logikai gondolkodás
Visszatérünk a leírás valódi neuronokat. Jelek egyik neuron bemeneteire más neuronokban axonjaik. A kémiai szinapszisok szabadulnak mediátor amely attól függően, hogy milyen típusú szinapszis akár az aktiváló vagy gátló hatása a jelet vevő neuron. Érzékenység szinapszis, amely változhat, a szinapszis határozza meg hozzájárulása a teljes gerjesztés. Ha a teljes expozíció meghalad egy bizonyos küszöbértéket, és a membrán depolarizációja fordulnak elő neuron generál egy tüske. Spike - egyetlen impulzussal és az amplitúdó, amely nem függ a fajta szinaptikus aktivitás vezetett rá.
A legegyszerűbb modell ihlette impulzus aktivitása neuronok - a modell egy küszöbérték összeadó. Ebben az esetben, feltételezve, hogy a tüske lehet társítani egy bináris jel, úgy véljük, hogy a be- és kimeneti összeadó csak olyan értékeket vehetnek 0 és 1. Ha egy ilyen formális neuron felhasználás esetén impulzusmintázat, ismétlődő ciklusa egy órajelen, a neuron szerint módosítsa súlyokat kell vagy minden órajel ciklusban kiadni egy válasz jelet vagy néma. Ez logikus - állandó bemeneti kép összhangban van tartós eredményeket a kimeneten.
Ha megpróbálja, hogy a modell küszöb összeadó a valósághoz, az első dolog, amit meg kell tennie - az a feltételezés, hogy a bemeneti típusú aktivitást nem lehet szigorúan szinkron. Azaz a jeleket különböző bemenetek kódolható impulzusok, amelyek mindegyike saját frekvenciája. Ha ez a feltételezés már nem lehet csak használni egy pillanat képet az állam a bemeneteket. Meg kell, hogy vegye fel egy jelentős időtartam, és a felhalmozott az intervallum a festmény aktivitást. Különböző frekvenciákon a bemeneti jelek bizonyos időközönként az impulzusok alkotják pontossággal elegendő az aktiválás egy neuron, mások pedig vákuum, így egy neuron inaktív. Így a válasz a neuron szerez saját frekvenciája, amely függ a frekvencia a bemeneti jelek és az érzékenység megfelelő szinapszisok.
Ezek a megfontolások vezetnek minket egy neuron modell lineáris kombinátor, ahol a jel szintje a bemenetek a neuron, és a válasz nem írja le a két szint és a valós mennyiségek, amelyek megfelelnek az ismétlődési frekvenciája tüskék. Az átmenet a lineáris kombináló lehetővé teszi, hogy nagy mértékben egyszerűsíti modellezés és részben elfelejteni a kémiai természete az eredeti idegi aktivitást.
De mindennek megvan a maga kezdet. Hogy a megadott információk az agyba, az idegsejtek szükséges, kölcsönhatásban a külvilággal. Az érzékenység az ilyen kölcsönhatás nagyon eltér a szinaptikus érzékenységét. A szinapszisok száma, amelyek egy neuron lehet mérni tízezer, egy neurotranszmitter szabadul buborékok, amelynek állandó kapacitást. A minimális kvantum a mediátorok - egy része a sorrendben 7000 molekulák. Szenzoros neuronok dolgozunk egészen más kötetek. Így, vizuális rudak által aktiválódnak szó két kvantumait fény receptorok neuronok a szagló rendszer képes felismerni csak néhány molekula szaganyagok. Egy ilyen nagy érzékenységet úgy érjük el a belső mechanizmusai jel erősítés.
neuron kölcsönhatás a környezet miatt előfordul, hogy a fehérjemolekulák - receptorok, amelyek lehetővé teszik a külső kémiai stressz változást állapotúak a cellán belül. Egy anyag, amely kölcsönhatásba lép az adott receptor típusú, úgynevezett azok ligandum. A szinaptikus receptor ligandumok - ezek a neurotranszmitterek, amelyek közötti kölcsönhatás neuronok.
Közeli receptorok kapcsolódni, ami dimerek (lásd alább), ami viszont egyesíteni alkotnak receptív klaszterek.
