Konceptuel refleksbuemodel

Modellen for den konceptuelle refleksbue (CRD)  er et af nøglebegreberne i vektorpsykofysiologi , der afspejler den moderne forståelse af strukturen af ​​refleksbuen . Modellen blev foreslået af psykofysiologerne E. N. Sokolov og C. A. Izmailov i 1983 [1] . Modellen af ​​den konceptuelle refleksbue er en tilføjelse til ideerne om refleksprincippet om højere nervøs aktivitet og afspejler de neurale mekanismer i menneskers og dyrs adfærd [2] . KRD er det grundlæggende koncept for vektor psykofysiologi .

Struktur af den konceptuelle refleksbue

Generelt består den konceptuelle refleksbue af 8 blokke [1] [3] :

  1. Blok 1 - en blok af receptorer af et bestemt sensorisk system (visuelt, auditivt osv.);
  2. Blok 2 er en blok af prædiktorneuroner, som hver især er forbundet med en gruppe receptorer. En vigtig egenskab ved disse neuroner er, at de reagerer på enhver værdi af parameteren, og ændrer deres respons i overensstemmelse med ændringen i parameteren;
  3. Blok 3 er en blok af detektorneuroner, som i modsætning til prædiktorer reagerer på visse parametre for stimulus. Dette kodningsprincip kaldes "kanalnummerkodning". Graden af ​​excitation af detektoren afhænger af excitationen af ​​de tilknyttede prædiktorer, det vil sige, den maksimale excitation af detektoren vil blive observeret ved præsentation af et signal, der er relevant for den. Detektorerne er kombineret til funktionelle blokke (mikro-, makro- og hyperkolonner). Dette giver dig mulighed for at analysere information på forskellige niveauer;
  4. Blok 4 er en blok af kommandoneuroner. Excitationen af ​​hver kommandoneuron er forbundet med et ensemble af detektorexcitationer. Kommandoneuroner bestemmer typen af ​​en bestemt reaktion. Den maksimale excitation vil blive observeret på den kommandoneuron, der modtog flest excitationer fra detektorerne. Det er denne kommandoneuron, der vil bestemme, hvilken adfærdsreaktion der vil blive observeret;
  5. Blok 5 - blok af præmotoriske neuroner. De danner en større differentiering af reaktioner på grund af dannelsen af ​​yderligere forbindelser mellem kommandoneuroner og motorneuroner;
  6. Blok 6 - blok af motoriske neuroner . Hver kommandoneuron er forbundet med sin egen gruppe af motoriske neuroner, som giver en holistisk adfærdsreaktion;
  7. Blok 7 - blok af effektorer , der direkte implementerer adfærdsreaktionen;
  8. Blok 8 er en blok af modulerende neuroner, der udfører funktionen af ​​excitationsskift. De bestemmer affyringsprioriteterne for kommandoneuroner i forbindelse med den aktuelle situation i miljøet og organismens indre tilstand.

Den konceptuelle refleksbue er således et system af neuroner, der består af tre hovedblokke eller undersystemer [1] :

  1. En analysator, der koder hvert indkommende signal ved hjælp af et selektivt detektornummer (blok 1 - blok 3);
  2. Det udøvende system, som bestemmer outputresponset i form af antallet af kommandoneuroner (blok 5 - blok 7);
  3. Det centrale led, som er repræsenteret af kommandoneuroner og modulerende neuroner, der udfører funktionen af ​​en omskiftningsmekanisme, der styrer til- og frakobling af forbindelser mellem detektorer og kommandoneuroner;

CRD-modellen kan anvendes både på simple ubetingede reflekser og på komplekse neurale netværk . Så for eksempel er en af ​​varianterne af det neurale netværk, præsenteret af CRD, beskrevet for sneglens defensive refleks [4] . Ved at registrere aktiviteten af ​​kommandoneuroner og sensoriske neuroner under mekanisk stimulering af overfladen af ​​cochlea-kroppen blev forskelle i de receptive felter for kommandoneuroner og sensoriske neuroner afsløret, hvilket afspejler et af principperne for CRD-organisering.

Principper for organisering af den konceptuelle refleksbue

Der er flere grundlæggende principper for DDC-organisation, som gør det muligt at analysere funktionen af ​​forskellige neurale netværk [1] [5] :

  1. Det grundlæggende princip for informationskodning i DRC er kodning efter kanalnummer;
  2. Information modtaget fra miljøet gennemgår flere stadier af behandlingen. På hvert trin udføres behandlingen af ​​en uafhængig gruppe af neuroner. Hver neuron på et niveau er forbundet med alle neuroner på det næste niveau;
  3. Eksistensen af ​​2 typer forbindelser mellem delsystemer: fleksible (plastik) og stive (stabile) forbindelser;
  4. Forbindelserne mellem inputblokken (fra analysatorsystemet til det centrale link) og outputblokken (fra det centrale link til det udøvende system) er faste (hårde);
  5. I den centrale forbindelse styres forbindelserne mellem input- og outputblokken, det vil sige, at der præsenteres en fleksibel type forbindelse. Den fleksible form for forbindelse er hovedsageligt bestemt af læring og kan ændre sig under påvirkning af forskellige uspecifikke faktorer, såsom motivation, funktionstilstand, opmærksomhed og den aktuelle opgave.

CRD i mekanismerne for hukommelse og læring

Ideen om CRD som en grundlæggende mekanisme til at organisere adfærd, såvel som ideen om eksistensen af ​​en fleksibel type forbindelse i det centrale led af CRD, gjorde det især muligt at nærme sig en ny idé om mekanismerne for hukommelse og læring [5] . Læring opstår, når excitationen i detektor- og kommandoneuronerne falder sammen. I simple systemer er der en simpel "detektor-kommando neuron" forbindelse. Men i evolutionsprocessen er der en stigende differentiering af analysatorblokken (fremkomsten af ​​prædiktorer) og det udøvende system (fremkomsten af ​​en blok af præmotoriske neuroner, der giver mere subtile og mere forskelligartede reaktioner). Alt dette bestemmer mangfoldigheden af ​​adfærdsmæssige reaktioner. I dette tilfælde er indlæringsmekanismen baseret på at styrke eller svække forbindelserne mellem detektorer og kommandoneuroner. Det er således eksperimentelt vist, at et fald i membranen og tærskelpotentialet i den almindelige snegls kommandoneuroner under dannelsen af ​​en betinget refleks varer ved i en måned [5] .

Når man studerer korttidshukommelsens mekanismer inden for rammerne af CRD-modellen, er det sædvanligt at tale om den såkaldte " neurale stimulusmodel " [2] . Ifølge denne model, når den samme stimulus gentages, dannes et bestemt hukommelses-"spor" i nervesystemet, der indeholder alle stimulusparametrene. Når nogen parametre for stimulus ændres, begynder den at blive opfattet som en ny. Der er et misforhold mellem den dannede model og den indkommende stimulus, hvilket fører til en orienterende reaktion.

Dannelsen af ​​stimulusmodellen sker på grund af forbedringen af ​​de selektive egenskaber af visse detektorer. Således synes stimulusens parametre at blive understreget, det vil sige, at de opnår en højere ledningshastighed. Dette fører til en stabilisering af responsen og en hurtigere respons på stimulus. Der dannes således en vis "matrix" af synapser , der gemmer konfigurationen af ​​stimulus.

Når den udsættes for en stimulus, sammenlignes stimulus med spor af tidligere stimuli. Hvis stimulus og neurale model af den tidligere stimulus falder sammen, så opstår den orienterende respons ikke. Hvis de ikke matcher, opstår der en orienterende reaktion, og jo større uoverensstemmelsen er, desto mere intens bliver reaktionen.

Således kan mekanismen for dannelse af den neurale model af stimulus ligge til grund for mekanismen for korttidshukommelse. Neuroner, der er i stand til at generere sporeffekter, er blevet fundet i hippocampus , thalamus og cerebral cortex [5] .

