[image]

Импульсы нервной системы

 
1 2 3
+
-
edit
 

SS_ZZI

новичок
Появился интерес к способу передачи данных в нашем организме от рецепторов в головному мозгу, погуглил и нашел только общие схемы строения нервной системы, описание элементов и всякое такое, а вот про сами сигналы информации нет (ну или я так хорошо искал).
Собственно интересно как идет кодировка информации в этих сигналах (если так уместно выразиться)? Как мозг "понимает" откуда сигнал и какого он рода?
Может кто-нить поделится соображениями (знаниями) или ссылкой (только не на три буквы :) ).
Вообще какие по этому направлению проводили исследования и чего достигли (ну если это не секретно :D )?
   
+
-1
-
edit
 

Jerard

аксакал

SS_ZZI> Собственно интересно как идет кодировка информации в этих сигналах (если так уместно выразиться)? Как мозг "понимает" откуда сигнал и какого он рода?


Тому кто узнает первым свети Нобелевка... если в живых останется.
   3.5.23.5.2

U235

старожил
★★★★★

SS_ZZI> Собственно интересно как идет кодировка информации в этих сигналах (если так уместно выразиться)? Как мозг "понимает" откуда сигнал и какого он рода?

Да нет там никакой кодировки, насколько я помню. Просто от каждого рецептора своя "нитка" до самого мозга идет.
   3.0.133.0.13

SS_ZZI

новичок
U235> Просто от каждого рецептора своя "нитка" до самого мозга идет.

Ну это как-то не практично :) с учетом количества рецепторов только на поверхности кожи - это сильно много "проводов" получается :)
   

Vale

Сальсолёт
★☆
Ну, далеко не до самого (головного) мозга, это 235й загнул.

Очень многое - до спинного.

Кроме того, в коре разные участки кожи, скажем, представлены с оооочень разной плотностью.
Например, губы или... ну в общем, предмет мужской гордости - занимают как бы не такую же площадь, как вся спина.

Читать университетские учебники физиологии - там все расписано.

P.S. Известный факт - у больших "завров" мозг в "заднице" (утолщение спинного мозга в тазу) был больше головного мозга. Потому что ждать, пока сигнал добежит до котелка и назад - нет времени.
   

U235

старожил
★★★★★

SS_ZZI> Ну это как-то не практично :) с учетом количества рецепторов только на поверхности кожи - это сильно много "проводов" получается :)

А природа вообще весьма рачительный и неэкономный конструктор. И обычно предпочитает самые простые и надежные, а не красивые и экономные решения. Раз небольшая толщина аксонов позволяет упихнуть проводящие каналы от всех рецепторов организма в диаметр позвоночного столба, то значит так и будет. И плевать, что это не оптимально. Главное что это работает. Собственно и сам мозг построен по такому же принципу: дико избыточно, неоптимально, но зато работоспособно и устойчиво к повреждениям
   3.0.133.0.13

Vale

Сальсолёт
★☆
U235> дико избыточно, неоптимально, но зато работоспособно и устойчиво к повреждениям

Выделенное окупает абсолютно все остальное.
   

Anika

координатор
★★☆
U235>> дико избыточно, неоптимально, но зато работоспособно и устойчиво к повреждениям
Vale> Выделенное окупает абсолютно все остальное.
Как-то знакомый засадил себе в ляжку осколок оконного стекла.
Рану быстро залепили, крови вытекло немного, ходильные нервы не пострадали, а вот чуйствительные были перебиты начисто.
Через два месяца - всё как новенькое (разве что лишний шрам)
Выделенному - верить! :)
   
+
-
edit
 

permeakra

втянувшийся

U235> Да нет там никакой кодировки, насколько я помню. Просто от каждого рецептора своя "нитка" до самого мозга идет.

