме. Высокий уровень абстракции и использование формального математического аппарата в этих моделях далеко не всегда опирается на реальное физиологическое содержание и в целом меняет плоскость анализа, переводя его из системы физиологических понятий в систему условных единиц с условными свойствами. Тем не менее, исследования в этой области продвигаются весьма успешно и порождают такие модели как, например, нейроинтеллект.
15. сенсорная система : функции и принципы организации

Сенсорной системой называют часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для мозга информацию, передающую ее в мозг и анализирующую ее. Сенсорная система состоит из воспринимающих элементов – рецепторов, нервных путей, передающих информацию от рецепторов в мозг, и тех частей мозга, которые заняты переработкой и анализом этой информации. Таким образом, работа любой сенсорной системы сводится к реакции рецепторов на действие внешней для мозга физической или химической энергии, трансформации ее в нервные сигналы, передаче их в мозг через цепи нейронов и анализу этой информации.

Процесс передачи сенсорных сигналов (их часто называют сенсорными сообщениями) сопровождается их многократными преобразованиями и перекодированием на всех уровнях сенсорной системы и завершается опознанием сенсорного образа. Сенсорная информация, поступающая в мозг, используется для организации простых и сложных рефлекторных актов, а также для формирования психической деятельности. Поступление в мозг сенсорной информации может сопровождаться осознанием наличия стимула (ощущением раздражителя). Так бывает не всегда: часто стимулы остаются неосознанными (подпороговыми для ощущения. Понимание ощущения, способность обозначить его словами, называют восприятием. Пока крайне мало надежных сведений о нейрофизиологических механизмах и алгоритмах высших этапов переработки сенсорной информации, приводящих к возникновению восприятия.

Сенсорная система выполняет следующие основные функции, или операции, с сигналами: 1) обнаружение; 2) различение; 3) передачу и преобразование; 4) кодирование; 5) детектирование признаков; 6) опознание образов. Обнаружение и первичное различение сигналов обеспечивается рецепторами, а детектирование и опознание сигналов — нейронами коры больших полушарий. Передачу, преобразование и кодирование сигналов осуществляют нейроны всех слоев сенсорных систем.

1. Обнаружение сигналов. Оно начинается в рецепторе — специализированной клетке, эволюционно приспособленной к восприятию раздражителя определенной модальности из внешней или внутренней среды и преобразованию его из физической или химической формы в форму нервного возбуждения.

2. Различение сигналов. Важная характеристика сенсорной системы — способность замечать различия в свойствах одновременно или последовательно действующих раздражителей. Различение начинается в рецепторах, но в этом процессе участвуют нейроны всей сенсорной системы. Оно характеризует то минимальное различие между стимулами, которое сенсорная система может заметить (дифференциальный, или разностный, порог).

3. Передача и преобразование сигналов. Процессы преобразования и передачи сигналов в сенсорной системе доносят до высших центров мозга наиболее важную (существенную) информацию о раздражителе в форме, удобной для его надежного и быстрого анализа. Преобразования сигналов могут быть условно разделены на пространственные и временные. Среди пространственных преобразований выделяют изменения соотношения разных частей сигнала.

4. Кодирование информации. Кодированием называют совершаемое по определенным правилам преобразование информации в условную форму — код. В сенсорной системе сигналы кодируются двоичным кодом, т. е. наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдельных импульсов, а также групп или «пачек» импульсов («залпов» импульсов). Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но число импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной «рисунок» пачки различны и зависят от характеристик стимула. Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов, а также местом возбуждения в нейронном слое.

5. Детектирование сигналов. Это избирательное выделение сенсорным нейроном того или иного признака раздражителя, имеющего поведенческое значение. Такой анализ осуществляют нейроны-детекторы, избирательно реагирующие лишь на определенные параметры стимула. Так, типичный нейрон зрительной области коры отвечает разрядом лишь на одну определенную ориентацию темной или светлой полоски, расположенной в определенной части поля зрения. При других наклонах той же полоски ответят другие нейроны. В высших отделах сенсорной системы сконцентрированы детекторы сложных признаков и целых образов.

