Kas yra šoninis slopinimas? Apibrėžimas ir pavyzdžiai

Neuronų tinklas.

„iStock“ / „Getty Images Plus“.

Šoninis slopinimas yra procesas, kurio metu stimuliuojami neuronai slopina netoliese esančių neuronų aktyvumą. Esant šoniniam slopinimui, nerviniai signalai į kaimyninius neuronus (išdėstytus šonuose sužadintų neuronų atžvilgiu) susilpnėja. Šoninis slopinimas leidžia smegenys valdyti aplinkos indėlį ir išvengti informacijos pertekliaus. Slopindamas kai kurių jutimo įvesties poveikį ir sustiprindamas kitų veikimą, šoninis slopinimas padeda sustiprinti mūsų jutiminis suvokimas regėjimo, garso, lytėjimo ir kvapo.

Pagrindiniai dalykai: šoninis slopinimas

• Šoninis slopinimas apima neuronų slopinimą kitais neuronais. Stimuliuojami neuronai slopina netoliese esančių neuronų veiklą, o tai padeda sustiprinti mūsų jutimo suvokimą.
• Vizualinis slopinimas pagerina kraštų suvokimą ir padidina vaizdo kontrastą.
• Lytėjimo slopinimas pagerina spaudimo prieš odą suvokimą.
• Klausos slopinimas padidina garso kontrastą ir paaštrina garso suvokimą.

Neuronų pagrindai

Neuronai yra nervų sistemos ląstelės, kurios siunčia, priima ir interpretuoja informaciją iš visų kūno dalių. Pagrindiniai neurono komponentai yra ląstelės kūnas, aksonai ir dendritai. Dendritai tęsiasi nuo neurono ir priima signalus iš kitų neuronų, ląstelės kūnas yra neurono apdorojimo centras, o aksonai yra ilgi nerviniai procesai, išsišakojantys savo galiniuose galuose, kad perduotų signalus kitiems neuronams.

Veiksmo potencialo laidumas per mielinizuotą ir nemielinizuotą aksoną. Encyclopaedia Britannica/UIG/Getty Images

Neuronai perduoda informaciją nerviniais impulsais arba veikimo potencialai . Nerviniai impulsai priimami neuronų dendrituose, praeina per ląstelės kūną ir išilgai aksono nunešami į galines šakas. Nors neuronai yra arti vienas kito, jie iš tikrųjų nesiliečia, bet yra atskirti plyšiu, vadinamu sinapsiniu plyšiu. Signalai iš priešsinapsinio neurono į postsinapsinį neuroną perduodami cheminiais pasiuntiniais, vadinamais neurotransmiteriais. Vienas neuronas sinapsėse gali užmegzti ryšius su tūkstančiais kitų ląstelių, sukurdamas didžiulį neuronų tinklą.

Kaip veikia šoninis slopinimas

Esant šoniniam slopinimui, pagrindinės ląstelės aktyvinimas įdarbina interneuroną, kuris savo ruožtu slopina aplinkinių pagrindinių ląstelių aktyvumą. Adaptuota pagal Peter Jonas ir Gyorgy Buzsaki darbą/Scholarpedia/CC BY-SA 3.0

Šoninio slopinimo metu kai kurie neuronai stimuliuojami labiau nei kiti. Labai stimuliuojamas neuronas (pagrindinis neuronas) išskiria jaudinamąjį neurotransmiteriai į neuronus tam tikru keliu. Tuo pačiu metu labai stimuliuojamas pagrindinis neuronas aktyvuoja smegenų interneuronus, kurie slopina šoninių ląstelių sužadinimą. Interneuronai yra nervinės ląstelės, kurios palengvina ryšį tarp Centrinė nervų sistema ir motoriniai arba sensoriniai neuronai. Ši veikla sukuria didesnį kontrastą tarp įvairių dirgiklių ir suteikia daugiau dėmesio ryškiam dirgikliui. Šoninis slopinimas atsiranda kūno jutimo sistemose, įskaitant uoslės , regos, lytėjimo ir klausos sistemos.

Vizualinis slopinimas

Šoninis slopinimas atsiranda tinklainės ląstelėse, dėl to paryškėja kraštai ir padidėja vaizdo kontrastas. Šio tipo šoninį slopinimą atrado Ernstas Machas, paaiškinęs regėjimo iliuziją, dabar žinomą kaip Macho juostos 1865 m. Pagal šią iliuziją skirtingų atspalvių plokštės, išdėstytos viena šalia kitos, perėjimuose atrodo šviesesnės arba tamsesnės, nepaisant vienodos plokštės spalvos. Skydai atrodo šviesesni prie kraštinės, kai skydelis yra tamsesnis (kairėje pusėje), ir tamsesnis prie kraštinės, kai skydelis yra šviesesnis (dešinėje).