KRD som et grundlæggende koncept for vektorpsykofysiologi

Vektorpsykofysiologi [3] [6]  er en gren af ​​psykofysiologi, der studerer neurale netværk baseret på princippet om vektorkodning. Hovedessensen af ​​vektorkodning er, at når en stimulus påføres, bliver et bestemt ensemble af sensoriske neuroner ophidset. Kombinationen af ​​disse excitationer danner den såkaldte excitationsvektor, som koder for den holistiske effekt af stimulus. Yderligere, for at matche den indkommende excitation, udsættes excitationsvektoren for normalisering , som et resultat af hvilken hver excitationsvektor, der karakteriserer et bestemt signal, vil have samme længde. Så kan hele signalrummet repræsenteres som en hypersfære , hvis dimension er bestemt af antallet af uafhængige neuroner i ensemblet. Hvert signal kan derefter repræsenteres som et punkt på overfladen af ​​hypersfæren. Forskellen mellem signalerne er den euklidiske afstand mellem enderne af excitationsvektorerne. Med hensyn til RDC kan dette beskrives som følger: et sæt af visse detektorer kan repræsenteres af punkter på overfladen af ​​en hypersfære, hvis dimension er bestemt af antallet af forudsigere, og koordinaterne er lig med excitationerne af de tilsvarende prædiktorer.

Det samme kodningsprincip kan anvendes på RDC's eksekutivsystem. Kommandoneuronen transmitterer excitationsvektoren til en gruppe præmotoriske neuroner, som bestemmer komponenterne i adfærdsresponsvektoren.

Denne tilgang gør det muligt at integrere makro- og mikroniveauerne af menneskelig adfærdsanalyse, det vil sige at forbinde komplekse menneskelige adfærdsresponser og aktiviteten af ​​individuelle neuroner og neurale ensembler. Princippet om vektorkodning bruges til at analysere opfattelsen af ​​farve, visuelt kontrolleret adfærd [7] , samt i analysen af ​​følelsesmæssige processer [8] .

Kilder

  1. ↑ 1 2 3 4 Sokolov EN, Izmailov Ch.A. Den konceptuelle refleksbue: En model for neural behandling som udviklet til farvesyn  //  Moderne problemer i perception / Red. af HG Geissler. - 1983. - S. 192-216 .
  2. ↑ 1 2 Arakelov G. G. Rollen af ​​at studere simple systemer i skabelsen af ​​en model af den konceptuelle refleksbue af E. N. Sokolov  (russisk)  // Moscow University Bulletin: 14. Psychology. - 2010. - Nr. 4 . - S. 57-62 . Arkiveret 26. oktober 2020.
  3. ↑ 1 2 Chernorizov A. M. Psykofysiologisk skole ved E. N. Sokolova  (russisk)  // Bulletin of Moscow University. - 2010. - T. 14. Psykologi , nr. 4 . - S. 4-21 . Arkiveret 26. oktober 2020.
  4. Palikhova T. A. Neuroner og synapser af sneglen i vektorpsykofysiologi E.N. Sokolova  (russisk)  // Bulletin fra Moskva Universitet. - 2010. - T. 14. Psykologi , nr. 4 . - S. 149-164 . Arkiveret 22. oktober 2020.
  5. ↑ 1 2 3 4 Grechenko T. N. Neurale hukommelsesmekanismer i værker af E. N. Sokolov  (Russisk)  // Moscow University Bulletin. - 2010. - T. 14. Psykologi , nr. 4 . - S. 63-78 . Arkiveret 26. oktober 2020.
  6. Chernorizov A. M. "Problemfelt" for moderne psykofysiologi: fra nanoneuronik til bevidsthed  (russisk)  // Moskva Universitetsbulletin. - 2007. - T. 14. Psykologi , nr. 3 . - S. 15-43 .
  7. Izmailov Ch. A., Sokolov E. N., Chernorizov A. M. Psykofysiologi af farvesyn. - Forlag ved Moscow State University, 1989.
  8. Vartanov, AV, Vartanova, II Firedimensionel sfærisk model af følelser  //  Procedia Computer Science. - 2018. - Nr. 145 . - S. 604-610 .

Se også