Где-то читал, что пропускная способность глазного нерва где-то на порядок-несколько ниже, чем глаз воспринимает инфы. Т. е. очень существенная доля обработки происходит на месте. Но при это кодировка довольно индивидуальная, мозг должен учиться (и может переучиваться) её воспринимать. Это так, например.
   3.5.23.5.2
NO Kuznets #11.08.2009 00:06  @permeakra#10.08.2009 21:24
+
-
edit
 

Kuznets

Клерк-старожил
★☆
U235>> Да нет там никакой кодировки, насколько я помню. Просто от каждого рецептора своя "нитка" до самого мозга идет.
permeakra> Где-то читал, что пропускная способность глазного нерва где-то на порядок-несколько ниже, чем глаз воспринимает инфы. Т. е. очень существенная доля обработки происходит на месте. Но при это кодировка довольно индивидуальная,

Насколько я помню там не кодировка и пропускная способность а предварительная обработка - палочек и колбочек в несколько раз больше чем идет нервов в мозг а сигнал образуется из области а не из одной палочки/колбочки.
   
SS_ZZI> сами сигналы информации нет



Action potential - Wikipedia, the free encyclopedia


Action potential
From Wikipedia, the free encyclopedia
Jump to: navigation,
search
In physiology, an action potential is a short-lasting event in which the electrical membrane potential of a cell rapidly rises and falls, following a consistent trajectory. Action potentials occur in several types of animal cells, called excitable cells, which include neurons, muscle cells, and endocrine cells, as well as in some plant cells. In neurons, they play a central role in cell-to-cell communication. In other types of cells, their main function is to activate intracellular processes.

// Дальше —
en.wikipedia.org
 


SS_ZZI> кодировка информации в этих сигналах

Сами потенциалы кодируются частотой (потенциал сам по себе — это все или ничего).

Плюс к большинству нейронов идут как ингибирующие так и истимулирующие сигналы с синапсов.
   
Vale> Например, губы или... ну в общем, предмет мужской гордости - занимают как бы не такую же площадь, как вся спина.

http://www.juergenhaenggi.ch/Bilder/Homunculus.png [not image]
Vale> Читать университетские учебники физиологии - там все расписано.

Или гуглить "somatosensory/cortical maps", "somatic sensory cotrex", итд
   
+
-
edit
 
permeakra> очень существенная доля обработки происходит на месте

Именно так.

   

SS_ZZI

новичок
Спасибо, погуглим теперь еще на английском :)
   
RU Balancer #13.08.2009 08:01  @permeakra#10.08.2009 21:24
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
permeakra> Где-то читал, что пропускная способность глазного нерва где-то на порядок-несколько ниже, чем глаз воспринимает инфы.

А чего там читать, достаточно посчитать :) В глазу 110млн. палочек и 6-7млн. колбочек. А в нерве зрительном всего около 1млн волокон. Так что «компрессия» в глазу достигает >100:1 :) Там же три или четыре слоя нейросети прямо под сетчаткой. Фактически - вынос части мозга. Первичное распознавание образов прямо в глазу происходит.
   

ahs

старожил
★★★★
U235> Да нет там никакой кодировки, насколько я помню. Просто от каждого рецептора своя "нитка" до самого мозга идет.

Нет, минимум дважды прерывается в синапсах.
   

ahs

старожил
★★★★
SS_ZZI> Появился интерес к способу передачи данных в нашем организме от рецепторов в головному мозгу

У рецептора одна функция - запустить деполяризацию в единственном дендрите, на котором он располагается

SS_ZZI> Собственно интересно как идет кодировка информации в этих сигналах (если так уместно выразиться)? Как мозг "понимает" откуда сигнал и какого он рода?

"Кодировка" и "механизм передачи" - разные вещи. Примерно как принцип движения тока по проводнику и телеграфное сообщение.

SS_ZZI> Может кто-нить поделится соображениями (знаниями) или ссылкой (только не на три буквы :) ).

Гугли учебник физиологии (особенно хорошо,если для зоологов/биологов, им доходчивей пишут :) ) и читай сначала. Будут непонятки - читаешь биофизику (учебник) и биохимию, еще больше вопросов - школьные учебники :)

SS_ZZI> Вообще какие по этому направлению проводили исследования и чего достигли (ну если это не секретно :D )?

