مغز انسان از چه چیزی تشکیل شده است؟ انتقال سیگنال از آنالایزرهای شنوایی به ناحیه جهت گیری، حافظه و تخیل مغز

اصول انتقال اطلاعات و سازماندهی ساختاری مغز

طرح

معرفی

اصول انتقال اطلاعات و سازماندهی ساختاری مغز

اتصالات متقابل در سیستم های عصبی ساده

شبکه های عصبی پیچیده و عملکردهای بالاتر مغز

ساختار شبکیه چشم

الگوهای نورون و اتصالات

بدن سلولی، دندریت ها، آکسون ها

روش هایی برای شناسایی نورون ها و ردیابی اتصالات آنها عناصر غیر عصبی مغز

گروه بندی سلول ها بر اساس عملکرد

زیر انواع سلول و عملکرد

همگرایی و واگرایی اتصالات

ادبیات

معرفی

اصطلاحات «نوروبیولوژی» و «علوم اعصاب» در دهه 60 قرن بیستم، زمانی که استفن کوفلر اولین بخش را در دانشکده پزشکی هاروارد ایجاد کرد، مورد استفاده قرار گرفت که کارکنان آن شامل فیزیولوژیست ها، آناتومیست ها و بیوشیمیست ها بودند. آنها با همکاری یکدیگر مشکلات مربوط به عملکرد و رشد سیستم عصبی را حل کردند و مکانیسم های مولکولی مغز را بررسی کردند.

سیستم عصبی مرکزی مجموعه‌ای از سلول‌ها است که دائماً کار می‌کنند و دائماً اطلاعات را دریافت، تجزیه و تحلیل، پردازش و تصمیم‌گیری می‌کنند. مغز همچنین قادر است ابتکار عمل را به دست بگیرد و انقباضات ماهیچه ای هماهنگ و کارآمد را برای راه رفتن، بلعیدن یا آواز خواندن ایجاد کند. برای تنظیم بسیاری از جنبه های رفتار و کنترل مستقیم یا غیرمستقیم کل بدن، سیستم عصبی دارای تعداد زیادی خطوط ارتباطی است که توسط سلول های عصبی (نورون ها) ارائه می شود. نورون ها واحد اصلی یا واحد ساختمانی مغز هستند

اتصالات متقابل در سیستم های عصبی ساده

رویدادهایی که در حین اجرای رفلکس های ساده رخ می دهند را می توان با جزئیات ردیابی و تجزیه و تحلیل کرد. به عنوان مثال، هنگامی که رباط زانو با یک چکش کوچک ضربه می زند، ماهیچه ها و تاندون های ران کشیده می شوند و تکانه های الکتریکی در امتداد رشته های عصبی حسی به نخاع می روند، جایی که سلول های حرکتی برانگیخته می شوند و تکانه تولید می کنند و انقباضات عضلانی را فعال می کنند. نتیجه نهایی صاف شدن پا در مفصل زانو است. چنین مدارهای ساده شده ای برای تنظیم انقباضات ماهیچه ای که حرکات اندام را کنترل می کنند بسیار مهم هستند. در چنین رفلکس ساده ای، که در آن یک محرک به یک خروجی خاص منتهی می شود، نقش سیگنال ها و تعاملات تنها دو نوع سلول را می توان با موفقیت تجزیه و تحلیل کرد.

شبکه های عصبی پیچیده و عملکردهای بالاتر مغز

تجزیه و تحلیل تعامل نورون ها در مسیرهای پیچیده که به معنای واقعی کلمه شامل میلیون ها نورون می شود، به طور قابل توجهی دشوارتر از تجزیه و تحلیل رفلکس های ساده است. دوباره

ارائه اطلاعات به مغز برای درک صدا، لامسه، بو یا بینایی مستلزم درگیری متوالی نورون توسط نورون است، درست مانند هنگام انجام یک حرکت ارادی ساده. یک چالش عمده در تجزیه و تحلیل تعاملات عصبی و ساختار شبکه از بسته بندی متراکم سلول های عصبی، پیچیدگی اتصالات متقابل آنها و فراوانی انواع سلول ناشی می شود. ساختار مغز متفاوت از کبد است که از جمعیت های مشابهی از سلول ها تشکیل شده است. اگر متوجه شده اید که یک ناحیه از کبد چگونه کار می کند، پس چیزهای زیادی در مورد کبد به عنوان یک کل می دانید. با این حال، دانستن در مورد مخچه، چیزی در مورد عملکرد شبکیه یا هر بخش دیگری از سیستم عصبی مرکزی به شما نمی گوید.

علیرغم پیچیدگی بسیار زیاد سیستم عصبی، اکنون می‌توان روش‌های متعددی را که نورون‌ها در طول ادراک با هم تعامل دارند، تجزیه و تحلیل کرد. به عنوان مثال، با ثبت فعالیت نورون‌ها در طول مسیر چشم به مغز، می‌توان سیگنال‌ها را ابتدا در سلول‌هایی که به طور خاص به نور پاسخ می‌دهند، ردیابی کرد و سپس گام به گام، از طریق سوئیچ‌های متوالی، به مراکز بالاتری از مغز رسید. مغز

یکی از ویژگی های جالب سیستم بصری توانایی آن در تشخیص تصاویر متضاد، رنگ ها و حرکات در طیف وسیعی از شدت رنگ است. همانطور که این صفحه را می خوانید، سیگنال های درون چشم این امکان را فراهم می کند که حروف سیاه در یک صفحه سفید در یک اتاق کم نور یا در نور شدید خورشید برجسته شوند. اتصالات خاص در مغز یک تصویر واحد را تشکیل می دهند، حتی اگر دو چشم قرار دارند. به طور جداگانه و اسکن مناطق مختلف جهان خارج. علاوه بر این، مکانیسم هایی وجود دارد که ثبات تصویر را تضمین می کند (حتی اگر چشمان ما دائماً در حال حرکت هستند) و اطلاعات دقیقی در مورد فاصله تا صفحه ارائه می دهند.

اتصالات سلول های عصبی چگونه چنین پدیده هایی را فراهم می کنند؟ اگرچه ما هنوز قادر به ارائه توضیح کامل نیستیم، اما در حال حاضر اطلاعات زیادی در مورد اینکه چگونه این ویژگی های بینایی توسط شبکه های عصبی ساده در چشم و مراحل اولیه سوئیچینگ در مغز واسطه می شوند، شناخته شده است. البته سوالات زیادی در مورد اینکه چه ارتباطی بین خواص عصبی و رفتار وجود دارد باقی می ماند. بنابراین، برای خواندن یک صفحه، باید وضعیت خاصی از بدن، سر و دست خود را حفظ کنید. علاوه بر این، مغز باید از هیدراتاسیون مداوم کره چشم، تنفس مداوم و بسیاری از عملکردهای غیر ارادی و کنترل نشده دیگر اطمینان حاصل کند.

عملکرد شبکیه یک مثال خوب از اصول اساسی سیستم عصبی است.

برنج. 1.1. مسیرهایی از چشم به مغز از طریق عصب بینایی و دستگاه بینایی.

ساختار شبکیه چشم

تجزیه و تحلیل دنیای بصری به اطلاعاتی بستگی دارد که از شبکیه چشم، جایی که اولین مرحله پردازش رخ می دهد، و محدودیت هایی را برای درک ما تعیین می کند. در شکل شکل 1.1 مسیرهای چشم به مراکز بالاتر مغز را نشان می دهد. تصویری که وارد شبکیه چشم می شود وارونه است، اما از همه جهات دیگر نشان دهنده یک نمایش واقعی از دنیای بیرون است. چگونه می توان این تصویر را از طریق سیگنال های الکتریکی که از شبکیه چشم منشأ می گیرند و سپس در امتداد اعصاب بینایی حرکت می کنند به مغز ما منتقل کرد؟

الگوهای نورون و اتصالات

در شکل شکل 1.2 انواع مختلف سلول ها و محل آنها را در شبکیه نشان می دهد. نور وارد شده به چشم از لایه های سلول شفاف عبور می کند و به گیرنده های نوری می رسد. سیگنال های ارسال شده از چشم در امتداد رشته های عصب بینایی تنها سیگنال های اطلاعاتی هستند که بینایی ما بر اساس آنها است.