A receptorok vannak osztva az ionotrop és metabotrop. Az ionotrop receptorok létre ioncsatornák melyek következtében a töltött ionok a membránon keresztül, a változó a membrán potenciál. Amikor a ligandum kölcsönhatásba lép ionotrop receptoron, az utolsó változás ioncsatorna vezetőképességét, nyitó vagy záró azt. Éppen ezek a receptorok a szinaptikus hasadékokban. Közös munka határozza meg, hogy vagy nem lenni egy tüske hozzáadása által okozott külső jelek.
Egy kissé eltérő jellegű a metabotropikus receptorok. Ezek kívül található szinapszisok, és hozzon létre ioncsatornák. Abban kölcsönhatás ligandvegyületei elkezdenek dolgozni intracelluláris közvetítők, amelyek erősítés az eredeti jel a több százezer alkalommal, ami végső soron az aktiválás a neuron. Ez azt jelenti, hogy még egy kis hányada olyan anyag, amely egy ligandum metabotróp receptor, okozhat megfelelő neuron tüske. Ez a szerkezet a szenzoros neuronok, ez lehetővé teszi számukra, hogy a harmadik féltől származó hatások jelentéktelen. De amellett, hogy az érzékszervi észlelés metabotróp receptorok felelősek azért is jelentős arányban agyi aktivitás egyáltalán.
Jellemző a neuron inger - ez egy ilyen minta bemeneti jel, amely egybeesik a képet az érzékenysége a szinapszisok. Minél közelebb van a bemeneti jelet a jellemző inger, a magasabb frekvenciájú tüskék generált neuron. Ezt a reakciót nevezzük indukált aktivitást. Ez történik minden neuronok egyszer reagált az aktuális képet. De a tevékenységet indukál csak egy kis része a teljes aktivitás az agyban. A fő tevékenység elszámolni úgynevezett háttér aktivitás (az alábbi ábrát).
neuron reakció az inger és a háttér (spontán) aktivitás
Háttér tevékenység alkotja feltörekvő időről időre egyetlen tüskék. Az ilyen összenövések úgynevezett spontán, ahogy azok megjelennek, függetlenül a jelenléte vagy hiánya által előidézett hatást. Ha védik az agyat a külső információk, spontán aktivitás a szenzoros területek nem gyengíti, hanem éppen ellenkezőleg, csak fokozza. Egyetlen neuron a spontán aktivitás néz ki, mint egy sor véletlenszerű tüskék. De egy kéreg idegsejtek tevékenységét a közös ritmust, amely létrehozza jelentős teljes elektromos rezgések. Éppen ezek a ingadozások lehet rögzíteni csatolásával elektródokat a fejbőr, ami valójában az úgynevezett EEG.
Különböző területein az agykéreg és az egyes államok az emberi természet, hogy azok gyakoriságát és mértékét a ritmusok. Legerősebben a ritmust külön kéreg lehet nyomon követni a bőrfelületre, amely közvetlenül a terület fölött. Ezért, a felvétel agyi ritmusok segítségével egy sor elektródák egyenletesen elosztott felületén a fej. Az eredmény úgy néz ki, mint olyan grafikonokat, amelyek mindegyike rögzítésre annak elektród (az alábbi rajzon).
Példa elektroenkefalogram. Az erőteljes növekedése amplitúdója megegyezik az elején epilepsziás roham
Radchenko leírt számos állam jellemző metabotrop receptív klaszterek, és összehasonlítva ezek a memória Államok különböző fázisok (a fenti ábrát). Az a képesség, receptorok befolyásolják az állam a cella helyzetétől függ a töredezett. Minél nagyobb a távolság közöttük, az erősebb külső végei kiállnak a felületi és belső környezet jutni sejtekbe. Ennek megfelelően, a nagyobb távolság megfelel egy nagy receptor érzékenység. Mivel a távolság receptorok vége belemerül membránreceptorok és elveszíti azt a képességét, hogy befolyásolja az állam a neuron. A távolság lehet szabályozni a membrán potenciálját a neuron. Depolarizáció kitolja a végrészei a membrán kifelé és befelé, illetve, a sejt, és a hiperpolarizáció számláló felhívja őket a membrán.
Kezdetben metabotrop befogadó klaszter hiszterézis jellemzőit. Hiszterézis azt jelenti, hogy a rendszer viselkedése határozza meg a előtörténete (lásd az alábbi táblázatot). Ami a meghatározás a fenntartható telített állapotban a rendszer nem jön vissza eltávolítása után erőfeszítéseket, és ebben a helyzetben marad. Mert eltávolítja a helyzetben szükségessé vált, hogy az ellenkező erő, amely, miután elhaladtak egy bizonyos küszöböt, akkor a rendszer át egy másik stabil állapotban, ugyanolyan tulajdonsága „ragadt”.
Hiszterézis adja a receptor tulajdonságait a ravaszt. Válaszul egy amplitúdópont a neurotranszmitter receptorok lehetnek „ragadós” az állam kihúzta a membrán, és az állam a merítés bele. Az első feltétel azt mondja, hogy a neuron érzékennyé válik bizonyos képet környezeti hatással rendelkeznek, és reagálni a saját megismétlése a tüske, a második, éppen ellenkezőleg, teszi immunis rá. De ez a rövid távú beragadt, mint egy határozott váltás a membrán potenciál lehet állítani a klaszter az eredeti állapotába.
Radchenko ellentétben ez a viselkedés rövid receptív klaszterek (tranziens) memóriát. Ez azt jelenti, hogy egy adott pillanatban úgy határozzuk meg, mi a gondolat - ez egyrészt a minta a neuronális aktivitás és másrészt, a rögzítési nyomok a tevékenység, amely lehetővé teszi, hogy visszaszerezze legújabb képeket gyorsan. Törékenységét ezek a nyomok adattárolás hatékonyságát. Mi gyorsan visszatér a gondolat, ami egy második vagy egy perce, de elveszíti ezt a könnyű, amikor át órával vagy nappal.
Hatása alatt az erős nyírás mediátorok és membránpotenciál receptorok takaríthat hiszterézis tulajdonságokat, és mozgassa egy stabil állapotban, amelyek tartósan rögzíti a megszerzett állam a klaszter, amely összefüggésbe hozható a hosszú távú memória. Ebben az esetben a szerint a reteszelő helyzetbe, hogy álljon az állam, vagy süllyesztett, klaszter, vagy válaszol egy specifikus aktivitást mintázat, vagy fordítva - stabillá válik immunitást rá. Ezeket a stabil állapotok tárolható hosszú ideig, azt mondhatjuk, örökre, bár bizonyos körülmények között, akkor lehet felülírni.
Továbbá, a mi modellünkben azt feltételezzük, hogy az agy neuronok három tárolási forma. Ennek egyik formája - ez a változás érzékenysége szinapszisok, amelyek meghatározzák a jellemző kép a neuron. A második forma - egy rövid távú ravaszt rögzítés metabotróp receptív klaszterek körülvevő aktivitást mintát. És a harmadik - a hosszú távú fix rovására átmenet receptív klaszterek stabil állapotban, részben a rövid felvett minták.
Az érzékenység az idegsejt leírja egyedülálló jellemzője kép (ha figyelmen kívül hagyjuk a neuronok szinaptikus több szakasz). Így extraszinaptikus felülete a neuron, mely több százezer metabotrop receptív klaszterek tárolhatja a hasonló számú memóriák, jelezve, amely esetben azt mutatja, jellegzetes képet.
Megjegyezzük, hogy az impulzus az idegsejtek aktivitásában két összetevőből áll. Egy komponens - ez a kép aktivitása által okozott, ami arra utal, hogy bizonyos neuronok tanult jellemző ösztönzi őket. A második komponens - egy képet a feltételes spontán aktivitás, hogy létezik viszonylag függetlenül az első, és az, hogy létrehoz egy általános háttér az agy. Ez a háttér kevésbé hangsúlyos, mint tevékenység által előidézett, hanem egy nagyobb méretű, elosztott az egész térben a kéreg.