Это заря электрофизиологии и гистологии, соответственно вплотную занялись с середины-конца 19 в. Большие успехи - с 30-х годов 20 века - когда была внедрена техника импрегнации серебром, и далее - по накатанной :)
   

SS_ZZI

новичок
Спасибо, прямо подробное руководство к действию :)
   
LT Bredonosec #24.06.2022 13:19
+
-
edit
 
вопрос возник по передаче нервного импульса. Двигательного импульса.
Как понимаю, источник энергии - химический?
И этот источник для создания электропотенциала мышце - в самом нервном волокне? Или есть некие промежуточные усиления?
И если, как описывалось выше, в результате какой-либо травмы "на месте" часть волокон перенимает чужие функции, то если травма выше, как происходит дело?
Ну вот условно возьмем, что половина толщины нервного пучка перерезана где-нибудь у основания. Понятно, что часть иннервированного этим нервом атрофируется, потому что невозможно управлять. А как быть с оставшейся частью? Или после перераспределения функций.
Эффект будет в снижении мощности эл. импульсов и как следствие максимальной силы, которую может развить мышца вне зависимости от того, какая она сама?
Или в том, что запас "нервного топлива" будет быстрее кончаться, то есть, значительно раньше будет наступать отказ?

Какой механизм работы при частичном отказе?
   101.0101.0
MD Wyvern-3 #27.06.2022 12:35  @Bredonosec#24.06.2022 13:19
+
-
edit
 

Wyvern-3

втянувшийся

Bredonosec> вопрос возник по передаче нервного импульса. Двигательного импульса.
Bredonosec> Как понимаю, источник энергии - химический?

Не столько источник энергии, сколько сам сигнал. Но фсё сложнее :F Медиаторы вызывают деполяризацию - переход ионов через мембрану, потом на реполяризацию тратится энергия (АTF) Движение ионов - вызывает электропотенциалы, которые, в свою очередь, вызывают выброс медиаторов ...эта песня хороша - знов за рыбу гроши :per:
Надо только помнить, что электроактивность - вторична ;)

Bredonosec> Какой механизм работы при частичном отказе?
Истощение медиаторов или истощение ATF на реполяризацию, или дисбаланс ионов (электролитов). НО! Надо помнить, что большинство таких систем (нейроны, нервно-мышечные пути, проводящая система сердца) работают по принципу "Фсё или ничего" Т.е. если потенциал недостаточен - полный отказ.
   88
LT Bredonosec #27.06.2022 13:00  @Wyvern-3#27.06.2022 12:35
+
-
edit
 
Wyvern-3> Истощение медиаторов или истощение ATF на реполяризацию, или дисбаланс ионов (электролитов). НО! Надо помнить, что большинство таких систем (нейроны, нервно-мышечные пути, проводящая система сердца) работают по принципу "Фсё или ничего" Т.е. если потенциал недостаточен - полный отказ.
Но это относится к конкретному волокну? Что-то типа (условно) отжался 2 раза, потом в икс волокон закончилась атф - и всё, нет сил, даже если со сниженной нагрузкой?
Или что условно можешь столько же раз, но только со сниженной нагрузкой, а с полной - вовсе ни разу?

То есть, на практике как это выражается?
   91.091.0
ZA Татарин #27.06.2022 13:59  @Bredonosec#27.06.2022 13:00
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Bredonosec> То есть, на практике как это выражается?
НЯЗ, на практике нерв не перегрузишь. У нейрона (его аксона) есть время релакации, быстрее его просто не заставишь выдать новый импульс, он будет находиться в невозбуждаемом состоянии релаксации, и за это время восстановит силы. И пока клетка в принципе жизнеспособна, она будет работать так.
НЯП, 30-60 импульсов (возбуждений в секунду) аксон выдаст "в бусте", а потом будет нормально давать (в смысле - передавать через себя) где-то 20-30 импульсов в секунду далее.

"Истощить" аксон ты можешь только выведя его входное питание (кровь) за пределы нормального - глобально, по всему телу, уронив уровень глюкозы ниже предела, уровень кислорода или как-то ещё глобально испортив среду.

Ессно, ты можешь ещё как-то специально поломать механизм - изменив количество ионов натрия-калия (радиолизом соли в крови, например) или ингибировать разложение медиатора (нервно-паралитические БОВ убивают катализатор гидролиза ацетилхолина), но просто так "перегрузить" аксон, НЯП, не выйдет, там защита.

