Question:
Comment un cerveau distingue-t-il les stimuli?
Gabriel Fair
2012-01-09 07:09:18 UTC
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Si tout le cerveau "voit" est des potentiels d'action, comment savons-nous qu'un ensemble de potentiels d'action dénote un flash de lumière, un autre signifie un son fort, etc.

Deux réponses:
#1
+12
walkytalky
2012-01-09 19:43:44 UTC
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La manière fondamentale dont cela fonctionne est la géographie: les signaux déclenchés par différents stimuli voyagent par différentes voies vers différentes régions du cerveau qui sont spécialisées pour traiter les types d'informations qu'ils contiennent.

Pour exemple, les signaux visuels de la rétine passent le long du nerf optique et (après quelques rebondissements intéressants qui, entre autres , envoient les moitiés gauche et droite de chaque champ visuel vers différents hémisphères cérébraux) dans le cortex visuel, qui contient des réseaux neuronaux adaptés pour reconnaître différentes structures et régularités dans l'image. Alors que les informations sonores des oreilles, après une séquence encore plus tortueuse d'étapes de traitement, se retrouvent dans le cortex auditif.

En cours de route, les signaux seront généralement répartis entre de nombreux neurones et réintégrés dans de nouveaux signaux qui sélectionnent différents types d'informations. Ainsi, un stimulus particulier se traduira par un modèle spatio-temporel complexe de potentiels d'action se déclenchant dans de nombreuses régions du cerveau.

Conceptuellement, plus vous avancez dans ce processus, plus le signal devient probablement abstrait, donc qu'il représente une collection d'événements, d'idées et de pensées plutôt que des photorécepteurs excités ou des cellules ciliées vibrantes. Mais exactement comment cette analyse du contenu sensoriel se transforme finalement en perception et en reconnaissance consciente est essentiellement inconnue.

En bref, un potentiel d'action désigne un flash de lumière et un autre signifie un son fort en se produisant dans différents neurones.
En outre, la fréquence et le modèle des potentiels d'action sont très importants pour le traitement de l'information. Un neurone déclenchant de courtes rafales de potentiels d'action n'est pas la même chose qu'un déclenchement continu.
Pour qu'un cerveau humain puisse différencier les signaux de différents emplacements du cerveau, il doit être capable de se percevoir. Et vous avez dit que la façon dont cela se faisait est essentiellement inconnue. Mais connaissez-vous des journaux qui tentent de comprendre comment?
#2
+6
Alexander Galkin
2012-01-10 15:40:43 UTC
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Il suffit d'ajouter quelques métaphores à l'appui de l'excellente réponse de walkytalky.

Notre cerveau est comme un immense centre de traitement qui peut être vu du point de vue technique comme une sorte de centre de données avec traitement parallèle de centaines de milliers d'entrées avec des noyaux de traitement dispersés dans tout le cerveau.

Le cerveau humain ( moelle ) est connecté au reste du corps par des types spéciaux des nerfs qui transmettent les informations au cerveau (nerfs sensoriels, centropètes) ou transmettent des informations du cerveau aux organes cibles (nerfs moteurs ou centrofuges) ou aux deux (nerfs mixtes).

J'utilise intentionnellement le terme «moelle épinière ", parce que ce mot vient de l'origine où il est appliqué à quelque chose de plus que le cerveau: la moelle épinière est aussi" medulla "( medulla spinalis ), ainsi que la partie qui relie la moelle épinière au le cerveau lui-même ( medula oblongata ).

Les nerfs qui proviennent directement du cerveau sont appelés nerfs crâniens . Il n'y en a que 12 paires chez l'homme, numérotées en chiffres romains (de I à XII) et chaque paire a une fonction spécifique: j'apporte des informations olfactives (sur les odeurs), II - l'optique, III - bouge les yeux etc.

Les homologues de ces nerfs dans la moelle épinière sont les nerfs spinaux, qui passent par les trous entre les vertèbres uniques.

Le cerveau et le SNC en général peuvent localiser les informations d'entrée et déterminer le type d'information à en juger par la source d'entrée utilisant ces nerfs.

Outre les informations sensorielles classiques, comme celles provenant des yeux passant par les nerfs optiques dans le SNC, il y a aussi des informations sensorielles qui sont transmises par nerf autonome système, qui est moins spécifique et ne peut pas être localisé aussi bien qu'en cas d'informations sensorielles provenant d'une entrée sensorielle. La douleur, par exemple, ou la sensation de pression appartient au type d'information provenant des nerfs végétatifs.

La surface cérébrale complète (appelée cortex ) est mappée en zones spéciales, appelées zones de Brodmann, en fonction des types de neurones dominants et du rôle (secondaire) dans le traitement de l'information .



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