WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 58 |

фиксаций при совместном предъявлении При сравнении фиксаций с дистракторами целевых стимулов и дистракторов различен на изображении и на перекрещенных в случае проявляющихся изображений и линиях различия были статистически перекрещенных линий. В целом, фиксации значимы только при выборе 97% с дистрактором на перекрещенных линиях доверительного интервала (вероятно, из-за более длительные (медианы 610 и 434 мс, небольшого количества данных о соответственно), чем при осмотре длительности фиксаций с дистракторами проявляющихся изображений, и при предъявлении перекрещенных линий).

распределение имеет более плавный 4-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «НЕЙРОИНФОРМАТИКА И НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ» характер. Эти данные свидетельствуют о отсутствии различий в длительности зависимости перепрограммирования саккад фиксаций при осмотре изолированных от типа целевого стимула, а не только от простых и сложных стимулов. Были дистрактора. получены данные о величине задержки саккадических движений при использовании простых и сложных стимулов (разница составила около 90 мс в случае предъявления сложных стимулов, и около 280 мс – простых). Очевидно, детальное исследование обнаруженного феномена изменения эффекта дистракторов при различной зрительной нагрузке даст возможность оценить параметры зрительных стимулов, имеющих влияние на процесс программирования движений глаз.

Работа выполнена при поддержке грантов РГНФ N 11-06-00704a и РФФИ N 11-0100750a и гранта им. А.Б. Когана НИИ нейрокибернетики ЮФУ..

Рисунок 5. Распределение длительности фиксаций при предъявлении дистракторов во время осмотра сложных и простых стимулов.

Литература 1. Velichkovsky, B.M., Joos, M., Helmert, J.R., & В двух типах триалов задание для Pannasch, S. (2005). Two visual systems and their eye испытуемых было общим: они должны movements: evidence from static and dynamic scene были нажать на кнопку после perception. CogSci 2005: Proceedings of the XXVII распознавания проявляющихся Conference of the Cognitive Science Society, pp. 2283изображений, либо после распознавания 2288.

2. Walker, R., Deubel, H., Schneider, W. X., & Findlay, неизменных перекрещенных линий.

J. M. (1997). Effect of remote distractors on saccade Соответственно, в первом случае programming: Evidence for an extended fixation zone.

распознавание происходило ближе к концу Journal of Neurophysiology, 78, 1108–1119.

триалов, после совершения двух-трех 3. Podladchikova L.N., Shaposhnikov D.G., Tikidgjiдесятков фиксаций, во втором случае - Hamburyan A.V., Koltunova T.I., Tikidgji-Hamburyan R.A., Gusakova V.I., Golovan A.V. Model-based перекрещенные линии распознавались в approach to study the mechanisms of complex image начале триала, и дальше задачей viewing. // J. Optical Memory and Neural Networks испытуемого было лишь нажать на кнопку.

(Information Optics). – 2009. - v.18. – 2. – p.114-121.

Поскольку для анализа были выбраны 4. C. Tandonnet, D. Massendari, F. Vitu. When larger данные, полученные до распознавания visual distractors become less disruptive: Behavioral evidence for lateral inhibition in saccade generation. J изображений, полученные результаты Vis April 3, 2012 12(4): позволяют предположить, что самые 5. Осинов В.А., Шапошников Д.Г., Колтунова Т.И., ранние этапы программирования саккад Подладчикова Л.Н. Динамика пространственных контролируются, в том числе, сенсорными характеристик осмотра изображений при вариации механизмами.

параметров входного окна модели // Сборник научных трудов XIV Всероссийской научнотехнической конференции «НейроинформатикаЗаключение 2012». – М.: НИЯУ МИФИ, 2012. – Т.2. – С. 154161.

Проведенное исследование показало наличие значительных различий между.

эффектом, вызываемым дистракторами во время осмотра стимулов разного типа, при Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ ИЛИ МЕТАБОЛИТОВ МОДЕЛЬ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ РОЛИ МЕДИАТОРОВ ДЛЯ НЕЙРОНА А.К. Крылов Институт психологии РАН neuru@mail.ru Transmitting signals or metabolites The metabolic role телефонным коммутатором, пришла новая of a neuromediator for a neuron.

метафора, полагающая мозг аналогом Krylov A.K.

компьютера. Функцией нейрона, как и The mediators glutamate and GABA can be converted to мозга в целом, в соответствии с an intermediates of the tricarboxylic acid cycle thus increasing energy generation by the neuron and then «вычислительной метафорой», оказалось they can be spent as a substrate for the biosynthesis.

перекодирование входного сигнала в The proposed model shows cyclic behavior of energy выходной.

generation and biosynthesis going one after another.