...
Что прикольно: стандарты частот силового электричества выбраны наиболее неприятно для нервов: 50-60Гц наиболее эффективно их блокикуют и парализуют. :) Меньше или больше было бы безопаснее (по разным причинам), а вот 50-60Гц - самое оно. И для передачи боли, и для блокирования мышц 25-60Гц оптимум.

Отсюда же вытекает и оптимальная частота работы, например, женского вибратора: будешь давить реже - недовозбудишь нерв. Чаще - не получишь профита. :)
   102.0.0.0102.0.0.0
LT Bredonosec #27.06.2022 18:11  @Татарин#27.06.2022 13:59
+
-
edit
 
Bredonosec>> То есть, на практике как это выражается?
Татарин> НЯЗ, на практике нерв не перегрузишь.
Ну, по закону сохранения энергии сигнал мышцам на сокращение (электросигнал) должен иметь некоторую мощность. Эту мощность надо чем-то питать. Какой-то химией.
То, что запасы химии конечны, - самоочевидно. То, что моментная мощность ограничена - самоочевидно.
Вот отсюда и вопрос: при отключении условно половины нерва в чем выразится эффект падения подаваемой мощности.

Татарин> "Истощить" аксон ты можешь только выведя его входное питание (кровь) за пределы нормального
а запасы атф в клетке? Не истощатся?
   101.0101.0
+
+1
-
edit
 

Naib

аксакал

Bredonosec> вопрос возник по передаче нервного импульса. Двигательного импульса.
Bredonosec> Как понимаю, источник энергии - химический?

Почитай Скулачёва, например

Рассказы о биоэнергетике - Скулачев В.П.

Под биоэнергетикой в данной книге подразумеваются не песвдонаучные методы целительства, а изучение энергетических процессов в биологических системах, начиная ... //  www.koob.ru
 

ЕМНИП, там научно-популярное изложение.
   102.0.0.0102.0.0.0
ZA Татарин #27.06.2022 18:45  @Bredonosec#27.06.2022 18:11
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Bredonosec> Вот отсюда и вопрос: при отключении условно половины нерва в чем выразится эффект падения подаваемой мощности.
Ты как-то странно себе видишь нерв. Одиночный аксон - это однобитовая линия, находящаяся либо в ожидании ("0"), либо в возбуждении ("1"), интенсивность по одиночной линии передаётся частотой повторения импульсов.
Каждый аксон работает на что-то своё; либо работает, либо нет. Но у нас есть сильная избыточность и по управлению, и по передаче, и по выполнению: если у робота за каждую конкретную степень свободы отвечает один исполнительный механизм, к которому тянется один провод, то у нас тот же бицепс - не одна мышца с конкретным проводом, а большая пачка мышц, каждая из которых управляется отдельно (и имеет не только свой "провод" к ней, но и свой свой "контроллер" на этом проводе).

Если ты перережешь половину нервов, идущих к мышцам, ты временно оставишь половину мышц без управления, соотвественно, "ослабишь" мышцы.
Со временем какие-то функции возьмут соседние нервы, а нейроны в мозгу, отвечающие за этот пакет, перестроятся и внесут поправки на управление. Даже при микроинсульте, когда погибает весь кусчек мозга, отвественный за этот участок, есть шанс, что потом какие-то другие нейроны своими аксонами дотянутся до живого участка и перехватят управление.

Татарин>> "Истощить" аксон ты можешь только выведя его входное питание (кровь) за пределы нормального
Bredonosec> а запасы атф в клетке? Не истощатся?
Нет. Время релаксации достаточно велико, чтобы все процессы успевали восполнить недостаток компонент. Хотя некоторый эффект истощения, НЯЗ, есть: долго бездействовавший аксон может передавать больше импульсов в секунду. Но после "выхода на режим" он работает нормально и одинаково, пока снаружи его обеспечивают глюкозой, кислородом и т.п. Причём, в широких пределах.

Ессно, это всё можно испортить химией, но эндогенной такой нет.
   102.0.0.0102.0.0.0
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru