Ко­ди­ро­ва­ние сен­сор­ной ин­фор­ма­ции

Сен­сор­ные сис­те­мы долж­ны не­сти в ЦНС пол­ную ин­фор­ма­цию о свой­ст­вах раз­дра­жи­те­лей. Как из­вест­но, лю­бой объ­ект ха­рак­те­ри­зу­ет­ся:

¾ про­стран­ст­вом, ко­то­рое он за­ни­ма­ет;

¾ вре­ме­нем, в те­че­ние ко­то­ро­го он су­ще­ст­ву­ет;

¾ ко­ли­че­ст­вом;

¾ ка­че­ст­вом.

Ин­фор­ма­ция о всех этих свой­ст­вах долж­на быть за­ко­ди­ро­ва­на в ви­де элек­три­че­ских сиг­на­лов в раз­лич­ных нерв­ных струк­ту­рах. Су­ще­ст­ву­ют две ос­нов­ные раз­но­вид­но­сти та­ко­го ко­ди­ро­ва­ния:

¾ про­стран­ст­вен­ное ко­ди­ро­ва­ние, при ко­то­ром раз­ная ин­фор­ма­ция ко­ди­ру­ет­ся воз­бу­ж­де­ни­ем раз­ных нерв­ных струк­тур (на­при­мер, им­пуль­са­ция от так­тиль­ных ре­цеп­то­ров идет по од­ним во­лок­нам, от бо­ле­вых — по дру­гим);

¾ вре­мен­но{‘}е ко­ди­ро­ва­ние, при ко­то­ром раз­ная ин­фор­ма­ция ко­ди­ру­ет­ся раз­ным ри­сун­ком им­пуль­са­ции в од­них и тех же нерв­ных струк­ту­рах (на­при­мер, сла­бый раз­дра­жи­тель вы­зы­ва­ет ред­кие ПД в не­ко­ем нерв­ном во­лок­не, силь­ный — час­тые ПД в том же нерв­ном во­лок­не).

· Про­стран­ст­вен­ные ха­рак­те­ри­сти­ки раз­дра­жи­те­лей, то есть их ло­ка­ли­за­ция, ко­ди­ру­ют­ся про­стран­ст­вен­ным спо­со­бом — на­при­мер, так­тиль­ная чув­ст­ви­тель­ность от ру­ки по­па­да­ет в од­ни от­де­лы ко­ры, от но­ги — в дру­гие.

· Вре­мен­ны{‘}е ха­рак­те­ри­сти­ки раз­дра­жи­те­лей, то есть дли­тель­ность их дей­ст­вия, ко­ди­ру­ют­ся вре­мен­ны{‘}м спо­со­бом — чем доль­ше дей­ст­ву­ет раз­дра­жи­тель, тем дли­тель­нее им­пуль­са­ция в нерв­ных во­лок­нах.

· Ко­ли­че­ст­вен­ные ха­рак­те­ри­сти­ки раз­дра­жи­те­лей, то есть их си­ла, ко­ди­ру­ют­ся как вре­мен­ны{‘}м, так и про­стран­ст­вен­ным спо­со­бом — бо­лее силь­ные раз­дра­жи­те­ли вы­зы­ва­ют бо{‘}льшую час­то­ту им­пуль­са­ции и час­то во­вле­ка­ют боль­шее ко­ли­че­ст­во ре­цеп­то­ров и нерв­ных во­ло­кон.

· Ка­че­ст­вен­ные ха­рак­те­ри­сти­ки раз­дра­жи­те­лей вклю­ча­ют их мо­даль­ность и так на­зы­вае­мую суб­мо­даль­ность, на­при­мер свет раз­ной дли­ны вол­ны, звук раз­ной час­то­ты, раз­ные за­па­хи и пр. При этом:

¾ мо­даль­ностьраз­дра­жи­те­лей ко­ди­ру­ет­ся про­стран­ст­вен­ным спо­со­бом — за раз­ные мо­даль­но­сти от­ве­ча­ют раз­ные струк­ту­ры, на­при­мер, зри­тель­ная ин­фор­ма­ция по­сту­па­ет в за­ты­лоч­ную до­лю ко­ры, а слу­хо­вая — в ви­соч­ную;

¾ суб­мо­даль­ностьраз­дра­жи­те­лей обыч­но ко­ди­ру­ют­ся про­стран­ст­вен­ным, но ино­гда — вре­мен­ны{‘}м спо­со­бом (на­при­мер, час­то­та зву­ка — гл. 17, разд. «Слух»).

С про­стран­ст­вен­ным ко­ди­ро­ва­ни­ем свя­зан важ­ней­ший прин­цип дея­тель­но­сти сен­сор­ных сис­тем — прин­цип ме­че­ной ли­нии. Со­глас­но это­му прин­ци­пу, глав­ная ха­рак­те­ри­сти­ка раз­дра­жи­те­ля — его мо­даль­ность, а, сле­до­ва­тель­но, и вы­зы­вае­мые им ощу­ще­ния — оп­ре­де­ля­ет­ся тем, ка­кие струк­ту­ры ЦНС и в ко­неч­ном сче­те — ко­ры го­лов­но­го моз­га воз­бу­ж­да­ют­ся под дей­ст­ви­ем это­го раз­дра­жи­те­ля. Так, мы слы­шим звук по­то­му, что им­пуль­са­ция от улит­ки по­сту­па­ет по оп­ре­де­лен­ным нерв­ным пу­тям в ко­неч­ном сче­те в слу­хо­вую (ви­соч­ную) ко­ру; ощу­ща­ем дав­ле­ние на па­лец ру­ки по­то­му, что им­пуль­са­ция по­сту­па­ет в стро­го оп­ре­де­лен­ную зо­ну по­стцен­траль­ной из­ви­ли­ны и пр. Для ка­ж­до­го раз­дра­жи­те­ля су­ще­ст­ву­ет как бы своя соб­ст­вен­ная, «ме­че­ная» ли­ния из про­во­дя­щих пу­тей от ре­цеп­то­ра до ко­ры. Ины­ми сло­ва­ми, ес­ли пе­ри­фе­ри­че­ский ко­нец слу­хо­во­го нер­ва со­еди­нить с цен­траль­ным кон­цом зри­тель­но­го нер­ва, то по­сле ре­ге­не­ра­ции во­ло­кон зву­ко­вые раз­дра­жи­те­ли бу­дут вы­зы­вать ощу­ще­ния вспы­шек све­та!