طرحی برای عبور اطلاعات از شبکیه چشم (شکل 1.2A) توسط سانتیاگو رامون و کاهال1) در پایان قرن نوزدهم ارائه شد. او یکی از بزرگترین محققان سیستم عصبی بود و آزمایش هایی را بر روی حیوانات مختلف انجام داد. او تعمیم قابل توجهی ارائه کرد که شکل و آرایش نورون ها، و همچنین منطقه مبدا و هدف نهایی سیگنال های عصبی در یک شبکه، اطلاعات حیاتی در مورد عملکرد سیستم عصبی ارائه می دهد.

در شکل شکل 1.2 به وضوح نشان می دهد که سلول های شبکیه، مانند سایر بخش های سیستم عصبی مرکزی (CNS)، بسیار متراکم هستند. در ابتدا، مورفولوژیست ها برای دیدن سلول های عصبی منفرد مجبور بودند بافت عصبی را پاره کنند. تکنیک‌هایی که کل نورون‌ها را رنگ‌آمیزی می‌کنند، عملاً برای بررسی شکل و اتصال سلولی بی‌فایده هستند، زیرا ساختارهایی مانند شبکیه به‌عنوان لکه‌ای تیره از سلول‌ها و فرآیندهای در هم تنیده به نظر می‌رسند. میکروگراف الکترونی در شکل شکل 1.3 نشان می دهد که فضای خارج سلولی اطراف نورون ها و سلول های پشتیبان تنها 25 نانومتر عرض دارد. بیشتر نقاشی‌های رامون و کاخال با استفاده از روش رنگ‌آمیزی گلژی انجام شده‌اند که با مکانیسمی ناشناخته، تنها چند نورون تصادفی از کل جمعیت را رنگ‌آمیزی می‌کند، اما این چند نورون کاملاً رنگ‌آمیزی شده‌اند.

برنج. 1.2. ساختار و اتصالات سلول ها در شبکیه چشم پستانداران. (الف) طرح جهت سیگنال از گیرنده به عصب بینایی مطابق با رامون وای کاخال. (ب) توزیع Ramon y Cajal عناصر سلولی شبکیه. (ج) نقاشی میله ها و مخروط های شبکیه چشم انسان.

برنج. 1.3. بسته بندی متراکم نورون ها در شبکیه چشم میمون. یک میله (R) و یک مخروط (C) برچسب گذاری شده است.

طرح در شکل شکل 1.2 اصل آرایش منظم نورون ها را در شبکیه نشان می دهد. به راحتی می توان بین گیرنده های نوری، سلول های دوقطبی و سلول های گانگلیونی تمایز قائل شد. جهت انتقال از ورودی به خروجی، از گیرنده های نوری به سلول های گانگلیونی است. علاوه بر این، دو نوع سلول دیگر، افقی و آماکرین، اتصالاتی را تشکیل می دهند که مسیرهای مختلف را به هم متصل می کنند. یکی از اهداف عصب‌شناسی موجود در نقاشی‌های رامون ای کاخال، تمایل به درک چگونگی مشارکت هر سلول در ایجاد تصویری از دنیایی است که مشاهده می‌کنیم.

بدن سلولی، دندریت ها، آکسون ها

سلول گانگلیونی نشان داده شده در شکل. 1.4 ویژگی های ساختاری سلول های عصبی ذاتی در تمام نورون های سیستم عصبی مرکزی و محیطی را نشان می دهد. بدن سلولی حاوی هسته و سایر اندامک های درون سلولی مشترک در همه سلول ها است. امتداد طولانی که از بدن سلول خارج می شود و با سلول هدف ارتباط برقرار می کند، آکسون نامیده می شود. اصطلاحات دندریت، جسم سلولی و آکسون برای فرآیندهایی به کار می روند که در آن فیبرهای ورودی تماس هایی را ایجاد می کنند که به عنوان ایستگاه های دریافت کننده برای تحریک یا مهار عمل می کنند. علاوه بر سلول گانگلیونی، در شکل. شکل 1.4 انواع دیگر نورون ها را نشان می دهد. اصطلاحات مورد استفاده برای توصیف ساختار یک نورون، به ویژه دندریت ها، تا حدودی بحث برانگیز هستند، اما با این وجود راحت و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

همه نورون ها با ساختار سلولی ساده نشان داده شده در شکل 1 مطابقت ندارند. 1.4. برخی از نورون ها آکسون ندارند. برخی دیگر آکسون هایی دارند که روی آنها اتصالات ایجاد می شود. سلول هایی وجود دارند که دندریت های آنها می توانند تکانه ها را هدایت کنند و با سلول های هدف ارتباط برقرار کنند. در حالی که یک سلول گانگلیونی با طرح یک نورون استاندارد با دندریت، جسم سلولی و آکسون مطابقت دارد، سلول‌های دیگر با این استاندارد مطابقت ندارند. برای مثال، گیرنده های نوری (شکل 1.2C) هیچ دندریت آشکاری ندارند. فعالیت گیرنده های نور توسط نورون های دیگر ایجاد نمی شود، بلکه توسط محرک های خارجی، روشنایی فعال می شود. استثنای دیگر در شبکیه، عدم وجود آکسون های گیرنده نوری است.

روش هایی برای شناسایی نورون ها و ردیابی اتصالات آنها

اگرچه تکنیک گلژی هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، بسیاری از رویکردهای جدید شناسایی عملکردی نورون ها و اتصالات سیناپسی را تسهیل کرده اند. مولکول هایی که کل نورون را رنگ می کنند می توانند از طریق یک میکروپیپت تزریق شوند که همزمان سیگنال الکتریکی را ثبت می کند. نشانگرهای فلورسنت مانند زرد لوسیفر بهترین فرآیندها را در یک سلول زنده نشان می دهند. نشانگرهای درون سلولی مانند آنزیم پراکسیداز ترب کوهی (HRP) یا بیوسیتین را می توان معرفی کرد. پس از ثابت شدن، آنها یک محصول متراکم را تشکیل می دهند یا در زیر نور فلورسنت درخشان می درخشند. نورون ها را می توان با پراکسیداز ترب کوهی و با کاربرد خارج سلولی رنگ آمیزی کرد. آنزیم گرفته شده و به بدن سلولی منتقل می شود. رنگ های کربوسیانیک فلورسنت، در تماس با غشای نورون، حل شده و در تمام سطح سلول پخش می شوند.

برنج. 1.4. شکل ها و اندازه های نورون ها.

برنج. 1.5. گروهی از سلول‌های دوقطبی با آنتی‌بادی برای آنزیم فسفوکیناز C رنگ‌آمیزی شدند. فقط سلول‌های حاوی آنزیم رنگ‌آمیزی شدند.

این تکنیک ها برای ردیابی عبور آکسون ها از یک قسمت از سیستم عصبی به قسمت دیگر بسیار مهم هستند.

آنتی بادی ها برای مشخص کردن نورون های خاص، دندریت ها و سیناپس ها با برچسب گذاری انتخابی اجزای درون سلولی یا غشایی استفاده می شوند. آنتی بادی ها با موفقیت برای ردیابی مهاجرت و تمایز سلول های عصبی در طول انتوژنز استفاده می شوند. یک رویکرد اضافی برای مشخص کردن نورون ها هیبریداسیون است در موقعیت:کاوشگرهای دارای برچسب خاص، mRNA عصبی را که سنتز یک کانال، گیرنده، فرستنده یا عنصر ساختاری را رمزگذاری می کند، برچسب گذاری می کنند.