Macho juostos. Autorių teisės – Evelyn Bailey

Tamsesnių ir šviesesnių juostų ties perėjimais iš tikrųjų nėra, bet jos yra šoninio slopinimo rezultatas. Tinklainės ląstelės akis gaunančios stipresnę stimuliaciją labiau slopina aplinkines ląsteles nei ląstelės, kurios stimuliuoja mažiau. Šviesos receptoriai, gaunantys įvestį iš šviesesnės kraštų pusės, sukuria stipresnį regėjimo atsaką nei receptoriai, gaunantys įvestį iš tamsesnės pusės. Šis veiksmas padeda sustiprinti kontrastą ties kraštais, todėl kraštai tampa ryškesni.

Vienalaikis kontrastas taip pat yra šoninio slopinimo rezultatas. Tuo pačiu metu esant kontrastui, fono ryškumas turi įtakos dirgiklio ryškumo suvokimui. Tas pats stimulas atrodo šviesesnis tamsiame fone ir tamsesnis šviesesniame fone.

PeerJ 1:e146 /CC BY 3.0 ' id='mntl-sc-block-image_1-0-21' />

Dvi juostos yra to paties pilko atspalvio, bet atrodo šviesesnės viršuje (tamsiame fone) nei apačioje (šviesiame fone). Shi V ir kt./ PeerJ 1:e146 /CC BY 3.0

Viršuje esančiame paveikslėlyje du skirtingo pločio ir vienodos spalvos (pilkos) stačiakampiai yra nustatyti fone, kurio gradientas nuo tamsaus iki šviesaus nuo viršaus iki apačios. Abu stačiakampiai atrodo šviesesni viršuje ir tamsesni apačioje. Dėl šoninio slopinimo šviesa iš kiekvieno stačiakampio viršutinės dalies (tamsesniame fone) sukelia stipresnį neuronų atsaką smegenyse nei ta pati šviesa iš apatinių stačiakampių dalių (šviesesniame fone).

Lytėjimo slopinimas

Šoninis slopinimas taip pat pasireiškia lytėjimo arba somatosensoriniu suvokimu. Prisilietimo pojūčiai suvokiami aktyvuojant nervinius receptorius oda . Oda turi daug receptorių, kurie jaučia taikomą spaudimą. Šoninis slopinimas padidina kontrastą tarp stipresnių ir silpnesnių lietimo signalų. Stipresni signalai (kontaktiniame taške) labiau slopina kaimynines ląsteles nei silpnesni signalai (periferiniai iki sąlyčio taško). Ši veikla leidžia smegenims nustatyti tikslų sąlyčio tašką. Kūno sritys, kuriose yra didesnis prisilietimo aštrumas, pavyzdžiui, pirštų galiukai ir liežuvis, turi mažesnį jautrų lauką ir didesnę jutimo receptorių koncentraciją.

Klausos slopinimas

Manoma, kad šoninis slopinimas turi įtakos klausai ir smegenų klausos takui. Garsiniai signalai sklinda iš sraigės vidinėje dalyjeausisį smegenų klausos žievę laikinosios skiltys . Įvairios klausos ląstelės efektyviau reaguoja į garsus tam tikrais dažniais. Klausos neuronai, gaunantys didesnį garsų stimuliavimą tam tikru dažniu, gali slopinti kitus neuronus, kurie mažiau stimuliuoja kitokio dažnio garsus. Šis slopinimas proporcingai stimuliacijai padeda pagerinti kontrastą ir paryškinti garso suvokimą. Tyrimai taip pat rodo, kad šoninis slopinimas yra stipresnis nuo žemo iki aukšto dažnio ir padeda reguliuoti neuronų aktyvumą sraigėje.

Šaltiniai

• Bekesy, G. Von. „Macho juostos tipo šoninis slopinimas skirtinguose jutimo organuose“. Bendrosios fiziologijos žurnalas , t. 50, Nr. 3, 1967, p. 519–532., doi:10.1085/jgp.50.3.519.
• Fuchs, Jannon L. ir Paul B. Drown. „Dviejų taškų diskriminacija: ryšys su somatosensorinės sistemos savybėmis“. Somatosensoriniai tyrimai , t. 2, Nr. 2, 1984, p. 163–169., doi:10.1080/07367244.1984.11800556.
• Jonas, Petras ir Gyorgy Buzsaki. „Neuroninis slopinimas“. Scholarpedia , www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition.
• Okamoto, Hidehiko ir kt. „Asimetriškas šoninis slopinantis nervinis aktyvumas klausos sistemoje: magnetoencefalografinis tyrimas“. BMC Neurologijos , t. 8, Nr. 1, 2007, p. 33., doi:10.1186/1471-2202-8-33.
• Shi, Veronica ir kt. „Stimuliatoriaus pločio įtaka vienalaikiam kontrastui“. PeerJ , t. 1, 2013, doi: 10.7717/peerj.146.