Neuronální ladění

Přijaté modely neuronálního ladění naznačují, že neurony reagují na různé stupně na základě podobnosti mezi optimálním stimulem neuronu a daným stimulem.[2] První významný důkaz neuronálního ladění ve vizuálním systému poskytli Hubel a Wiesel v roce 1959.[3] Zjistili, že orientované štěrbiny světla jsou nejúčinnějšími stimuly pro striátní neurony „jednoduchých buněk“ mozkové kůry.[4] Jiné neurony, „komplexní buňky“, reagovaly nejlépe na linie určité orientace pohybující se specifickým směrem.[3] Celkově bylo zjištěno, že neurony V1 jsou selektivně laděny na určité orientace, velikosti, pozice a formy.[3] Hubel a Wiesel získali v roce 1981 Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za své objevy týkající se zpracování informací ve vizuálním systému.[5]

Zatímco tyto jednoduché buňky ve V1 reagují na orientované pruhy prostřednictvím malých vnímavých polí, optimální vizuální podnět se stává stále komplexnějším, jak se člověk pohybuje směrem k přední části mozku.[6] Neurony v oblasti V4 jsou selektivně vyladěny na různé vlnové délky, odstíny a sytost barev.[7] Střední temporální nebo oblast V5 je specificky vyladěna na rychlost a směr pohyblivých podnětů.[7] Na vrcholu ventrálního proudu zvaného inferotemporální kůra se neurony vyladily na komplexní podněty, jako jsou tváře.[6] Specifické vyladění intermediárních neuronů ve ventrálním proudu je méně jasné, protože rozsah tvarové rozmanitosti, kterou lze využít pro sondování, je téměř nekonečný.[8]

V přední části ventrálního proudu se zdá, že různé oblasti jsou selektivně laděny k identifikaci částí těla (extrastriátní oblast těla), obličejů (fusiformní oblast obličeje), pohyblivých těl (zadní horní spánkový sulcus) nebo dokonce scén (oblast parahipokampálního místa).[7] Neuronální ladění v těchto oblastech vyžaduje jemnou diskriminaci mezi složitými vzory v každé příslušné kategorii pro rozpoznávání objektů.[8] Nedávná zjištění naznačují, že tato jemná diskriminace je funkcí odbornosti a individuální úrovně kategorizace pomocí podnětů. Konkrétně Gauthier a kol. (2001) pracovali na ukázce aktivace fusiform face area (FFA) pro ptáky u ptačích expertů a auta u automobilových expertů při srovnání s protichůdnými podněty.[9] Gauthier a kol. (2002) také využili novou třídu objektů nazvanou Greebles a vyškolili lidi, aby je rozpoznali na jednotlivých úrovních.[10] Po zaškolení byl FFA vyladěn tak, aby rozlišoval mezi touto třídou objektů i obličejů.[10] Curran a kol. (2002) podobně vyškolili lidi v méně strukturované třídě objektů nazvané „blobs“ a ukázali pro ně selektivní aktivaci FFA.[11] Celkově lze neurony vyladit selektivně diskriminovat mezi určitými sadami podnětů, které se ve světě pravidelně vyskytují.

Doporučujeme:  Postoj a ochrana zdraví při práci

Neurony v jiných systémech jsou také selektivně laděny na podněty. V sluchovém systému mohou různé neurony reagovat selektivně na frekvenci (výšku), amplitudu (hlasitost) a/nebo složitost (jedinečnost) zvuků.[7] V čichovém systému mohou být neurony laděny na určité druhy vůní.[7] V chuťovém systému mohou různé neurony reagovat selektivně na různé složky potravy: sladké, kyselé, slané a hořké.[7] V somatosenzorickém systému mohou být neurony selektivně laděny na různé typy tlaku, teploty, tělesné polohy a bolesti.[7] Toto ladění v somatosenzorickém systému také poskytuje zpětnou vazbu motorickému systému, takže může selektivně ladit neurony tak, aby odpovídaly specifickými způsoby na dané podněty.[7] A konečně, kódování a ukládání informací v krátkodobé i dlouhodobé paměti vyžaduje ladění neuronů složitými způsoby tak, aby informace mohly být později získány.[7]