عناصر غیر عصبی مغز

گلیالسلول ها. آنها برخلاف نورون ها آکسون یا دندریت ندارند و مستقیماً به سلول های عصبی متصل نیستند. تعداد زیادی سلول گلیال در سیستم عصبی وجود دارد. آنها عملکردهای مختلفی را در ارتباط با انتقال سیگنال انجام می دهند. به عنوان مثال، آکسون‌های سلول‌های گانگلیونی شبکیه که عصب بینایی را تشکیل می‌دهند، خیلی سریع تکانه‌ها را هدایت می‌کنند، زیرا توسط یک غلاف لیپیدی عایق به نام میلین احاطه شده‌اند. میلین توسط سلول های گلیال تشکیل می شود که در طول رشد انتوژنتیک به دور آکسون ها می پیچند. سلول های گلیال در شبکیه به عنوان سلول های مولر شناخته می شوند.

گروه بندی سلول ها بر اساس عملکرد

یکی از ویژگی های قابل توجه شبکیه، آرایش سلول ها بر اساس عملکرد است. بدنه سلولی گیرنده های نور، سلول های افقی، سلول های دوقطبی، سلول های آماکرین و سلول های گانگلیونی در لایه های مجزا قرار گرفته اند. لایه بندی مشابهی در سراسر مغز مشاهده می شود. به عنوان مثال، ساختاری که در آن فیبرهای عصب بینایی خاتمه می‌یابند (جسم ژنیکوله جانبی) از 6 لایه سلول تشکیل شده است که تشخیص آنها حتی با چشم غیرمسلح نیز آسان است. در بسیاری از نواحی سیستم عصبی، سلول‌هایی با عملکردهای مشابه به ساختارهای کروی متمایز معروف به هسته (که با هسته سلول اشتباه نشود) یا گانگلیون (با سلول‌های گانگلیونی شبکیه اشتباه نشود) گروه‌بندی می‌شوند.

زیر انواع سلول و عملکرد

چندین نوع متمایز از سلول های گانگلیونی، افقی، دوقطبی و آماکرین وجود دارد که هر کدام دارای مورفولوژی مشخصه، ویژگی فرستنده و خواص فیزیولوژیکی هستند. به عنوان مثال، گیرنده های نوری به دو دسته به راحتی قابل تشخیص تقسیم می شوند - میله ها و مخروط ها - که عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. میله های کشیده نسبت به کوچکترین تغییرات نور بسیار حساس هستند. همانطور که این صفحه را می خوانید، نور محیط برای عصاها بسیار روشن است که فقط در نور کم پس از مدت طولانی در تاریکی کار می کنند. مخروط ها در نور روشن به محرک های بصری پاسخ می دهند. علاوه بر این، مخروط‌ها به زیرگروه‌های گیرنده نوری که به نور قرمز، سبز یا آبی حساس هستند، طبقه‌بندی می‌شوند. سلول های آماکرین نمونه بارز تنوع سلولی هستند: بیش از 20 نوع را می توان بر اساس معیارهای ساختاری و فیزیولوژیکی تشخیص داد.

بنابراین شبکیه عمیق ترین مشکلات نوروبیولوژی مدرن را نشان می دهد. مشخص نیست که چرا این همه نوع سلول آماکرین مورد نیاز است و هر کدام از این انواع سلول چه عملکردهای متفاوتی دارند. درک اینکه عملکرد اکثریت قریب به اتفاق سلول های عصبی در سیستم عصبی مرکزی، محیطی و احشایی ناشناخته است، مایه ی تعجب است. در عین حال، این ناآگاهی نشان می دهد که بسیاری از اصول اولیه مغز روباتیک هنوز درک نشده اند.

همگرایی و واگرایی اتصالات

برای مثال، کاهش شدیدی در تعداد سلول‌های درگیر در طول مسیر از گیرنده‌ها به سلول‌های گانگلیونی وجود دارد. خروجی بیش از 100 میلیون گیرنده بر روی 1 میلیون سلول گانگلیونی همگرا می شود که آکسون های آن عصب بینایی را تشکیل می دهند. بنابراین، بسیاری از سلول‌های گانگلیونی (و نه همه) ورودی از تعداد زیادی گیرنده نوری (همگرایی) از طریق سلول‌های اینترکالری دریافت می‌کنند. به نوبه خود، یک سلول گانگلیونی به شدت به بسیاری از سلول های هدف منشعب می شود و به پایان می رسد.

علاوه بر این، برخلاف نمودار ساده شده، فلش ها باید به سمت بیرون اشاره کنند تا برهمکنش بین سلول ها را در همان لایه (اتصالات جانبی) و حتی در جهات مخالف نشان دهد - به عنوان مثال، برگشت از سلول های افقی به گیرنده های نوری (اتصالات متقابل). چنین تأثیرات همگرا، واگرا، جانبی و مکرر خواص ثابت اکثر مسیرهای عصبی در سراسر سیستم عصبی هستند. بنابراین، پردازش گام به گام سیگنال ساده توسط فعل و انفعالات موازی و معکوس پیچیده می شود.

زیست شناسی سلولی و مولکولی نورون ها

مانند سایر انواع سلول‌های بدن، نورون‌ها به طور کامل مکانیسم‌های سلولی فعالیت متابولیک و سنتز پروتئین‌های غشایی (به عنوان مثال، پروتئین‌ها و گیرنده‌های کانال یونی) را دارند. علاوه بر این، پروتئین های کانال های یونی و گیرنده ها به طور مستقیم به مکان های محلی سازی در غشای سلولی منتقل می شوند. کانال های اختصاصی سدیم یا پتاسیم بر روی غشای آکسون های سلول های گانگلیونی در گروه های مجزا (خوشه ها) قرار دارند. این کانال ها در شروع و انجام PD نقش دارند.

پایانه های پیش سیناپسی که توسط فرآیندهای گیرنده های نوری، سلول های دوقطبی و سایر نورون ها تشکیل می شوند، حاوی کانال های خاصی در غشای خود هستند که یون های کلسیم می توانند از آن عبور کنند. ورود کلسیم باعث آزاد شدن فرستنده می شود. هر نوع نورون نوع خاصی از فرستنده (ها) را سنتز، ذخیره و آزاد می کند. برخلاف بسیاری از پروتئین‌های غشایی دیگر، گیرنده‌های انتقال‌دهنده‌های عصبی خاص در مکان‌های دقیقاً تعریف‌شده - غشاهای پس سیناپسی قرار دارند. در بین پروتئین های غشایی، پروتئین های پمپ یا پروتئین های حمل و نقل نیز شناخته شده اند که نقش آنها حفظ ثبات محتویات داخلی سلول است.

تفاوت اصلی سلول های عصبی با سایر انواع سلول های بدن وجود آکسون بلند است. از آنجایی که آکسون‌ها «آشپزخانه» بیوشیمیایی برای سنتز پروتئین ندارند، تمام مولکول‌های ضروری باید با فرآیندی به نام انتقال آکسونی، اغلب در فواصل بسیار طولانی، به پایانه‌ها منتقل شوند. تمام مولکول های مورد نیاز برای حفظ ساختار و عملکرد، و همچنین مولکول های کانال غشایی، از این مسیر از بدن سلولی دور می شوند. به همین ترتیب، مولکول‌های گرفته شده توسط غشای انتهایی با استفاده از حمل و نقل آکسونی به بدن سلولی بازمی‌گردند.

نورون‌ها همچنین با اکثر سلول‌ها از این جهت متفاوت هستند که، به جز چند استثنا، نمی‌توانند تقسیم شوند. این بدان معنی است که در حیوانات بالغ، نورون های مرده قابل جایگزینی نیستند.

تنظیم رشد سیستم عصبی

درجه بالای سازماندهی ساختاری مانند شبکیه، مشکلات جدیدی را ایجاد می کند. اگر برای ساختن یک کامپیوتر به مغز انسان نیاز باشد، هیچ کس مغز را در حین رشد و ایجاد ارتباط کنترل نمی کند. این که چگونه "مجموعه" صحیح بخش هایی از مغز منجر به ظهور ویژگی های منحصر به فرد آن می شود هنوز یک راز است.

در شبکیه بالغ، هر نوع سلول در یک لایه یا زیرلایه مربوطه قرار دارد و ارتباطات کاملاً مشخصی با سلول های هدف مربوطه ایجاد می کند. چنین دستگاهی شرط لازم برای عملکرد مناسب است. به عنوان مثال، برای رشد سلول های گانگلیونی طبیعی، سلول پیش ساز باید تقسیم شود، به یک مکان خاص مهاجرت کند، به شکلی خاص تمایز یابد و اتصالات سیناپسی خاصی ایجاد کند.

آکسون های این سلول باید در فاصله قابل توجهی (عصب بینایی)، لایه خاصی از سلول های هدف را در پیوند بعدی سوئیچینگ سیناپسی پیدا کنند. فرآیندهای مشابهی در تمام قسمت های سیستم عصبی رخ می دهد و در نتیجه ساختارهای پیچیده ای با عملکردهای خاص تشکیل می شود.

مطالعه مکانیسم های تشکیل چنین ساختارهای پیچیده ای مانند شبکیه یکی از مشکلات کلیدی نوروبیولوژی مدرن است. درک چگونگی شکل گیری ارتباطات پیچیده نورون ها در طول رشد فردی (آنتوژنز) می تواند به توصیف خواص و منشاء اختلالات عملکردی مغز کمک کند. برخی از مولکول ها ممکن است نقش کلیدی در تمایز عصبی، رشد، مهاجرت، تشکیل سیناپس و بقا داشته باشند. چنین مولکول هایی اکنون بیشتر و بیشتر توصیف می شوند. جالب است بدانید که سیگنال های الکتریکی سیگنال های مولکولی را تنظیم می کنند که باعث رشد آکسون و تشکیل اتصال می شوند. فعالیت در ایجاد الگوی ارتباطات نقش دارد.

رویکردهای ژنتیکی امکان شناسایی ژن هایی را فراهم می کند که تمایز کل اندام ها را کنترل می کنند، مانند کل چشم. هرینگ و همکارانش بیان ژن را مورد مطالعه قرار دادند بی چشمدر مگس میوه مگس سرکه،که رشد چشم را کنترل می کند. حذف این ژن از ژنوم منجر به عدم رشد چشم می شود. ژن های همولوگ در موش و انسان (معروف به چشم کوچکو آنیریدیا)مشابه در ساختار اگر یک ژن همولوگ بی چشمپستانداران به طور مصنوعی ادغام شده و در مگس بیان می شوند، سپس این حیوان چشم های اضافی (در ساختار مگس مانند) روی آنتن ها، بال ها و پاها ایجاد می کند. این نشان می دهد که این ژن با وجود ساختار و خواص کاملاً متفاوت چشم حشرات و پستانداران، شکل گیری چشم را در مگس یا موش به همان شیوه کنترل می کند.

بازسازی سیستم عصبی پس از آسیب

سیستم عصبی نه تنها در طول توسعه اتصال برقرار می کند، بلکه می تواند برخی از اتصالات را پس از آسیب تعمیر کند (کامپیوتر شما نمی تواند این کار را انجام دهد). به عنوان مثال، آکسون های دست می توانند پس از آسیب جوانه بزنند و اتصال برقرار کنند. دست دوباره می تواند حرکت کند و لمس کند. به همین ترتیب در قورباغه، ماهی یا حیوان بی مهره به دنبال تخریب در سیستم عصبی، بازسازی آکسون و بازیابی عملکرد مشاهده می شود. پس از بریدن عصب بینایی در قورباغه یا ماهی، فیبرها دوباره رشد می کنند و حیوان می تواند ببیند. با این حال، این توانایی در سیستم عصبی مرکزی مهره داران بالغ ذاتی نیست - بازسازی در آنها اتفاق نمی افتد. سیگنال‌های مولکولی که از بازسازی جلوگیری می‌کنند و اهمیت بیولوژیکی آنها برای عملکرد سیستم عصبی ناشناخته است

نتیجه گیری

∙ نورون ها به روشی کاملاً مشخص به یکدیگر متصل هستند.

∙ اطلاعات از طریق سیناپس ها از سلولی به سلول دیگر منتقل می شود.

∙ در سیستم های نسبتا ساده، مانند شبکیه، می توان تمام اتصالات را ردیابی کرد و معنای سیگنال های بین سلولی را فهمید.

∙ سلول های عصبی مغز عناصر مادی ادراک هستند.

∙ سیگنال ها در نورون ها بسیار کلیشه ای هستند و برای همه حیوانات یکسان هستند.

∙ پتانسیل های عمل می توانند مسافت های طولانی را بدون ضرر طی کنند.

∙ پتانسیل های تدریجی محلی به خواص الکتریکی غیرفعال نورون ها بستگی دارد و فقط در فواصل کوتاه منتشر می شود.

∙ ساختار ویژه سلول های عصبی به مکانیزم تخصصی برای انتقال آکسونی پروتئین ها و اندامک ها به و از بدن سلولی نیاز دارد.

∙ در طول رشد فردی، نورون ها به مکان های نهایی خود مهاجرت می کنند و با اهداف ارتباط برقرار می کنند.

∙ سیگنال های مولکولی رشد آکسون را کنترل می کنند.

کتابشناسی - فهرست کتب

پنروز آر. ذهن جدید پادشاه. درباره کامپیوتر، تفکر و قوانین فیزیک.

چشم هوشمند گریگوری آر.ال.

Lekah V. A. کلید درک فیزیولوژی.

Gamow G., Ichas M. Mr. Tompkins در درون خود: ماجراهای زیست شناسی جدید.

Kozhedub R. G. غشاء و تغییرات سینوپتیک در تظاهرات اصول اساسی عملکرد مغز.

ویژگی های اصلی تحلیلگر شنوایی انسان

ساختار و عملکرد تحلیلگر شنوایی انسان

تمام اطلاعات صوتی که شخص از دنیای خارج دریافت می کند (تقریباً 25٪ از کل است) با استفاده از سیستم شنوایی توسط او تشخیص داده می شود.

دستگاه شنوایی نوعی دریافت کننده اطلاعات است و از بخش محیطی و بخش های بالاتر دستگاه شنوایی تشکیل شده است.

بخش محیطی دستگاه شنوایی وظایف زیر را انجام می دهد:

- یک آنتن صوتی که سیگنال صدا را دریافت، بومی سازی، متمرکز و تقویت می کند.

- میکروفون؛

- تحلیلگر فرکانس و زمان؛

یک مبدل آنالوگ به دیجیتال که سیگنال آنالوگ را به تکانه های عصبی باینری تبدیل می کند.

دستگاه شنوایی محیطی به سه قسمت گوش خارجی، میانی و داخلی تقسیم می شود.

گوش خارجی شامل پینا و مجرای گوش است که به غشایی نازک به نام پرده گوش ختم می شود. گوش های بیرونی و سر اجزای یک آنتن آکوستیک خارجی هستند که پرده گوش را به میدان صوتی خارجی متصل می کند. عملکرد اصلی گوش های خارجی ادراک دو گوش (فضایی)، محلی سازی منبع صدا و تقویت انرژی صوتی به ویژه در فرکانس های میانی و بالا است.

گوش گوش 1 در ناحیه گوش خارجی (شکل 1.a) ارتعاشات صوتی را به داخل کانال گوش هدایت می کند. 2, به پرده گوش ختم می شود. 5. مجرای شنوایی به عنوان یک تشدید کننده صوتی در فرکانس های حدود 2.6 کیلوهرتز عمل می کند که فشار صدا را سه برابر افزایش می دهد. بنابراین، در این محدوده فرکانس سیگنال صوتی به طور قابل توجهی تقویت می شود و در اینجا است که منطقه حداکثر حساسیت شنوایی قرار می گیرد. سیگنال صوتی بیشتر بر پرده گوش تأثیر می گذارد3.

پرده گوش یک لایه نازک به ضخامت 74 میکرون است که به شکل مخروطی است که نوک آن به سمت گوش میانی است. مرز ناحیه گوش میانی را تشکیل می دهد و در اینجا به شکل چکش به مکانیسم اهرم اسکلتی عضلانی متصل می شود. 4 و اینکوس 5. پدیکول اینکوس بر روی غشای پنجره بیضی قرار دارد 6 گوش داخلی 7. سیستم اهرمی چکش-اینکوس ترانسفورماتور ارتعاشات پرده گوش است که فشار صوتی را بر روی غشای پنجره بیضی شکل افزایش می دهد تا بیشترین بازگشت انرژی از محیط هوای گوش میانی را افزایش دهد که با بیرون ارتباط برقرار می کند. محیط از طریق نازوفارنکس 8, به ناحیه گوش داخلی 7، پر از مایع تراکم ناپذیر - پریل لنف.

