في جسم الإنسان، تعمل مختلف الأعضاء والأنظمة معًا للحفاظ على التوازن. أحد هذه الأجهزة هو الجهاز العصبي، الذي يتكون من أنواع مختلفة من الخلايا العصبية التي تتواصل من خلال النبضات الكهربائية والمرسلات الكيميائية التي تسمى الناقلات العصبية. يمكن للجهاز العصبي إدراك الأحاسيس الخارجية والداخلية ومعالجتها ودمج المعلومات من عدة مصادر والتفاعل وفقًا لذلك.
يجب أن يكون قادرًا أيضًا على تصفية المحفزات غير المناسبة أو المتضاربة. تبحث هذه الورقة في كيفية مزج الجهاز العصبي بين محفزات التباين، بما في ذلك كيفية تمييزه بين الإشارات المهمة وغير الأساسية.
بنية الجهاز العصبي تسمح بعملية الترشيح هذه. يحتوي على كل من المستقبلات والمؤثرات التي تكتشف وتولد استجابات للمحفزات، على التوالي. المستقبلات هي خلايا متخصصة تشعر بالتغيرات في بيئتها بينما تنتج المؤثرات الإنتاج الحركي. وهي مترابطة من خلال الأعصاب التي تتكون من محاور وتشعبات تشكل مشابك. في هذه الوصلات، تنتقل الإشارات العصبية من خلال الفجوة باستخدام مواد كيميائية تسمى الناقلات العصبية. من خلال تنظيم كمية الناقل العصبي المنبعثة، يمكن للجهاز العصبي تعديل استجابته لمنبه معين.
إذا تم إطلاق الكثير من الجلوتامات، يمكن للخلايا العصبية أن تثير وتطلق النار بشكل متكرر، مما يؤدي إلى استجابة أقوى. من ناحية أخرى، إذا كان GABA، الناقل العصبي المثبط، غير موجود، فقد تكون الخلايا العصبية صامتة، مما يقلل من الاستجابة الإجمالية. يستخدم الدماغ آليات مختلفة لمعالجة المدخلات المتنافسة. إحدى هذه الآليات هي التثبيط الجانبي، حيث تتنافس الخلايا العصبية المجاورة مع بعضها البعض لإرسال إشارتها. إذا أطلقت إحدى الخلايا العصبية أولاً، فإنها تقمع نشاط الخلايا العصبية القريبة. نتيجة لذلك، فقط أولئك الذين يتلقون معلومات كافية للتغلب على هذا التثبيط سيستمرون في إطلاق النار، مما يسمح للدماغ بإعطاء الأولوية لأحاسيس معينة على الآخرين. آلية أخرى هي التحكم من أعلى إلى أسفل، حيث تؤثر مناطق الدماغ عالية الرتبة على المعالجة منخفضة المستوى عن طريق إرسال تثبيط التغذية الراجعة إلى المناطق المناسبة. يساعد هذا في منع تحقيق الوعي الواعي بالمعلومات الحسية الزائدة أو غير المناسبة.
يمكن للجهاز العصبي أيضًا استخدام التعلم والذاكرة لتعزيز قدرته على خلط محفزات التباين. من خلال التعرض المتكرر لإحساس معين، يمكن للدماغ أن يصبح أكثر كفاءة في معالجته، مما يسمح بتكامل أسرع وأفضل لمصادر متعددة.
يسمح التمكين طويل المدى (LTP) بتعزيز المشبك بين الخلايا العصبية، مما يجعل مسارات معينة أكثر عرضة للتنشيط. يُعتقد أن هذه العمليات تكمن وراء العديد من جوانب السلوك البشري، بما في ذلك الاهتمام واتخاذ القرار والمرونة المعرفية.
طور الجهاز العصبي استراتيجيات متطورة لضمان المعالجة الفعالة للإشارات المهمة بينما يتم تصفية الإشارات الصغيرة. باستخدام آليات مثل الكبح الجانبي والتحكم من أعلى إلى أسفل و LTP، يمكنه الاستجابة بسرعة للظروف البيئية المتغيرة والتكيف مع المواقف الجديدة. يمكن أن يلقي فهم كيفية عمل هذه الأنظمة الضوء على البيولوجيا الأساسية لتصوراتنا وذكرياتنا وأفعالنا.
كيف يخلط الجهاز العصبي المحفزات المتباينة ؟
يتضمن دمج المعلومات الحسية عملية مزج محفزات التباين في تجربة إدراكية متماسكة. يتلقى الدماغ معلومات من حواس متعددة، مثل الرؤية واللمس والصوت والرائحة والتذوق، في أوقات وترددات مختلفة، والتي يمكن أن تكون مدمرة إذا لم يتم تنسيقها بشكل صحيح. للتغلب على هذه المشكلة، يستخدم الجهاز العصبي المركزي آليات مختلفة لدمج هذه الإشارات وخلق تصور واحد.