6. Опознание образов. Это конечная и наиболее сложная операция сенсорной системы. Она заключается в отнесении образа к тому или иному классу объектов, с которыми ранее встречался организм, т. е. в классификации образов. Синтезируя сигналы от нейронов-детекторов, высший отдел сенсорной системы формирует «образ» раздражителя и сравнивает его с множеством образов, хранящихся в памяти. Опознание завершается принятием решения о том, с каким объектом или ситуацией встретился организм. В результате этого происходит восприятие, т. е. мы осознаем, чье лицо видим перед собой, кого слышим, какой запах чувствуем. Опознание часто происходит независимо от изменчивости сигнала. Мы надежно опознаем, например, предметы при различной их освещенности, окраске, размере, ракурсе, ориентации и положении в поле зрения. Это означает, что сенсорная система формирует независимый от изменений ряда признаков сигнала (инвариантный) сенсорный образ. Основными свойствами сенсорных систем являются: 1) рецепция раздражителя и формирование рецепторного потенциала действия, 2) формирование потенциала действия сенсорного волокна и его дальнейшее проведение к сенсорным ядрам, 3) перцепция сенсорного сигнала (преобразование, анализ и идентификация свойств) в релейных станциях обработки, 4) классификация и опознание сигнала с целью принятия решения. Большинство функций осуществляется на последовательных уровнях - релейных станциях сенсорных систем и заканчивается в первичных проекционных зонах сенсорного анализатора в коре головного мозга. Идентификация и классификация сигнала происходит с участием вторичных анализаторов и ассоциативных зон мозга. Итогом этого процесса является опознание сигнала для формирования какой-либо реакции целостного организма или отдельных функциональных систем Общие принципы организации сенсорных систем

Все сенсорные системы человека организованы по некоторым общим принципам. Важнейшие из них следующие: многослойность, многоканальность, наличие так называемых «сенсорных воронок», а также дифференциация систем по вертикали и по горизонтали.

Многослойность сводится к наличию в каждой системе нескольких слоев нейронов, первый из которых связан с рецепторами, а последний – с нейронами моторных областей коры мозга. Это свойство дает возможность специализировать слои на переработке разных видов сенсорной информации, что позволяет быстро реагировать на простые сигналы, анализируемые уже на низких уровнях. Кроме того, создаются также условия для избирательного регулирования свойств нейронных слоев путем нисходящих влияний из других отделов мозга.

Многоканальиость сенсорной системы заключается в том, что в каждом нейронном слое имеется множество (от десятков тысяч до миллионов) нервных клеток, связанных нервными волокнами со множеством клеток следующего слоя. Наличие множества таких параллельных каналов обработки и передачи сенсорной информации обеспечивает сенсорной системе большую тонкость анализа сигналов (высокое «разрешение» сенсорных сигналов) и значительную надежность.

Разное количество элементов в соседних нейронных слоях формирует так называемые «сенсорные воронки». Так, в сетчатке каждого глаза у человека насчитывается 130 млн. фоторецепторов, а в слое выходных (ганглиозных) клеток сетчатки нейронов в 100 раз меньше (суживающаяся воронка). На следующих уровнях зрительной системы формируется расширяющаяся воронка: количество нейронов в первичной проекционной области зрительной коры мозга в тысячи раз больше, чем на выходе из сетчатки. В слуховой и в ряде других сенсорных систем от рецепторов к коре представлена только расширяющаяся воронка. Физиологический смысл суживающейся воронки связан с уменьшением избыточности информации, а расширяющейся – с обеспечением параллельного анализа разных признаков сигнала.

Дифференциация сенсорной системы по вертикали заключается в образовании отделов, каждый из которых состоит, как правило, из нескольких нейронных слоев. Таким образом, отдел сенсорной системы – более крупное образование, чем слой нейронов. Каждый отдел (например, обонятельные луковицы или кохлеарные ядра слуховой системы) имеет определенную функцию.

Дифференциация сенсорной системы по горизонтали определяется различиями в свойствах рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев. Так, в зрении работают два параллельных нейронных канала, идущих от фоторецепторов к коре и по-разному перерабатывающих информацию от центра и от периферии сетчатки (так называемые «парвоцеллюлярный» и «магноцеллюлярный» каналы, или Х- и Y-системы).

16 .

17. Сенсорные и гностические расстройства при поражении различных уровней сенсорной системы (по выбору).^ Сенсорные и гностические зрительные расстройства.

Зрительные агнозии

Общие принципы работы анализаторных систем

Анализаторные системы человека — сложные многоуровневые образования, направленные на анализ сигналов определенной модальности.Можно выделить несколько общих принципов строения всех анализаторных систем

а) принцип параллельной многоканальной переработки информации, в соответствии с которым информация о разных параметрах сигнала одновременно передается по различным каналам анализаторной системы;

б) принцип анализа информации с помощью нейронов-детекторов, направленного на выделение как относительно элементарных, так и сложных, комплексных характеристик сигнала, что обеспечивается разными рецептивными полями;

в) принцип последовательного усложнения переработки информации от уровня к уровню, в соответствии с которым каждый из них осуществляет свои собственные анализаторные функции;

г) принцип топического («точка в точку») представительства периферических рецепторов в первичном поле анализаторной системы;

д) принцип целостной интегративной репрезентации сигнала в ЦНС во взаимосвязи с другими сигналами, что.

. При нейропсихологическом изучении работы анализаторных систем следует различать два типа расстройств:

1) относительно элементарные сенсорные расстройства в виде нарушений различных видов ощущений (светоощущений, цветоощущений, ощущений высоты, громкости, длительности звука и др.);

2) более сложные гностические расстройства в виде нарушений разных видов восприятия (восприятия формы предмета, пространственных отношений, символов, звуков речи и т. д.).

Первый тип расстройств связан с поражением периферического и подкорковых уровней анализаторных систем, а также первичного коркового поля соответствующего анализатора.

Второй тип расстройств обусловлен прежде всего поражением вторичных корковых полей, хотя в мозговой организации гностической деятельности принимают участие и многие другие корковые и подкорковые структуры, в том числе префронтальные отделы коры больших полушарий.

^ Гностические расстройства, возникающие при корковых очагах поражения, носят название агнозий.

В зависимости от пораженного анализатора различают зрительные, слуховые и тактильные агнозии1.Зрительный анализатор. Сенсорные зрительные расстройства

роль зрительного анализатора для психических функций человека трудно переоценить.Зрительный анализатор, как и все анализаторные системы, организован по иерархическому принципу.Основными уровнями зрительной системы каждого полушария являются: сетчатка глаза (периферическийуровень); зрительный нерв (II пара); область пересечения зрительных нервов (хиазма); зрительный канатикместо выхода зрительного пути из области хиазмы); наружное или латеральное коленчатое тело (НКТ илиЛКТ); подушка зрительного бугра, где заканчиваются некоторые волокна зрительного пути; путь отнаружного коленчатого тела к коре (зрительное сияние) и первичное 17-е поле коры мозга Работа зрительной системы обеспечивается II, III, IV и VI парами черепно-мозговых нервов.

^ Первый уровень зрительной системы сетчатка глаза — представляет собой очень сложный орган,

который называют «куском мозга, вынесенным наружу».

Рецепторный строй сетчатки содержит два типа рецепторов:

колбочки (аппарат дневного, фотопического зрения);

палочки (аппарат сумеречного, скотопического зрения).

Количество колбочек и палочек неравномерно распределено в разных областях сетчатки; колбочек значительно больше в центральной части сетчатки (fovea) зоне максимально ясного зрения.Эта зона несколько сдвинута в сторону от места выхода зрительного нерва — области, которая называетсяслепым пятном

^ Второй уровень работы зрительной системы зрительные нервы (II пара). Они очень коротки и расположены сзади глазных яблок в передней черепной ямке, на базальной поверхности больших полушарий головного мозга. поражение зрительного нерва приводит к расстройству сенсорных зрительных функций только в одном глазу, причем в зависимости от места поражения страдают зрительные функции соответствующих участков сетчатки. Важным симптомом поражения зрительного нерва является отек начала (соска) зрительного нерва (слева или справа), который может привести к его атрофии.

Область хиазмы составляет третье звено зрительной системы. Как известно, у человека в зоне хиазмы происходит неполный перекрест зрительных путей. При поражении хиазмы возникают различные (чаще симметричные) нарушения полей зрения обоих глаз (гемианопсии) вследствие поражения соответствующих волокон, идущих от сетчаток. Поражение разных отделов хиазмы приводит к появлению разных видов гемианопсий:

♦ битемпоральной;

♦ бинозальной;

♦ верхней квадрантной;

♦ нижней квадрантной;

♦ односторонней нозальной гемианопсии (при разрушении наружной части хиазмы с одной стороны).
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Похожие:

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconПсихические состояния понятие и классификации психических состояний....
Понятие и классификации психических состояний. – Детерминанты психических состояний. – Сон как психическое состояние. – Стресс, его...

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconРуководство к практическим занятиям по психологии психических состояний...
П 78 член-корр. Рао, д псх н., проф. В. И. Панов, д псх н., проф. А. Б. Леонова

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconТема 3 Основные принципы действия регуляторных механизмов клетки
Принципы регулирования физиологических процессов клеткой (межклеточные системы регуляции)

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации icon1. Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов,...
Физиология (физис природа) это наука о нормальных процессах жизнедеятельности организма, составляющих его физиологических систем,...

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconЛеонтьев А. Н. Очерк развития психики леонтьев А. Н. Избранные психологические...
Ковалев А. Г. Соотношение психических процессов, состояний и свойств личности

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconЛекция: Темперамент. Характер. Способности. Чувства
...

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconРешение конкретных задач в области управления в различных сферах...
Требования к выпускной квалификационной работе по специальности 080507. 65 «менеджмент организации»

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconИнформационное письмо №
...

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconМдк: Теоретические основы организации обучения в разных возрастных...
Особенности психических процессов и учебно-познавательной деятельности детей дошкольного возраста

Исследование физиологических механизмов психических процессов и состояний на различных уровнях организации iconЧем вызвана необходимость процессов организации и управления в строительстве?
Управление также важно в строительном процессе, для регулирования и контроля деятельности работающих, для принятия различных решений,...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов