Принципи об`єднання нейронів в ансамблі

Згідно з концепцією W. R. Adey, нейрон головного мозку обробляє інформацію двома паралельними способами: по-перше, широким використанням хвильових процесів і, по-друге, певною послідовністю нейрональних розрядів. Встановлено, що формування нейронного ансамблю пов`язано зі значним збільшенням синхронності біоелектричної активності нейронів в певному низькочастотному діапазоні, який лежить в межах 7-10 Гц, т. Е. В смузі тетарітма.

Причому така біоелектрична активність спостерігається в різних утвореннях головного мозку тварин і людини (зорової області кори, ретикулярної формації, гіпокампі).

Хоча нейрони можуть відтворювати ритм і більш високої частоти, ніж тетарітм, однак взаємодія між ними в межах цих ритмів не встановлюється [Ліванов М. Н., 1978]. Характерно, що нейрони засвоюють ритм, близький до частоти умовного сигналу, і зберігають його протягом тривалого часу.

При цьому на рівні окремого нейрона процес формування тимчасової умовної зв`язку супроводжується помірною (оптимальної) деполяризацией нейрональної мембрани і збільшенням тривалості його потенціалів дії [Мнухін Р. С, 1978], а це, безсумнівно, свідчить про те, що підвищення збудливості нейронів є необхідною умовою полегшення міжнейрональні синаптичної передачі.

Отже, коли активується система взаємопов`язаних нейронів, то в ній виникають біоритми з частотою специфічного умовного сигналу, на який виробляється поведінковий акт. Таким чином, теоретично можна уявити, що вся система кодує інформацію про заданій частоті стимуляції аферентних нейронів. Це положення добре ілюструється нашими дослідженнями [Смирнов В. М. та Бородкін Ю. С, 1979] з формування артіфіціальних стабільних функціональних зв`язків між різними нейронними популяціями в мозку.

Біоритми ансамблю нейронів, як це було переконливо доведено в дослідах Е. R. John (1977), складаються з двох різних процесів: екзогенних, що представляють аферентних вхід умовного сигналу, і ендогенних повільнохвильовий процесів зчитування. Сприйняття сенсорного стимулу викликає реакцію практично у всіх областях головного мозку, і пам`ять про це явище розподіляється також по всій ЦНС регулярно і рівномірно.

Це підтверджує справедливість закону еквіпотенціальності К. S. Laschley (1931) про рівноцінне участю різних областей головного мозку в храпении енграм. Однак це стосується лише якісної, але не кількісної боку, оскільки ставлення специфічного сигналу до шуму як в ендогенних, так і в екзогенних процесах нерівноцінні в різних відділах головного мозку. Тривале вивчення цих процесів на рівні окремих нейронів в ансамблі показало, що у всіх нейронів спостерігався один і той же середній або імовірнісний патерн розрядів, тоді як на короткому відрізку часу клітини розряджаються з досить різною частотою.

З точки зору Е. R. John (1977), розряд кожного окремо взятого нейрона у відповідь на стимул є інформацією в тій мірі, в якій вона вносить вклад в усереднений відповідь нейронного ансамблю.