Кодирование информации в нервной системе
Информация, передаваемая по аксону , тем или иным способом кодируется. Совокупность нейронов , обеспечивающих определенную функцию (допустим, конкретную сенсорную модальность), представляет собой "меченную линию" (проекционный путь) - первый способ кодирования. Так, зрительный путь включает в себя нейроны сетчатки , латеральное коленчатое тело таламуса и зрительные области коры больших полушарий . Аксоны, проводящие зрительные сигналы, входят в состав зрительного нерва , зрительного тракта , зрительной лучистости (radiatio optica) . Физиологическим стимулом для активации зрительной системы служит свет, попадающий на сетчатку . Нейроны сетчатки преобразуют эту информацию и передают сигнал далее по зрительному пути. Однако при механическом или электрическом раздражении нейронов зрительного пути тоже возникает зрительное ощущение, хотя, как правило, искаженное.
Итак, нейроны зрительной системы составляют "меченную линию", при активации которой возникает зрительное ощущение.
Двигательные пути - это тоже "меченные линии" (проекционные пути). Например, при активации определенных нейронов коры больших полушарий генерируются разряды в мотонейронах мышц кисти, так что эти мышцы сокращаются. Активация нейронов других областей коры мозга вызывает движения стопы.
Второй способ кодирования обусловлен принципом упорядоченной пространственной (топологической) организации ЦНС. Соматотопические карты составлены определенными группами нейронов сенсорной и двигательной систем . Эти группы, во-первых, получают информацию от соответствующим образом локализованных областей поверхности тела и, во-вторых, посылают двигательные команды к определенным частям тела. В зрительной системе участки сетчатки представлены в коре мозга группами нейронов, образующими ретинотопические карты . В слуховой системе частотные характеристики звуков отражены в тонотопических картах.
Третий способ кодирования информации основан на варьировании характеристик последовательностей (серий) нервных импульсов, направляемых в результате синаптической передачи к следующей группе нейронов. При этом кодирующий механизм - временная организация разряда нервных импульсов. Возможны разные виды такого кодирования. Часто кодом служит средняя частота разряда: во многих сенсорных системах увеличение интенсивности стимула сопровождается повышением частоты разряда сенсорных нейронов. Кроме того, кодом могут служить длительность разряда, разнообразное группирование импульсов в нем, продолжительность разряда залпов импульсов и т.д.
