Нейронные модели восприятия

Нейроны-детекторы – высокоспециализированные нервные клетки, способные избирательно реагировать на отдельные признаки сенсорного сигнала. Обнаружены в 60-е г.г. 20 века Д.Хьюбеллом и Т. Визелом сначала в сетчатке глаза лягушки, потом в зрительной коре кошки, а затем в зрительной системе человека. В 1981 г. Д.Хьюбелл и Т. Визел получили Нобелевскую премию за исследование механизмов зрительного восприятия и, в частности, за обнаружение нейронов-детекторов, реагирующих на ориентацию, скорость и направление движения. Такие нейроны располагаются в разных слоях коры, а также в базальных ганглиях и таламусе и сетчатке глаза (у лягушки), т.е. на периферии сенсорной системы, чтоотражает эволюционные механизмы развития восприятия.

Наличие таких нейронов позже было зафиксировано в организации тактильной, слуховой, мышечно-суставной, обонятельной и др. видов чувствительности. Таки образом, наличие нейронов-детекторов – универсальное свойство анализаторных систем и механизмов восприятия.

Для становления функций нейронов-детекторов существует критический период, который приходится на ранний постнатальный онтогенез. Д. Хьюбелл и Т. Визел проводили опыты с частичной депривацией зрения у котят в возрасте от 4-х нед. до 4-х мес. после рождения. Им надевали повязку на один или оба глаза. Наблюдали уменьшение числа нейронов-детекторов, т.к. котенок оказывался поведенчески слепым на депривированный глаз: падал со стола, натыкался на ножку стула, если край стола или ножка стула оказывались со стороны депривированного глаза. Другой опыт с котятами заключался в том, что им одевали специальные очки, которые позволяли одному глазу видеть только горизонтальные, а другому – только вертикальные линии. При этом происходило уменьшение числа нейронов, реагирующих на косые линии.

У обезьян критический период продолжается примерно до года. В случае депривации количество активных клеток падает до 15% против 50% у животных контрольной группы.