- •Г. А. Кураев
- •Ростов-на-Дону «Феникс»
- •1. Методы изучения физиологии центральной нервной системы
- •1.1. Аналитические методы
- •1.2. Нейрокибернетические методы
- •1.3. Нейропсихологииеские методы
- •2.1. Физиология нейрона.
- •2.3. Синапс
- •2,4. Нейроглия
- •3.2. Свойства нервных центров
- •3.3. Кодирование информации в нервной системе
- •4. Спинной мозг
- •4.1. Морфофункциональная организация
- •4.3. Электрическая активность
- •4.4. Возбудительно-тормозные отношения в спинном мозгу
- •4.5. Спинальные рефлексы
- •5. Ствол мозга
- •5.1. Продолговатый мозг
- •5.3. Промежуточный мозг
- •5.3.1. Таламус
- •5.3.2. Гипоталамус
- •6.1. Анатомия стриопаллидарной системы
- •6.2. Функции ядер стриопаллидарной системы
- •6.3. Хвостатое ядро
- •6.4. Скорлупа
- •6.5. Функции палеостриатума
- •6.6. Ограда
- •7. Архипалеокортекс
- •7.1. Морфофункциональная организация старой и древней коры мозга
- •8. Новая кора больших полушарий головного мозга
- •8.1. Структура и эволюция новой коры
- •8.2. Организация нейронных систем
- •8.3. Электрическая активность коры
- •8.4. Локализация функций в коре
- •9.1. Общие принципы организации двигательных функций
- •9.3. Стволовой уровень регуляции моторных функций
- •9.5. Вязальные ганглии и регуляция моторных функций
- •9.6. Корковый уровень регуляции моторных функций
- •10. Принципы организации сенсорных функций
- •10.1. Некоторые общие закономерности функционирования сенсорных систем
- •10.2. Трансформация информационных потоков в звеньях сенсорных систем
- •11. Принципы регуляции вегетативных функций
- •11.1. Особенности организации влияния вегетативной нервной системы на организм
- •11.4. Гипоталамус
- •11.5. Средний мозг
- •11.6. Лимбический мозг
- •11.7. Таламус
- •11.8. Мозжечок
- •11.9. Подкорковые узлы
- •11.10. Кора мозга
- •12. Саморегуляция функционального состояния головного мозга
- •13. Функциональная межполушарная асимметрия мозга
- •14.1. Компенсация нарушений функций в центральной нервной системе. Общие закономерности
- •14.2. Свойства центральной нервной системы, обеспечивающие механизмы компенсации нарушенных функций
- •14.4. Этапы компенсации
- •14.5. Способы компенсации нарушений функций структур нервной системы
- •14.6. Компенсация генетически обусловленных
- •14.8. Межполушарное взаимодействие при компенсации нарушенных функций
- •14.10. Компенсаторные процессы,
- •14.11. Гемодинамические механизмы
- •14.13. Нейрогуморальные механизмы компенсации функций нервной системы
- •14.14.1. Функциональные и морфологические изменения, трансплантата 6 мозгу реципиента
- •14.14.8. Восстановление генных нарушений функций
- •Эмбриональной ткани
- •15. Компенсаторные процессы в вегетативной нервной системе
- •376 Физиология центральной нервной системы
- •Оглавление
- •1. Методы изучения физиологии
- •2. Основы физиологии нейрона,
- •3. Общие свойства нервной системы 30
- •5. Ствол мозга 63
- •15. Компенсаторные процессы в вегетативной нервной
3.3. Кодирование информации в нервной системе
Вся информация или значительная ее часть, передаваемая в нервной системе от одного отдела к другому, заключена в пространственном и временном распределении импульсных потоков.
Передача информации от одного нейрона к другому — от «корреспондента» к «адресату» — производится с помощью различных нейронных кодов. Пер-кел и Буллок предлагают рассматривать три основные группы возможных кандидатов в коды: 1 — неимпульсные факторы; 2 — импульсные сигналы в одиночных нейронах; 3 — ансамблевая активность (кодирование по ансамблю). В каждой из этих групп выделены свои кандидаты в коды.
Для неимпульсных кодов — это внутриклеточные факторы (амплитудные характеристики рецепторных и синаптических потенциалов, амплитудные и пространственные характеристики изменений синапти-ческой проводимости, пространственное и временное распределение характеристик мембранного потенциала, градуальные потенциалы в аксонных термина-лях) и внеклеточные факторы (освобождение медиаторов и ионов калия, нейросекреция, электротонические взаимодействия). Для импульсных кодов главными кандидатами являются коды пространственные («меченые линии», т.е. представление информации номером канала) и временные — различные виды частотных или интервальных кодов (взвешенное среднее значение частоты, мгновенное значение частоты, частота разряда, форма интервальных гистограмм и т.д.). Выделяют также микроструктурное, или паттерновое, кодирование (временным узором импульсов), латентный код (моментом появления разряда или фазовых изменений разряда), числовой код (количеством импульсов в пачке), код длинной пачки (длительностью импульсации), наличие отдельного импульса (или его отсутствие), изменение скорости распространения возбуждения в аксоне, пространственную последовательность явлений в аксоне (рис. 3.2).
Для кодирования по ансамблю характерно представление информации пространственным множеством элементов (за счет топографического распределения активированных волокон), различными пространственными отношениями между отдельными каналами (распределение в них латентных периодов (ЛП) реакций и фазовых отношений, вероятность разряда в ответ на стимуляцию) и сложной формой многоклеточной активности (форма ВП и медленные изменения ЭЭГ).
Рис. 3.2. Основные кандидаты в импульсные коды: 1 — отметка раздражения; 2 — разряды электрического органа; 3 -латентный код; 4 — код длинной пачки; 5 — вероятностный код; 6 — микроструктурный код; 7 — частотный код (Буллок, 1977)
Весьма интересным и нетривиальным является ней-роголографический подход к вопросам кодирования сенсорной информации в нервной системе (Вестлейк, Прибрам). При этом роль опорной волны может играть импульсация от низкопороговых коротколатент-ных нейронов с константной реакцией («нейроны-таймеры», по И. А. Шевелеву, или синхронизаторы, или реперные нейроны), роль сигнальной волны — импульсация от нейронов, более высокопороговых и длинно-латентных, реакция которых зависит от силы и характера стимуляции («нейроны-сканеры», по И. А. Шевелеву), волновой фронт может создаваться когерентными импульсными потоками, а разность фаз возникать за счет разностей ЛП реакций.
В большинстве случаев в центральной нервной системе используется пространственно-временное коди-
рование, когда информация о признаках сигнала передается канально и уточняется различными модификациями временных кодов.