Критика этих представлений осуществляется в парадигме активности и Представления о нейроне в парадигме основанной на ней системной реактивности психофизиологии [2, 3, 4]. Мы считаем [5], что для понимания ограниченности В моделировании работы нейрона рефлекторных представлений полезно широко распространены представления о обнаружить суть парадигмы реактивности, нейроне как о проводнике электрических и ее можно выразить следующим образом:

импульсов. Такие представления индивид, в своем действии и состоянии, сформировались в результате характерной объективно отражает предшествующий для парадигмы реактивности аналогии внешний сигнал. Это утверждение между живым и неживым.

представимо следующей формулой:

В XVII в., вследствие развития Y (t + ) = f (S (t)), > 0 (1) механики, появилась механистическая где S(t) – внешний сигнал метафора работы мозга – Декарт воспринимаемый индивидом; Y(t) – предположил наличие сходства между действие индивида в момент t; f – функционированием фонтана (движение некоторая функция.

воды по трубам) и нервной системы Именно так работу нейрона человека (движение «животных духов» по описывают классические модели Neural нервам). В дальнейшем на основе этих Networks [6] основанные на модели общефилософских материалистических МакКаллока и Питтса [7]: модельный представлений была развита теория нейрон суммирует приходящие на вход рефлекса [1]. В ней представления Декарта сигналы, к этой сумме применяет были выражены постулатом о нелинейное преобразование и с задержкой детерминации внешним стимулом в один такт выдает результат такого последующего поведения (называемого вычисления на выход (рис. 1, слева). Мозг «реакцией»). В основе реакции лежит при этом представляется модельерам сетью проведение возбуждения по рефлекторной таких нейронов-вычислителей, а дуге: от рецепторов через центральные передаваемые сигналы – электрическими структуры к исполнительным органам.

импульсами.

Нейрон при этом оказывается элементом, входящим в рефлекторную дугу, а его Представления о нейроне в парадигме функция — обеспечением проведения активности возбуждения.

В XX в. на смену рассматривавшимся Известно, что нейроны передают друг до этого аналогиям между мозгом и другу не «возбуждение», не электричество, гидравлической машиной, а затем и не сигналы, а химические вещества – 4-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «НЕЙРОИНФОРМАТИКА И НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ» медиаторы (глутамат, ГАМК и другие) работе нейрона вызваны неправомерным (рис. 1, справа). И хотя эти вещества переносом модели работы аксона являются метаболитами, т.е. играют сформулированной Ходжкиным и Хаксли важную роль в метаболизме клетки, [8] на весь нейрон. П.К.Анохин назвал классические модели нейрона [6, 7, 8] парадоксальным перенос с нервного рассматривают только электрические волокна (аксона) на весь нейрон феномены, которые могут возникать при представления о проведении возбуждения контакте нейрона с этими медиаторами как главной деятельности нейрона. Если (рис. 1, слева). Например, глутамат задача состоит лишь в том, чтобы передать считается возбуждающим медиатором, а возбуждение от одного нейрона к другому, ГАМК – тормозным. то не ясно для чего между входным и выходным импульсами "вставлены" сложные промежуточные этапы: выделение медиатора, его воздействие на рецепторы постсинаптического нейрона и дальнейшие химические превращения в нем (рис. 1, справа). "Неужели для того, чтобы, начав с электрического потенциала терминали, сформировать в конце концов тот же спайковый потенциал, весьма сходный по своим физическим параметрам с потенциалом, пришедшим по аксонной терминали" - спрашивал он (см. в [2]).

В качестве альтернативы П.К.Анохин предложил концепцию интегративной Рисунок 1. Слева – модель нейрона-сумматора из деятельности нейрона, в которой Neural Networks [6], реализующая рефлекторные медиаторы рассматриваются как представления: на входы нейрона приходят метаболиты, а спайковая активность электрические сигналы («+» - возбуждающие, «-» - нейронов как средство для обмена тормозные), которые суммируются и результат вычисления выдается на «выход» (внизу). Справа – метаболитами (рис. 1, справа). Дальнейшее пресинаптический нейрон выделяет молекулы развитие этих представлений было сделано медиатора, которые связываются рецепторами В.Б.Швырковым, предположившим, что постсинаптического нейрона и оказывают влияние нейрон, как и любая живая клетка на метаболизм постсинаптического нейрона.

многоклеточного организма, нуждается в метаболитах, поступающих к нему от П.К.Анохин, подверг аргументировандругих клеток [4], в т.ч. в медиаторах, ной критике [2] эту общепринятую, как он которые он получает от пресинаптических ее назвал, «проведенческую концепцию» нейронов, т.е. на свои т.н. «входы». В нейрона для которой центральной является таком понимании нейрон на свои «входы» идея об электрической суммации потенполучает не сигналы, а метаболиты, и циалов на мембране нейрона: в передает другим нейронам не сигналы, а соответствии с ней предполагается, что метаболиты (рис. 1, справа).

возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы, возникают на Медиаторы - метаболиты мембране постсинаптического нейрона получающего возбуждающие (глутамат) и Для нейрона метаболическая роль тормозные (ГАМК) медиаторы под медиаторов весьма существенна [9]:

действием пресинаптической импульсации, глутамат может преобразовываться в затем эти электрические потенциалы на альфа-кетоглутарат и входить в цикл мембране суммируются и могут Кребса; аналогично и ГАМК, преобразуясь генерировать электрический импульс в сукцинат, становится компонентом цикла (спайк) уже на постсинаптическом Кребса (рис.2, реакция 4). А чем больше нейроне. Такие модельные представления о Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике вещества в цикле Кребса, тем мощнее идет форме глутамина, в который глутамат процесс генерации энергии (рис.2, реакция преобразуется астроцитами [9].

1). Поэтому глутамат, поступая в митохондрии, может усиливать генерацию Модель метаболической роли энергии в клетке. С другой стороны, медиаторов промежуточные вещества цикла Кребса (альфа-кетоглутарат, сукцинат и др.) могут Взаимосвязь между процессами выходить из цикла (рис.2, реакция 3), генерации энергии (Э) в цикле Кребса, чтобы быть использованы для биосинтеза – генерации промежуточных веществ цикла для синтеза аминокислот, а в дальнейшем Кребса (П), и затратами на биосинтез (Б), для синтеза белков. Поэтому, глутамат, может быть записана следующим образом:

войдя в цикл Кребса в форме альфа- dЭ/dt = П*f1(Э) - f2(Э,П) - f3(Э,П) кетоглутарата может сначала усилить dП/dt = f2(Э,П) - f3(Э,П) + fгенерацию энергии в клетке, а затем быть dБ/dt = f3(Э,П) использован как субстрат для биосинтеза. Номера функций соответствуют номерам реакций на рис 2. В такой версии модели считаем, что приток субстрата (глюкоза, лактат, пируват) – достаточный.

Отметим, что скорость генерации энергии в реакции 1 пропорциональна количеству промежуточных веществ (П) цикла Кребса, в которые могут трансформироваться медиаторы (рис. 2, реакция 4), поэтому роль медиаторов (глутамата или ГАМК) соответствует роли промежуточных переменных («П»).

Рисунок 3. Пример работы модели. Видна циклическая смена процессов генерации энергии (Э) и биосинтеза (Б). По горизонтали – время в усл.ед.

Рисунок 2. Взаимосвязь процессов генерации энергии (Э) в цикле Кребса (1), генерации промежуточных веществ (П) цикла (2), их обмена с В этой модели мы получили глутаматом (4) и их затратами на биосинтез (3).

колебательный характер процессов Энергия (Э) генерируется в реакции (1) и генерации энергии и биосинтеза (рис. 3), затрачивается в реакциях (2) и (3). Промежуточные причем эти два процесса идут в вещества цикла (П), усиливающие реакцию (1), противофазе – для старта биосинтеза генерируются в реакции (2) и затрачиваются в (3).

необходимо накопление достаточного Это означает, что медиаторы, количества энергии «Э» и промежуточных которыми обмениваются нейроны, веществ «П», которые расходуются в являются веществами, которые могут процессе биосинтеза «Б» и затем цикл использоваться клеткой и для генерации повторяется (рис. 3, 4).

энергии, и как субстрат для синтеза белков.

Реализуемая моделью взаимосвязь Хотя неизвестно, проникает ли колебательных процессов генерации медиатор глутамат в постсинаптический энергии и биосинтеза соответствуют нейрон напрямую, но он может поступать в биологическим данным [10].

4-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «НЕЙРОИНФОРМАТИКА И НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ» 2. Анохин П. К. Системный анализ интегративной В этой модели мы рассмотрели один деятельности нейрона / Очерки по физиологии из возможных вариантов участия функциональных систем. М. 1975.

медиаторов в метаболизме нейрона – 3. Александров Ю.И. Активный нейрон // Нейрон:

прямом их участии в качестве субстрата в обработка сигналов, пластичность, моделирование:

цикле Кребса. Известен и другой путь [9]: фундаментальное руководство / Под ред. Е.Н.

Соколова, В.А. Филиппова, А.М. Черноризова.

медиаторы, выделяемые пресинаптическим Тюмень, 2008. Гл. 2. С. 33—58.

нейроном, выходя из синаптической щели, 4. Швырков В. Б. Введение в объективную захватываются астроцитами (глиальными психологию. Нейрональные основы психики. М., клетками), в которых они активируют 1995.

энергетику по сходному с нейронами 5. Александров Ю.И., Крылов А.К. Системная методология в психофизиологии: от нейронов до принципу, и затем астроциты выделяют сознания // Идея системности в современной лактат, который служит субстратом для психологии. Под ред. В.А. Барабанщикова.

метаболизма нейронов (рис. 2). Оба пути М.:ИПРАН, 2005. C.119-157.

показывают, что роль медиаторов отнюдь 6. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника:

не сводится к электрическому воздействию теория и практика. Изд-во «Мир», 1992.

Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 58 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.