گوش میانی یک حفره پر از هوا است که توسط شیپور استاش به نازوفارنکس متصل می شود تا فشار اتمسفر را یکسان کند. گوش میانی وظایف زیر را انجام می دهد: تطبیق امپدانس محیط هوا با محیط مایع حلزون گوش داخلی. محافظت در برابر صداهای بلند (رفلکس آکوستیک)؛ تقویت (مکانیسم اهرمی) که به دلیل آن فشار صوتی که به گوش داخلی منتقل می شود در مقایسه با فشاری که به پرده گوش برخورد می کند تقریباً 38 دسی بل تقویت می شود.

عکس. 1. ساختار اندام شنوایی

ساختار گوش داخلی (نشان داده شده در شکل 1.6) بسیار پیچیده است و در اینجا به صورت شماتیک مورد بحث قرار گرفته است. حفره 7 آن لوله ای است که به سمت راس مخروطی می شود و به شکل حلزونی به طول 3.5 سانتی متر به 2.5 پیچ پیچیده شده است که مجاور آن کانال های دستگاه دهلیزی به شکل سه حلقه است. 9. کل این هزارتو با یک سپتوم استخوانی محدود شده است 10. توجه داشته باشید که در قسمت ورودی لوله، علاوه بر غشای بیضی، یک غشای پنجره گرد وجود دارد. 11, انجام عملکرد کمکی هماهنگی گوش میانی و داخلی.

غشای اصلی در تمام طول حلزون قرار دارد 12 - تحلیلگر سیگنال صوتی این نوار باریکی از رباط های انعطاف پذیر است (شکل 1.6) که به سمت بالای حلزون منبسط می شود.. مقطع (شکل 1.c) غشاء اصلی را نشان می دهد 12, غشای استخوان (ریسنر). 13, جداسازی محیط مایع دستگاه دهلیزی از سیستم شنوایی؛ در امتداد غشای اصلی لایه هایی از انتهای رشته های عصبی ارگان 14 کورتی وجود دارد که به یک تورنیکت متصل می شوند. 15.

غشای اصلی از چندین هزار فیبر عرضی تشکیل شده استطول 32 میلی متر. اندام کورتی حاوی گیرنده های شنوایی تخصصی است- سلول های مویی در جهت عرضی، اندام کورتی از یک ردیف سلول های مویی داخلی و سه ردیف سلول های مویی بیرونی تشکیل شده است.

عصب شنوایی یک تنه پیچ خورده است که هسته آن شامل الیافی است که از راس حلزون حلزون امتداد می یابد و لایه های بیرونی از بخش های پایینی آن. نورون‌ها پس از ورود به ساقه مغز با سلول‌ها در سطوح مختلف تعامل دارند، به قشر می‌رسند و در طول مسیر عبور می‌کنند به طوری که اطلاعات شنوایی از گوش چپ عمدتاً به نیمکره راست می‌رسد، جایی که اطلاعات احساسی عمدتاً پردازش می‌شود، و از گوش راست. به نیمکره چپ، جایی که اطلاعات معنایی عمدتا پردازش می شود. در قشر، مناطق اصلی شنوایی در ناحیه تمپورال قرار دارند و بین هر دو نیمکره تعامل دائمی وجود دارد.

مکانیسم کلی انتقال صدا را می توان به صورت زیر ساده کرد: امواج صوتی از کانال صوتی عبور می کنند و ارتعاشات پرده گوش را تحریک می کنند. این ارتعاشات از طریق سیستم استخوانچه ای گوش میانی به پنجره بیضی شکل منتقل می شود که مایع را به قسمت بالایی حلزون هل می دهد.

هنگامی که غشای پنجره بیضی شکل در مایع گوش داخلی نوسان می کند، ارتعاشات الاستیک رخ می دهد و در امتداد غشای اصلی از پایه حلزون به سمت راس آن حرکت می کند. ساختار غشای اصلی شبیه به یک سیستم تشدید کننده با فرکانس های تشدید در طول آنها است. نواحی غشایی که در پایه حلزون قرار دارند به اجزای با فرکانس بالا ارتعاشات صوتی طنین انداز می شوند و باعث ارتعاش آنها می شوند، قسمت های میانی به قسمت های فرکانس متوسط ​​و نواحی نزدیک به بالا - به فرکانس های پایین واکنش نشان می دهند. اجزای با فرکانس بالا در لنف به سرعت ضعیف می شوند و از همان ابتدا بر مناطق دورافتاده غشاء تأثیر نمی گذارند.

همانطور که در شکل شماتیک نشان داده شده است، پدیده های تشدید به شکل یک برجسته بر روی سطح غشاء قرار گرفته اند. 1. جی،سلول های عصبی "مویی" واقع بر روی غشای اصلی را در چندین لایه تحریک می کند و اندام کورتی را تشکیل می دهد.هر یک از این سلول ها تا صد انتهای "مو" دارند. در سمت بیرونی غشاء سه تا پنج لایه از چنین سلول هایی وجود دارد و زیر آنها یک ردیف داخلی وجود دارد، به طوری که تعداد کل سلول های "مو" که در هنگام تغییر شکل غشاء لایه به لایه با یکدیگر تعامل دارند، حدودا 25 هزار.

در اندام کورتی، ارتعاشات مکانیکی غشاء به تکانه های الکتریکی مجزای رشته های عصبی تبدیل می شود. هنگامی که غشای اصلی ارتعاش می‌کند، مژک‌های روی سلول‌های مو خم می‌شوند و این یک پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌کند که باعث ایجاد جریانی از تکانه‌های عصبی الکتریکی می‌شود که تمام اطلاعات لازم در مورد سیگنال صوتی دریافتی را برای پردازش و پاسخ بیشتر به مغز می‌رساند. نتیجه این فرآیند پیچیده تبدیل سیگنال صوتی ورودی به شکل الکتریکی است که سپس از طریق اعصاب شنوایی به نواحی شنوایی مغز منتقل می شود.

قسمت های بالاتر سیستم شنوایی (از جمله نواحی شنوایی قشر) را می توان به عنوان یک پردازشگر منطقی در نظر گرفت که سیگنال های صوتی مفید را در پس زمینه نویز شناسایی (رمزگشایی) می کند، آنها را بر اساس ویژگی های خاص گروه بندی می کند، آنها را با تصاویر موجود در حافظه مقایسه می کند. ، ارزش اطلاعاتی آنها را تعیین می کند و در مورد پاسخ ها تصمیم می گیرد.

انتقال سیگنال از آنالایزرهای شنوایی به مغز

فرآیند انتقال محرک های عصبی از سلول های مو به مغز ماهیتی الکتروشیمیایی دارد.

مکانیسم انتقال محرک های عصبی به مغز با نمودار شکل 2 نشان داده شده است، جایی که L و R گوش چپ و راست، 1 اعصاب شنوایی، 2 و 3 مراکز میانی برای توزیع و پردازش اطلاعات واقع شده اند. در ساقه مغز، و 2 به اصطلاح هستند. هسته حلزون، 3 - زیتون برتر.

شکل 2. مکانیسم انتقال محرک های عصبی به مغز

مکانیسمی که توسط آن احساس زمزمه شکل می گیرد هنوز موضوع بحث است. تنها مشخص است که در فرکانس‌های پایین‌تر، چندین پالس برای هر نیم چرخه ارتعاش صدا رخ می‌دهد. در فرکانس‌های بالاتر، پالس‌ها در هر نیم‌سیکل اتفاق نمی‌افتند، اما کمتر اتفاق می‌افتد، برای مثال، یک پالس در هر دوره دوم، و در فرکانس‌های بالاتر حتی در هر سوم. فراوانی تکانه های عصبی به وجود می آید فقط به شدت تحریک بستگی دارد، یعنی. در سطح فشار صدا

بیشتر اطلاعاتی که از گوش چپ می آید به نیمکره راست مغز و بالعکس بیشتر اطلاعاتی که از گوش راست می رسد به نیمکره چپ منتقل می شود. در قسمت‌های شنوایی ساقه مغز، گام، شدت صدا و برخی از ویژگی‌های تن صدا مشخص می‌شود، یعنی. پردازش سیگنال اولیه انجام می شود. فرآیندهای پردازش پیچیده در قشر مغز اتفاق می افتد. بسیاری از آنها مادرزادی هستند، بسیاری از آنها در فرآیند ارتباط با طبیعت و مردم، از دوران نوزادی، شکل می گیرند.

مشخص شده است که در اکثر افراد (95٪ راست دست ها و 70٪ چپ دست ها) نیمکره چپ اختصاص یافته و پردازش می شود. نشانه های معنایی اطلاعات، و در سمت راست - موارد زیبایی شناختی. این نتیجه‌گیری در آزمایش‌هایی بر روی ادراک زنده (دوشاخه، جداگانه) از گفتار و موسیقی به دست آمد. هنگام گوش دادن با گوش چپ به مجموعه ای از اعداد و گوش راست به مجموعه ای دیگر، شنونده به اعدادی که توسط گوش راست درک می شود و اطلاعاتی که در مورد آن توسط نیمکره چپ دریافت می شود ترجیح می دهد. برعکس، هنگام گوش دادن به ملودی‌های مختلف با گوش‌های مختلف، اولویت به آهنگی است که توسط گوش چپ گوش داده می‌شود و اطلاعاتی که از آن وارد نیمکره راست می‌شود.

پایانه های عصبی تحت تأثیر تحریک، تکانه هایی تولید می کنند (یعنی عملاً یک سیگنال قبلاً رمزگذاری شده، تقریباً دیجیتالی) که در امتداد رشته های عصبی به مغز منتقل می شود: در لحظه اول تا 1000 تکانه در ثانیه و پس از یک ثانیه - بیش از 200 به دلیل خستگی، که روند سازگاری را تعیین می کند، به عنوان مثال. کاهش بلندی صدای درک شده با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض یک سیگنال.

در اینجا در مورد اطلاعات نیز صحبت خواهیم کرد. اما برای اینکه در تعابیر مختلف یک کلمه اشتباه نگیریم، بیایید بلافاصله مشخص کنیم که در مورد چه اطلاعاتی صحبت خواهیم کرد.بنابراین، مغز قادر است فقط اتصالات را ضبط کند. مغز این نوع اطلاعات (ارتباط) را به خاطر می آورد. فرآیندی که توسط آن این کار را انجام می دهد، فرآیند "حافظه" نامیده می شود.اما ما عادت داریم اطلاعاتی را نیز بخوانیم که مغز نمی داند چگونه به خاطر بسپارد. اینها واقعاً اشیاء موجود دنیای اطراف ما هستند. این تمام چیزی است که ما باید در مدرسه یا کالج یاد بگیریم.این اطلاعاتی است که اکنون در مورد آن صحبت خواهیم کرد. بیایید بفهمیم که مغز چگونه به اشیاء واقعی، به اطلاعات متنی، و به نوع بسیار خاصی از اطلاعات - اطلاعات نمادین (یا دقیق) واکنش نشان می‌دهد. مغز نمی‌تواند انواع فهرست شده اطلاعات - اشیاء واقعی، متون، شماره تلفن (و اطلاعات مشابه). اما تجربه نشان می دهد که ما هنوز می توانیم برخی از موارد بالا را به خاطر بسپاریم. حفظ و بازتولید چنین اطلاعاتی چگونه اتفاق می افتد؟

1. تصاویر 2. اطلاعات متنی 3. اطلاعات علامت

ابتدا، بیایید واکنش مغز به اشیاء واقعی را تجزیه و تحلیل کنیم. اگر هیچ یک از محققان نتوانند تصاویر بصری را در مغز تشخیص دهند، مغز چگونه آنها را بازتولید می کند؟ طبیعت بسیار زیرکانه عمل کرد. هر شی واقعا موجود دارای ارتباطات داخلی است. مغز قادر است این ارتباطات را شناسایی و به خاطر بسپارد. آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا یک فرد واقعاً به چندین اندام حسی نیاز دارد؟ چرا ما قادر به بو کردن، چشیدن، دیدن یک شی و شنیدن آن هستیم (اگر صداها را ساطع می کند) یک شی واقعی سیگنال های فیزیکی و شیمیایی را به فضا منتشر می کند. این نوری است که از آن بازتاب می‌شود یا از آن ساطع می‌شود، اینها همه نوع ارتعاش در هوا هستند، یک جسم می‌تواند طعم داشته باشد و مولکول‌های این جسم می‌توانند از آن دورتر پرواز کنند. اگر فردی فقط یک اندام حسی داشت، سیستم حافظه مغز که اتصالات را ثبت می کند، نمی توانست چیزی را به خاطر بیاورد. اما یک میدان اطلاعاتی کلی از یک شی توسط مغز ما به چندین جزء تقسیم می شود. اطلاعات از طریق کانال های مختلف ادراک وارد مغز می شود. تحلیلگر بصری طرح کلی یک شی را منتقل می کند (بگذارید یک سیب باشد). تحلیلگر شنوایی صداهای ایجاد شده توسط یک جسم را درک می کند: هنگامی که سیب را گاز می گیرید، صدای ترد مشخصی شنیده می شود. تحلیلگر طعم طعم را درک می کند. بینی می تواند مولکول های ساطع شده از سیب های رسیده را از فاصله چند متری تشخیص دهد. برخی از اطلاعات در مورد یک جسم می تواند از طریق دست ها (لمس) وارد مغز شود.در نتیجه شکستن اطلاعات مربوط به یک جسم به قطعات، مغز قادر به ایجاد اتصالات است. و این ارتباطات به طور طبیعی شکل می گیرد. هر چیزی که در یک نقطه از زمان در آگاهی است، تداعی می شود، یعنی به خاطر سپرده می شود. در نتیجه، در حالی که ما در حال مطالعه یک سیب هستیم، در حالی که به آن نگاه می کنیم، آن را در دستان خود می چرخانیم، آن را می چشیم، مغز ویژگی های مختلف این شی طبیعی را شناسایی می کند و به طور خودکار بین آنها ارتباط برقرار می کند، هیچ یک از ویژگی ها به خودی خود نیست. به یاد آورد. فقط اتصالات به خاطر سپرده می شوند. در آینده زمانی که بینی ما بوی سیب را استشمام می کند - یعنی محرکی وارد مغز می شود - اتصالات ایجاد شده قبلی کار می کنند و مغز ویژگی های دیگری از این شی را در ذهن ما ایجاد می کند. ما تمام تصویر یک سیب را به یاد خواهیم آورد. مکانیسم حفظ طبیعی آنقدر واضح است که حتی صحبت کردن در مورد آن عجیب است. این روش به خاطر سپردن به ما این فرصت را می دهد که اشیاء دنیای اطراف خود را فقط از قسمت کوچکی از اطلاعات مربوط به آنها بشناسیم.

درک انسان از اطلاعات

04.04.2015

اسنژانا ایوانووا

ادراک فرآیند انعکاس در آگاهی شخص از پدیده ها و اشیاء در مجموع ویژگی ها، حالات و اجزای آنهاست.

تصور زندگی یک فرد مدرن بدون اطلاعات دشوار است. رسانه ها به معنای واقعی کلمه مملو از انواع رویدادهایی هستند که ممکن است برای یک فرد جالب باشد. امروزه در هیچ زمینه ای کمبود اطلاعات وجود ندارد. برعکس، زیاده روی در آن وجود دارد. مردم اغلب در مورد مفاهیم یکسان گیج می شوند زیرا ممکن است اطلاعات متناقضی در مورد یک موضوع وجود داشته باشد. بنابراین، برای درک یک موضوع پیچیده، گاهی اوقات باید دسته ای از موقعیت های مختلف را مطالعه کنید.

ادراک- این فرآیند بازتاب در آگاهی فرد از پدیده ها و اشیاء در مجموع ویژگی ها، حالات، اجزای آنها است. این فرآیند ارتباط نزدیکی با حواس دارد، زیرا ما هر گونه اطلاعاتی را از طریق مشارکت احساسات بینایی، شنوایی و سایر احساسات دریافت می کنیم.

فرآیند ادراک اطلاعاتنشان دهنده یک کار درونی بسیار سازمان یافته است که در آن همه فرآیندهای ذهنی شرکت می کنند: توجه، تخیل، حافظه، تفکر. برای اینکه اطلاعات وارد شده به مغز بهتر جذب شود، باید آن را درک یا درک کرد. ادراک نقش نوعی رسانا را بین اطلاعات جدید و آگاهی از آن انجام می دهد.

درک انسان از اطلاعات در سطوح مختلفی رخ می دهد. همه آنها به نوعی بر حواس تأثیر می گذارند و با فرآیندهای شناختی مرتبط هستند.

کانال های ادراک اطلاعات

زیر کانال های ادراکجهت گیری غالب به سمت یک اندام حسی را درک کنید، که جذب بهتر اطلاعات دریافتی را تضمین می کند. شایان ذکر است که هر فرد جهت گیری فردی خود را دارد. برای برخی کافی است یک بار مطالب را بخوانند تا به آن تسلط پیدا کنند، برای برخی دیگر گوش دادن به سخنران در همان موضوع و غیره ضروری است.

• کانال بصریبا هدف جذب اطلاعات با تمرکز بیشتر بر روی تصاویر بصری. فردی که تحت سلطه این کانال ادراک است، توانایی بالایی در جذب اطلاعات از طریق خواندن دارد. در این صورت، کافی است که فرد مطالب را بخواند و اطلاعات به طور محکم در مغز "ثابت" می شود. نیازی به بازگویی مطالبی که می خوانید یا با دیگران به اشتراک می گذارید وجود ندارد. اگر اطلاعات به خودی خود متناقض باشد، سؤالات اضافی را ایجاد کند یا مشاجره ای را برانگیزد، در آن صورت ممکن است فرد نیاز داشته باشد که به تفصیل با نظرات مختلف آشنا شود تا دیدگاه خود را شکل دهد.
• کانال شنواییبا هدف جذب اطلاعات با تمرکز در درجه اول بر روی تصاویر شنیداری. اگر این کانال ادراک غالب باشد، فرد توانایی بالایی در به خاطر سپردن از طریق گوش دادن به مطالب مورد نظر دارد. دانش آموزانی که کانال شنوایی آنها غالب است، اطلاعات پیشنهادی را در طول یک سخنرانی کاملا جذب می کنند و نیازی به مطالعه چیزی در خانه ندارند - همه چیز در ذهن آنها آسان است، بنابراین هیچ سوال غیر ضروری باقی نمی ماند! اگر لحظات سختی پیش بیاید، مطالب پیچیده و نامفهوم باشد، چنین شخصی معمولاً تلاش می کند تا فوراً جزئیات مهم را روشن کند و با پرسیدن سؤالات مناسب از سخنران، آن را در محل کشف کند.
• کانال حرکتی.با هدف جذب اطلاعات با تمرکز در درجه اول بر احساسات فیزیکی. ادراک حرکتی ارتباط نزدیکی با اندام های لمس دارد، بنابراین چنین فردی باید در حین مکالمه مخاطب را لمس کند. بو و طعم نیز برای این شخص از اهمیت بالایی برخوردار است - او بیشتر به جزئیات و احساسات خود توجه دارد. اگر از شخصی بپرسید که چه اتفاقی برای او می افتد، او می تواند احساسات خود را با رنگ ها توصیف کند و جلوه های واقعی آنها را تشخیص دهد.
• کانال دیجیتال.با هدف جذب اطلاعات با تمرکز بر تصاویر انتزاعی - منطقی. چنین فردی تمایل دارد در همه چیز به دنبال معنا بگردد و دانش خود را "در قفسه ها" مرتب کند. برای یک شخص دیجیتال بسیار مهم است که بداند این یا آن عمل را برای چه هدفی انجام می دهد و چه چیزی از آن نتیجه خواهد گرفت. او توانایی پیش بینی شرایط را دارد و به همین دلیل مستعد برنامه ریزی و تحلیل عمیق رویدادهای جاری است. اغلب افراد دیجیتال در طول زندگی خود درگیر فعالیت های علمی هستند.

کانال های ذکر شده ادراک پیشرو هستند، اما در کنار آنها موارد دیگری نیز وجود دارد: چشایی، بویایی، معنایی و غیره. مطابق با ویژگی های ارائه شده در هر کانال، روانشناسی انواع زیر را از ادراک اطلاعات متمایز می کند: دیداری، شنیداری، لامسه، کلامی. هر یک از انواع ذکر شده به طور کامل با کانال های ادراک اطلاعات فوق الذکر همبستگی دارد.

خواص ادراک

• عینیت.با تمرکز بر دنیای بیرون مشخص می شود. یک فرد همیشه توجه خود را بر روی چیزهایی متمرکز می کند که در فضای اطراف منعکس می شود. اینها ممکن است لزوماً اشیا و پدیده نباشند، بلکه مفاهیم انتزاعی نیز باشند. در هر صورت، تمرکز ذهنی عمیقی روی یک موضوع وجود دارد: روزمره، هنری یا علمی.
• تمامیت.بر خلاف حس که منعکس کننده خصوصیات فردی اشیاء و پدیده های دنیای اطراف است، ادراک تصویر کلی آن را تشکیل می دهد. این شامل ترکیبی از احساسات مختلف است و یک ایده کل نگر از یک شی خاص را تشکیل می دهد.
• ساختاری بودنلازم به ذکر است که ادراک انسان به گونه ای ساختار یافته است که توانایی نظام مند کردن مطالب را به ترتیب خاصی دارد، یعنی از میان جریان کلی اطلاعات ورودی، تنها چیزی را انتخاب کند که در یک مورد خاص مفید باشد.
• ثبات.این ویژگی به ثبات نسبی اطلاعات درک شده در شرایط مختلف اشاره دارد. به عنوان مثال، شکل اجسام، اندازه و رنگ آنها در شرایط مختلف زندگی برای فرد یکسان به نظر می رسد.
• معنی دار بودنشخص نه تنها اشیاء و پدیده ها را درک می کند، بلکه آن را به صورت معنادار، هدفمند، با پیش بینی یک نتیجه خاص و تلاش برای آن انجام می دهد. به عنوان مثال، دانش آموزان برای گذراندن یک آزمون یا امتحان با موفقیت به یک سخنرانی گوش می دهند و برای خودآموزی در کلاس های فرهنگ هنری شرکت می کنند. در هر عملی، انسان تلاش می کند تا معنادار عمل کند، زیرا در غیر این صورت هیچ فعالیتی انجام نمی شود.

اشکال پیچیده ادراک اطلاعات

اشکال ادراک اطلاعات به مقوله های خاصی گفته می شود که مبتنی بر تأمل و تمرکز بر جستجوی حقیقت هستند.

