Вопрос 20. Поступление и кодирование информации

1. Передача и преобразование сигналов

2. Кодирование информации

1, Процессы передачи и преобразования сигналов обеспечивают поступление в высшие сенсорные центры наиболее важной существенной информации о сенсорном событии в такой форме, которая удобна надежного и быстрого анализа. Степень новизны информации отличает существенную информацию от несущественной. Новые события при прочих равных условиях информационно важнее для организма, чем привычные. Поэтому эволюционно было выработано свойство прежде всего и быстрее всего передавать в мозг и перерабатывать информацию об изменениях в сенсорной среде.

Эти изменения могут быть как временными, так и пространственными. Среди пространственных преобразований выделяют изменение представительства размера или соотношения разных частей сигнала.

Для временных преобразований информации во всех сенсорных системах типично сжатие, или временная компрессия сигналов: переход от длительной (тонической) импульсации нейронов на нижних уровня системы к коротким (фазическим) пачечным разрядам нейронов всяких уровней.

Зрительная информация, идущая от фоторецепторов, могла бы очей быстро насытить все информационные резервы мозга. Примерно то самое, пусть несколько медленнее, могло бы происходить при работе других сенсорных систем. Огромная избыточность первичных сенсорных сообщений, идущих от рецепторов, ограничивается путем подавления информации о менее существенных сигналах. Менее важно во внешне среде то, что неизменно либо изменяется медленно во времени и пространстве.

Кодированием называют совершаемое по определенным правилам пре­образование информации в условную форму - код.

В сенсорной системе сигналы кодируются двоичным кодом, то есть нали­чием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Такой способ кодирования крайне прост и устойчив к помехам.

Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдель­ных импульсов, а также групп, или "пачек" импульсов. Амплитуда, дли­тельность и форма каждого импульса одинаковы, но количество им­пульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной "рисунок" (pattern) пачки, различны и зависят от характеристик стимула. Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов и их расположе­нием в нейронном слое.

В отличив от телефонных или телевизионных кодов, которые декодиру­ются восстановлением первоначального сообщения в исходном виде, в сенсорной системе подобного декодирования не происходит.

Важная особенность нервного кодирования - множественность и пере­крытие кодов, для одного и того же свойства сигнала (например, его интенсивности) сенсорная система использует несколько кодов - час­тота и число импульсов в пачке, число возбужденных нейронов и их локализация в слое.

В коре мозга сигналы кодируются также последовательностью включе­ния параллельно работающих нейронных каналов, синхронностью рит­мических импульсных разрядов возбужденных нейронов, изменением их числа. Одним из основных используемых здесь способов становится позиционное кодирование. Оно заключается в том, что какой-то признак раздражителя вызывает возбуждение определенного нейрона или не­большой группы нейронов, расположенных в определенном месте ней­ронного слоя.

Использованные источники:

Психофизиология. Учебник для вузов. Под ред. Ю.И. Александрова. С. 49 -51.