Što je bočna inhibicija? Definicija i primjeri

Bočna inhibicija je proces kojim stimulirani neuroni inhibiraju aktivnost neurona u blizini. Pri lateralnoj inhibiciji umanjeni su živčani signali do susjednih neurona (postavljeni bočno prema pobuđenim neuronima). Bočna inhibicija omogućuje pojavu mozak za upravljanje unosom okoliša i izbjegavanje preopterećenja informacijama. Prigušivanjem djelovanja nekog senzornog ulaza i pojačavanjem djelovanja drugih, bočna inhibicija pomaže da se pooštri naš osjetilna percepcija vida, zvuka, dodira i mirisa.

Ključni dijelovi: bočna inhibicija

neuroni su stanice živčanog sustava koje šalju, primaju i tumače informacije iz svih dijelova tijela. Glavne komponente neurona su stanično tijelo, aksoni i dendriti. Dendriti se protežu od neurona i primaju signale od drugih neurona, stanično tijelo je centar za obradu a neuroni i aksoni su dugi živčani procesi koji se granaju na svojim krajnjim krajevima kako bi prenijeli signale drugim neuronima.

Neuroni prenose informacije putem živčanih impulsa, ili akcijski potencijali. Živčani impulsi primaju se u neuronskim dendritima, prolaze kroz stanično tijelo i nose se duž aksona do terminalnih grana. Dok su neuroni bliski jedan drugome, oni se zapravo ne dodiruju, ali su razdvojeni razmakom koji se naziva sinaptičkom pukotinom. Signali se s pre-sinaptičkog neurona do post-sinaptičkog neurona prenose kemijskim glasnicima koji se nazivaju neurotransmiteri. Jedan neuron može uspostaviti vezu s tisućama drugih stanica u sinapsama stvarajući veliku neuronsku mrežu.

Kod lateralne inhibicije neki se neuroni stimulišu u većem stupnju od ostalih. Jako stimulirani neuron (glavni neuron) oslobađa ekscitaciju neurotransmiteri do neurona duž određenog puta. U isto vrijeme, visoko stimulirani glavni neuron aktivira interneurone u mozgu koji inhibiraju ekscitaciju bočno pozicioniranih stanica. Interneuroni su živčane stanice koje olakšavaju komunikaciju između stanica središnji živčani sustav i motoričkih ili senzornih neurona. Ova aktivnost stvara veći kontrast među različitim podražajima i rezultira većom usredotočenošću na živopisni podražaj. Bočna inhibicija javlja se u osjetilnim sustavima tijela, uključujući mirisni, vizualnog, taktilnog i slušnog sustava.

Bočna inhibicija javlja se u stanicama mrežnice što rezultira pojačanjem rubova i povećanim kontrastom vizualnih slika. Ovu vrstu bočne inhibicije otkrio je Ernst Mach, koji je objasnio vizualnu iluziju koja je danas poznata kao Mach bendovi 1865. godine. U ovoj iluziji, različito zasjenjene ploče postavljene jedna pored druge djeluju svjetlije ili tamnije na prijelazima, usprkos jednoličnoj boji unutar panela. Ploče izgledaju svjetlije na obrubu, tamnija ploča (lijeva strana), a tamnija na rubu svjetlija ploča (desna strana).

Tamniji i svjetliji trakovi na prijelazima zapravo nisu tamo, ali rezultat su bočne inhibicije. Stanice mrežnice oko primanje veće stimulacije inhibira okolne stanice u većem stupnju od stanica koje primaju manje intenzivnu stimulaciju. Receptori svjetlosti koji primaju ulaz sa svjetlije strane rubova proizvode jači vizualni odgovor od receptora koji primaju ulaz s tamnije strane. Ova radnja služi za pojačavanje kontrasta na obodu, što rubove izražava.

Istodobni kontrast također je rezultat bočne inhibicije. Istovremeno, svjetlina pozadine utječe na percepciju svjetline podražaja. Isti se poticaj čini svjetlijim na tamnoj pozadini, a tamniji na svijetlijoj pozadini.

Na slici iznad dva pravokutnika različite širine i jednolike boje (siva) postavljeni su na pozadini s gradijentom tamne do svjetlosti od vrha do dna. Oba pravokutnika djeluju svjetlije na vrhu, a tamnija na dnu. Zbog bočne inhibicije, svjetlost iz gornjeg dijela svakog pravokutnika (na tamnijoj pozadini) stvara jače reakcija neurona u mozgu od iste svjetlosti iz donjih dijelova pravokutnika (protiv upaljača pozadina).

Bočna inhibicija također se javlja u taktilnoj, odnosno somatosenzornoj percepciji. Osjeti dodira percipiraju se aktiviranjem neuronskih receptora u koža. Koža ima više receptora koji osjećaju pritisak. Bočna inhibicija pojačava kontrast između jačih i slabijih dodirnih signala. Jači signali (na mjestu kontakta) inhibiraju susjedne stanice u većem stupnju od slabijih signala (periferni do točke kontakta). Ova aktivnost omogućuje mozgu da odredi točnu točku kontakta. Područja tijela s većom oštrinom dodira, poput vrhova prstiju i jezika, imaju manje receptivno polje i veću koncentraciju osjetnih receptora.

Smatra se da bočna inhibicija igra ulogu u slušnom i slušnom putu mozga. Slušni signali putuju iz unutarnjeg dijela kohleje uho do slušnog korteksa mozga temporalne režnjeve. Različite slušne stanice učinkovitije reagiraju na zvukove određene frekvencije. Slušni neuroni koji primaju veću stimulaciju od zvukova određene frekvencije mogu inhibirati druge neurone koji primaju manje stimulacije od zvukova različite frekvencije. Ova inhibicija proporcionalna stimulaciji, pomaže poboljšati kontrast i pojačati percepciju zvuka. Studije također sugeriraju da je bočna inhibicija jača od niskih do visokih frekvencija i pomaže u podešavanju aktivnosti neurona u kohli.

• Bekesy, G. Von. "Bočna inhibicija tipa Mach Band u različitim osjetilnim organima." Časopis za opću fiziologiju, vol. 50, br. 3, 1967, str. 519–532., Doi: 10.1085 / jgp.50.3.519.
• Fuchs, Jannon L. i Paul B. Utopiti. "Diskriminabilnost u dvije točke: odnos prema svojstvima somatosenzornog sustava." Somatosenzorno istraživanje, vol. 2, br. 2, 1984., str. 163–169., Doi: 10.1080 / 07367244.1984.11800556.
• Jonas, Peter i Gyorgy Buzsaki. "Neuralna inhibicija." scholarpedia, www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibicija.
• Okamoto, Hidehiko i sur. "Asimetrična bočna inhibicijska neuronska aktivnost u slušnom sustavu: magnetnoencefalografska studija." BMC neuroznanost, vol. 8, br. 1, 2007, str. 33., doi: 10.1186 / 1471-2202-8-33.
• Shi, Veronica i sur. "Učinak širine stimulanse na istodobni kontrast." PeerJ, vol. 1, 2013, doi: 10.7717 / peerj.146.