• درک فضا.هر یک از ما رویکردی کاملا فردی به درک فضا داریم. اگر به مکان دیگری منتقل شویم، تا زمانی که تاکتیک‌های رفتاری را توسعه ندهیم و درک نکنیم که چگونه بهترین رفتار را داشته باشیم، نمی‌توانیم فورا راه خود را پیدا کنیم. یک فرد قادر است شرایط در حال تغییر را متفاوت از دیگری هدایت کند و هرکسی برداشت خود را دارد.
• درک زمان.هر یک از ما ساعت بیولوژیکی خود را داریم که به ما یادآوری می کند که اقدامات خاصی را انجام دهیم. یک نظریه رایج در مورد جغدهای شب و سحرخیزان وجود دارد. برخی از آنها صبح از خواب بیدار می شوند، ممکن است در طول روز بیدار بمانند، برخی دیگر باید زود بیدار شوند و زود به رختخواب بروند. اگر از شخصی در خیابان با این سوال بپرسید که "ساعت چند است؟"، بیشتر آنها بلافاصله به دنبال ساعتی می گردند تا به شما پاسخ دهند. در ضمن، درون هرکس تقریباً می‌داند در حال حاضر ساعت چند است. به همین دلیل است که فرآیند برنامه ریزی هر کسب و کاری، پیش بینی موقعیت های مختلف حتی قبل از وقوع در واقعیت، امکان پذیر می شود.
• درک حرکت.برداشت های حرکتی صرفاً به صورت فردی ایجاد می شود. کافی است فردی سر خود را به جلو خم کند و وضعیت مناسب بدن خود را بگیرد تا این توهم ایجاد شود که در فضا در حال حرکت است. درک حرکت توسط مغز ثبت می شود و توسط فرد از طریق دستگاه دهلیزی و افکار و خلق و خوی ذهنی خود درک می شود.
• ادراک عمدی و غیرعمدی است.این اشکال در مشارکت آگاهی در ادراک هر شی با یکدیگر تفاوت دارند. در غیر این صورت می توان آنها را غیر ارادی و اختیاری نیز نامید. در مورد اول، ادراک به دلیل شرایط خارجی که توجه فرد را به خود جلب کرده است، انجام می شود و در حالت دوم، توسط آگاهی هدایت می شود. ادراک عمدی با یک هدف روشن، وظایف تعریف شده، ساختار روشن و ثبات در اجرای تمام مراحل ضروری مشخص می شود.

ویژگی های ادراک اطلاعات

هر فرد به درک رویدادها و پدیده های یکسان بسیار جداگانه نزدیک می شود. بالاخره یکی در اتفاقی که می افتد برای خودش نعمتی می بیند و دیگری در این شرایط آن را مجازاتی برای خود می داند. علاوه بر این، افراد در کانال های پیشرو ادراک اطلاعات نیز متفاوت هستند. اگر کسی نیاز به خواندن مطالب مورد مطالعه دارد، برای دیگری بسیار مهم است که با گوش به آن گوش دهد.

برای بصریبسیار مهم است که همه اطلاعات در محدوده دید او باشد. اگر فرصتی برای آشنایی با مطالب از طریق مطالعه داشته باشید عالی است. تنها زمانی که بصری آنچه را که باید به خاطر بسپارد ببیند، قادر به درک واقعی است.

برای شنواییهمیشه یک بار شنیدن مطالب بهتر از چندین بار خواندن آن است. این نوع ادراک زمانی است که کلمه ای که زنده گفته می شود اهمیت زیادی پیدا می کند. افرادی که دارای یک کانال شنیداری پیشرو در درک هستند، همیشه جذب اطلاعات در سخنرانی ها یا شرکت در سمینارها را آسان تر می کنند.

یکی از ویژگی های متمایز جنبشییک نیاز طبیعی وجود دارد که همه چیز را با دستان خود لمس کنید. در غیر این صورت، روند ادراک کل نگر نمی تواند ادامه یابد. آنها تنها با کمک احساسات، که با تعامل با افراد یا اشیاء تقویت می شوند، واقعیت اطراف را درک می کنند. به عنوان یک قاعده، چنین افرادی بسیار احساساتی هستند و در معرض زمینه های مختلف فعالیت هستند. تعداد زیادی از آنها هنرمند، نوازنده، مجسمه ساز هستند، یعنی شامل کسانی می شوند که می توانند تمام زندگی خود را در تماس با اشیا زندگی کنند و حتی واقعیت خود را خلق کنند.

دیجیتال ها تمایل دارندبرای تحلیل عمیق رویدادهای جاری اینها اساساً متفکران و فیلسوفان واقعی هستند. برای آنها، اطلاعات جدید لزوماً باید موضوع تفکر تحلیلی انتزاعی، ثمره کار داخلی جدی مرتبط با همسویی منطقی ساختارهای پیچیده باشد. شناخت حقیقت هدف اصلی آنهاست.

بنابراین، روش های بسیار متفاوتی برای درک اطلاعات وجود دارد. آنها با هم تصویری هماهنگ و جامع از جهان ایجاد می کنند که در آن از تنوع کامل استقبال می شود. توسعه همه کانال های ادراک ضروری است، اما این کار را بر اساس دیدگاه پیشرو انجام دهید. آنگاه هر فعالیت انسانی موفق خواهد بود و او را به اکتشافات و دستاوردهای جدید می رساند.

تیمی از دانشمندان اسپانیا، فرانسه و انگلیس از تکمیل اولین آزمایش تاریخ در مورد انتقال سیگنال بین ذهن دو نفر با استفاده از فناوری‌های منحصراً غیرتهاجمی خبر دادند. سیگنالی متشکل از 140 بیت اطلاعات از طریق اینترنت از هند به فرانسه منتقل شد. این اثر در PLOS One منتشر شد.

طرح کلی آزمایش. تصویر: PLOS one article

این آزمایش بر اساس رابط های مغز و کامپیوتر (BCI) و رابط های کامپیوتر و مغز (CBI) بود، سیگنال از طریق اینترنت منتقل شد. پیام در نهایت کلمه "hola" - "سلام" در اسپانیایی (و کاتالانی) بود. رمز بیکن، که از 5 بیت در هر حرف استفاده می کند، برای رمزگذاری استفاده شد. این کلمه 7 بار برای جمع آوری آمار کافی مخابره شد، بنابراین پیام نهایی 140 بیت بود.

دانشمندان رابط مغز و کامپیوتر را به این صورت مدل‌سازی کردند: برای رمزگذاری "0"، "فرستنده" انسان پای او را حرکت داد و برای رمزگذاری "1"، کف دست خود را حرکت داد. با گرفتن نوار مغزی از نواحی قشر مغز مسئول این حرکات، کامپیوتر پیام ارسال شده را به صورت بیت های دودویی دریافت کرد.

با رابط کامپیوتر و مغز، همه چیز پیچیده تر بود. روی سر "گیرنده" انسان مرکز بینایی قشر مغز را پیدا کردند که با تحریک آن پدیده فسفن ها بوجود آمد - احساسات بصری که بدون اطلاعات از چشم ایجاد می شود. وجود چنین احساسی "1" و عدم وجود - "0" رمزگذاری شد.

چهار داوطلب 28 تا 50 ساله به عنوان فرستنده و گیرنده عمل کردند. برای آزمایش نهایی، سیگنال از هند به فرانسه مخابره شد. برای از بین بردن تداخل حواس، فرد گیرنده ماسک ضد نور را روی چشمان خود قرار داده بود و در گوش او پلاگین قرار داده بود. برای از بین بردن امکان حدس زدن کلمه رمزگذاری شده، ابتدا توالی بیشتر کدگذاری شد تا یک کد شبه تصادفی به دست آید که پس از ارسال، رمزگشایی شد تا پیام اصلی بازیابی شود.

در نتیجه آزمایش، امکان انتقال 140 بیت اطلاعات با ضریب خطای 4 درصد فراهم شد. برای مقایسه، برای اطمینان از اینکه این نتیجه از نظر آماری معنادار است: احتمال حدس زدن تمام 140 کاراکتر در یک ردیف کمتر از 10 -22 است و حدس زدن حداقل 80٪ از 140 کاراکتر کمتر از 10 -13 است. بنابراین، به گفته دانشمندان، در واقع یک انتقال مستقیم سیگنال از مغز به مغز وجود داشته است.

تازگی و اهمیت این کار از این واقعیت ناشی می‌شود که تا کنون همه این آزمایش‌ها یا به یکی از دو رابط محدود شده‌اند، یا بر روی حیوانات آزمایشگاهی انجام شده‌اند، یا شامل روش‌های تهاجمی برای کاشت حسگرها در یک موجود زنده بوده‌اند. در این کار، دانشمندان برای اولین بار موفق به انتقال غیرتهاجمی از فردی به فرد دیگر شدند.