Irányított szelektivitás - szem, agy, látás
Irányított szelektivitás
Számos komplex sejt jobban reagál az inger mozgására egy irányban, mint az ellenkező irányba. A reakcióbeli különbség gyakran nagyon éles - egy mozgás irányában energikus reakció keletkezik, és ellentétes irányban a sejt nem reagál (48. ábra). Mint kiderült, a sztriatális kéreg felső rétegeiben lévő sejtek kb. 10-20% -a észrevehető irányszelektivitást mutat. A fennmaradó sejtek nyilvánvalóan nem rendelkeznek ilyen szelektivitással - gondosan megvizsgáltuk a sejtek válaszát számítógép segítségével, és igyekeztünk észlelni még egy kis különbséget az ellentétes irányú inger mozgásban rejlő válaszokban. Így nyilvánvalóan két különböző cellatípus létezik - egyikük egyértelműen irányszelektivitást mutat, a másik pedig nem különös.
Ábra. 48. Ennek az összetett cellának az ellentétes irányú optikailag orientált sáv mozgása különböző. Az egyes felvételek időtartama körülbelül 2 másodperc. (Az ilyen cellák esetében nem különösebben fontos, hogy milyen gyorsan mozog a szalag, általában a cellák nem reagálnak csak nagyon gyors mozgásra, amikor a szalag homályos, vagy olyan lassú ütemben, hogy általában nehezen észrevehető.)
Ha hallgatni az impulzus a sejtek reagált a széles körben hangoztatott irányított szelektivitás, úgy tűnik, hogy a mozgás a vonal azonos irányban az inger, mintha hirtelen kitolja a cellában, és azt okozza, hogy elveszíti a hatalmat, és van, mintha egy kudarc és az ösztönző az ellenkező irányba mozgás hatástalanná válik (ez emlékeztet A helyzet, amikor az órát feltekerjük, a tekercselő szerkezet koronáját visszafordítjuk, és karakterisztikus repedést adunk.)
Nem tudjuk, hogy az ilyen sejtek bemeneti hálózatait irányszelektivitással strukturálták. Lehetséges, hogy a bemeneti egy ilyen sejt van csatlakoztatva egyszerű sejtek amelynek válasz egy ingerre ellentétes irányban nem egyenlő, aszimmetrikus. Az ilyen egyszerű sejtek befogadó területei aszimmetrikusak, például a 3. ábrán bemutatott mező. 42, B. Egyéb lehetséges rendszereket javasoltak már 1965-ben G. W. Barlow és Levick megmagyarázni az irányított szelektivitását bizonyos sejtek a retinában a nyúl - a sejtek, amelyek, úgy tűnik, van egy majom. Amikor alkalmazott bonyolult áramköri kortex sejtekben, azt kell feltételezni, jelenlétében egy közbenső réteg között elhelyezett egyszerű és komplex sejteket a sejteket (például ábrán. 49). Képzeljük el, hogy egy sejt a közbenső réteg van egy serkentő bemenet egyetlen egyszerű sejtek és a gátló bemenetet - egy másik cellából receptív mező, amely közvetlenül szomszédos az előzőhöz, és továbbá mindig az egyik oldalon. Tételezzük fel továbbá, hogy a gátló út némi késéssel jár, valószínűleg egy másik közbülső sejt bevonása miatt. Ebben az esetben, ha az inger mozog az egyik irányba, mondjuk jobbról balra (az ábrán. 49, ami azt mutatja Barlow modell és Lyovik), a köztes cellát gerjeszti jel egyik bemenetére abban a pillanatban, amikor a hatás fékezés, bol Egy másik sejt, amelynek receptív mezője éppen átjutott az ingerre. Az izgalmas és gátló hatások semlegesítik egymást, és ennek következtében a sejt nem ad át pulzált kisülést. Ha az inger ellentétes irányban mozdul el, a gátlás túl késő ahhoz, hogy megakadályozza az impulzuskiürítést. Ha több ilyen közbenső cella konvergál valamely sejtek található a következő, a harmadik szint, akkor a sejt képes lesz a tulajdonságait komplex sejteket az irányított szelektivitás.
Ábra. 49. Ezt a rendszert X. Barlow és W. Levik javasolta az irányérzékenység tulajdonságának magyarázatára. A zöld sejteken kialakuló vörösvérsejtek szinapszisai izgalmasak, a fehér sejteken képződő szinapszisok gátolják. Feltételezzük, hogy három fehér sejt (alul) konvergál egy "fő" cellán.
Nincsenek közvetlen bizonyítékai bizonyos hierarchikus rendszerek helyességére, amelyek megmagyarázzák a megfigyelt sejtválaszokat, azaz olyan rendszereket, amelyekben az egyes következő szintek cellái az előző szint elemei alapján szerveződnek. Mindazonáltal jó okkal feltételezhetjük, hogy az idegrendszer hierarchikus alapon szerveződik. Az ilyen következtetés egyik legkomolyabb oka a morfológiához kapcsolódik - például egyszerű macskákban az egyszerű sejtek koncentrálódnak a striatalis kéreg negyedik rétegébe, azaz abban a rétegben, amely bemeneteket kap a külső geniculátumok sejtjeitől, míg a komplex sejtek a kortex rétegeiben magasabbak és alacsonyabbak - egy vagy két szinaptikus átmenettel a bejárattól távolabb. Így, bár nem tudunk pontos képet adni a kapcsolatokról minden szinten, jó okkal feltételezhetjük, hogy létezik ilyen rendszer.
Ennek fő oka az, hogy a komplex sejteket, látjuk az eredményét egy adott szervezet a sejtek kör alakú receptív mezők a centrum és a periféria - egyértelműen szükség van, hogy az információk feldolgozásával logikailag két lépésben. Szeretném hangsúlyozni, a szó logikus, mert általában a szükséges átalakításokat, mint kiderült, lehet fizikailag megvalósított egy lépésben - ha összegezzük az egyes szálai a dendritek komplex sejteket bemenet a cella kör alakú receptív mezők. Ebben az esetben minden elágazás ellátja a külön egyszerű sejt, küld a sejt test (és így az axon) elektrotónusos szignálok (via passzív elektromos folyamat), amikor valamelyik vonal elér egy bizonyos területen megfelelő receptív mező. Ebben az esetben egy ilyen sejt maga mutatta volna meg egy komplex sejt tulajdonságait. Azonban az egyszerű sejtek létezése arra enged következtetni, hogy ne építsünk olyan összetett képzeletbeli konstrukciókat.