Какво е странично инхибиране? Определение и примери

Странично инхибиране е процесът, чрез който стимулирани неврони инхибират активността на близките неврони. При странично инхибиране нервните сигнали към съседните неврони (разположени странично спрямо възбудените неврони) се намаляват. Латералното инхибиране дава възможност за мозък за управление на приноса на околната среда и избягване на претоварване с информация. Потискайки действието на някои сензорни данни и засилвайки действието на други, страничното инхибиране помага да се изострят усещане за възприятие на зрение, звук, допир и мирис.

Ключови задържания: странично инхибиране

Невроните са клетки на нервната система, които изпращат, получават и интерпретират информация от всички части на тялото. Основните компоненти на неврона са клетъчното тяло, аксоните и дендритите. Дендритите се простират от неврона и получават сигнали от други неврони, клетъчното тяло е обработващият център на a неврон и аксоните са дълги нервни процеси, които се разклоняват в крайните си краища, за да предават сигнали на други неврони.

Невроните предават информация чрез нервни импулси или потенциали за действие. Нервните импулси се приемат при невронални дендрити, преминават през клетъчното тяло и се пренасят по аксона до крайните клонове. Докато невроните са близо една до друга, те всъщност не се допират, а са разделени от празнина, наречена синаптична цепка. Сигналите се предават от пресинаптичния неврон до постсинаптичния неврон чрез химически пратеници, наречени невротрансмитери. Един неврон може да осъществява връзки с хиляди други клетки в синапси, създавайки обширна невронна мрежа.

При странично инхибиране някои неврони се стимулират в по-голяма степен от други. Силно стимулиран неврон (главен неврон) освобождава възбудително невротрансмитери до неврони по определен път. В същото време силно стимулираният главен неврон активира интерневроните в мозъка, които инхибират възбуждането на странично разположени клетки. Интерневроните са нервни клетки, които улесняват комуникацията между Централна нервна система и моторни или сензорни неврони. Тази дейност създава по-голям контраст между различни стимули и води до по-голям фокус върху ярък стимул. Латералното инхибиране се случва в сетивните системи на тялото, включително обонятелен, зрителни, тактилни и слухови системи.

В клетките на ретината се наблюдава странично инхибиране, което води до усилване на ръбовете и повишен контраст на визуалните изображения. Този тип странично инхибиране е открит от Ернст Мах, който обяснява визуалната илюзия, известна сега като Мачови групи през 1865г. В тази илюзия, различно засенчени панели, разположени един до друг, изглеждат по-светли или по-тъмни при преходите, въпреки еднакъв цвят в рамките на панела. Панелите изглежда по-леки на границата с по-тъмен панел (лява страна) и по-тъмни на границата с по-лек панел (дясна страна).

По-тъмните и по-светли ленти на преходите всъщност не са, но са резултат от странично инхибиране. Клетките на ретината на око получаване на по-голяма стимулация инхибира околните клетки в по-голяма степен от клетките, получаващи по-малко интензивна стимулация. Светлинните рецептори, приемащи вход от по-светлата страна на краищата, произвеждат по-силен зрителен отговор, отколкото рецепторите, приемащи вход от по-тъмната страна. Това действие служи за засилване на контраста по границите, което прави краищата по-изразени.

Едновременен контраст също е резултат от странично инхибиране. При едновременно контраст, яркостта на фона влияе върху възприемането на яркостта на стимула. Същият стимул изглежда по-лек на тъмен фон и по-тъмен на по-светъл фон.

На изображението по-горе два правоъгълника с различна ширина и еднакъв цвят (сив) са зададени на фона с наклон от тъмно към светло от върха към дъното. И двата правоъгълника изглеждат по-леки в горната част и по-тъмни в долната част. Поради страничното инхибиране светлината от горната част на всеки правоъгълник (на по-тъмен фон) произвежда по-силна невронна реакция в мозъка, отколкото същата светлина от долните части на правоъгълниците (срещу запалка заден план).

Латералното инхибиране също се проявява при тактилно или соматосензорно възприятие. Усещанията при допир се възприемат чрез активиране на нервни рецептори в кожа. Кожата има множество рецептори, които чувстват приложен натиск. Латералното инхибиране засилва контраста между по-силни и по-слаби сензорни сигнали. По-силните сигнали (в точката на контакт) инхибират съседните клетки в по-голяма степен от по-слабите сигнали (периферни до точката на контакт). Тази дейност позволява на мозъка да определи точната точка на контакт. Областите на тялото с по-голяма острота на допир, като върховете на пръстите и езика, имат по-малко възприемчиво поле и по-голяма концентрация на сензорни рецептори.

Смята се, че страничното инхибиране играе роля в слуха и слуховия път на мозъка. Слуховите сигнали пътуват от кохлеята във вътрешния ухо до слуховия кортекс на мозъка темпорални лобове. Различните слухови клетки реагират на звуци с определени честоти по-ефективно. Слуховите неврони, получаващи по-голяма стимулация от звуци с определена честота, могат да инхибират други неврони, получаващи по-малко стимулация от звуци с различна честота. Това инхибиране пропорционално на стимулирането спомага за подобряване на контраста и изостряне на възприятието на звука. Изследванията също така предполагат, че латералното инхибиране е по-силно от ниски до високи честоти и помага да се регулира активността на невроните в кохлеята.

• Бекеси, Ж. Von. „Странично инхибиране на типа„ Mach Band “в различни органи на усещането.“ Списанието по обща физиология, кн. 50, бр. 3, 1967, с. 519–532., Doi: 10.1085 / jgp.50.3.519.
• Фукс, Янън Л. и Пол Б. Удави. "Двуточкова дискриминация: връзка със свойствата на соматосензорната система." Соматосензорни изследвания, кн. 2, бр. 2, 1984, с. 163–169., Doi: 10.1080 / 07367244.1984.11800556.
• Йонас, Питър и Джорджи Бузсаки. "Невронно инхибиране." Scholarpedia, www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition.
• Okamoto, Hidehiko и др. "Асиметрична странична инхибираща невронна активност в слуховата система: магнитоенцефалографско изследване." BMC Neuroscience, кн. 8, бр. 1, 2007, стр. 33., doi: 10.1186 / 1471-2202-8-33.
• Ши, Вероника и др. „Ефект на ширината на стимула върху едновременния контраст.“ PeerJ, кн. 1, 2013, doi: 10.7717 / peerj.146.