Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Позин Н.В. -> "Элементы теории биологических анализаторов " -> 38

Элементы теории биологических анализаторов - Позин Н.В.

Позин Н.В., Любинский И.А., Левашов О.В., Шараев Г.А. Элементы теории биологических анализаторов — М.: Наука, 1978. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): elementiteoriibiologicheskihanalizatorov1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 154 >> Следующая

Второй уровень образован ортопейронами спирального ганглия. Элементы L% расположены на плоскости с координатными осями х и у. Элемент в точке х связан с рядом («столбцом») элементов Ь2, имеющих ту же абсциссу х и ориентированных вдоль оси у. В направлении у возрастают пороги элементов Функционально элементы моделируют простейший тип нейрона-преобразователя.
В ответ на конкретный звуковой сигнал па плоскости х, у возникает возбужденпая область. Чем больше амплитуда какой-либо спектральной компоненты сигнала, тем дальше по оси у продвинута возбужденная область. Внутри возбужденной области (вдали от границ) элементы находятся в состоянии насыщения. Вблизи границ степень возбуждения (выходной сигнал) элементов убывает до нуля.
Модель второй нодсистемы: наружные
волосков ые клетки — спиронейроны. Периферия второй подсистемы также представляется в виде двух уровней. Первый уровень образован рецепторами НК, расположенными в несколько рядов вдоль продольпого направления основной мембраны (вдоль оси х). Второй уровень L2 образован спиронейронами. Каждый спиропейрон посредством спироволокна связан с несколькими рецепторами, которые могут быть из одного или разных рядов.
Свойства этих нейронов обусловлены свойствами спироволокон. Исходя из представлений, изложенных в гл. I (§2), спироволокно рассматривается как «детектор» определенного вида изменения скорости (и направления) движения возбуждения по L\. В частном случае, когда звук есть чистый тон, изменение скорости распространения возбуждения по Lx (или скорости бегущей волны по мембране) также подчинено определенному закону (скорость монотонно спадает в направлении ж [141]). Если спиропейрон будет детектировать именно этот закон изменения скорости, то возможно повышепие его частотной избирательности. Эта гипотеза получила название «синфазного суммирования» (см. [142]). В то же время нет оснований отвергнуть предположение, что детекторы избирательно реагируют на иные законы изменения скорости. Спиронейроны могли бы
*) Соотношение, связывающее координату хт максимума колебаний с частотой звука, предложено в [140]:/= Ъ [10°^ — 1]. Здесь хт — расстоя-
ние от стремечка до точки, колеблющейся с максимальной амплитудой, 2 — длина улитки, а и Ь — константы.
явиться набором детекторов ряда типовых звуковых сигналов. К сожалению, в настоящее время нет физиологических данных, которые позволили бы судить о роли спиронейронов более определенно.
Бстествеппо ожидать, что к свойствам этих детекторов принадлежит способность подавлять внутренние и внешние шумы, которые будут восприниматься как «не свои» сигналы и не будут пропускаться спироволокпами к нейрону (гл. I, § 2). Возможность отфиль-тровки внутренних шумов допускает использование в качестве рецепторов (НК) высокочувствительных, но обладающих большой спонтанной активностью (большим внутренним шумом) элементов.
В дальнейшем предполагается, что общий спектральный анализ в слухе основан на работе первой подсистемы. В общем спектральном анализе вторая подсистема, по предположению, не участвует, и поэтому ее работа в дальнейшем не рассматривается.
2. Выделение участков гра-Ш1цы с наибольшей крутизной.
Итак, после первой стадии обработки информации (на выходе ^ первой подсистемы) спектральная картина звукового сигнала представлена в виде возбужденной области на двумерном слое
Li *')• 1’ио. 38. Пример возбужденной области
Вторая стадия обработки на 7'2-
направлена на выделение возбужденных участков на слое Ls, которые соответствовали2) бы окрестностям точек наибольшей крутизны границы возбужденной области на Ь2 (рис. 38). Поскольку информативные участки на Ь2 находятся на границе возбужденной области, то для их выделепия слой должен быть организован как слой с латеральными связями 3), выполняющий операцию выделения границ.
*) По оси а: этого слоя монотоппо возрастают оптимальные частоты нейронов, а по оси у — их пороги по интенсивности. На всех вышележащих слоях модели упорядоченность оптимальпых частот по оси х и порогов по оси у сохраняется.
2) Будем называть «соответствующими» точки разных слоев модели, которые имеют одинаковые координаты.
3) функция связи между элементами Ьг и Ls характеризуется радиусами действия торможения R.r п возбуждения RB, весовыми коэффициентами sT и sB, мощностью связей Рт и Рв, т. е. суммами всех весовых коэффициентов. Для непрерывной модели нейронного слоя [139]
ОС ОО
рв= j *в(* —рт= j st(y — Л)*!-
Чтобы определить величину тормозного (или возбуждающего) воздействия, поступающего от L2 па вход элемента слоя L3 с координатами (х, у), необходимо сложить с весовыми коэффициентами выходные сигналы всех элементов слоя L2, расположенных внутри круга радиусом 7?т (или 7?в) с центром в точке (х, у). На входе каждого элемента слоя L3 действует разность Е3 (х, у) — 1з(х>У)~
— (Е — 7)3 суммарпых возбуждающего и тормозного воздействий. Представим, что координаты нейронов принимают континуум значений, тогда
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed