Принцип работы. Принципиально новая теория алгоритмики работы неокортекса была разработана в Менло Парке, Калифорния

Принципиально новая теория алгоритмики работы неокортекса была разработана в Менло Парке, Калифорния, США, в самом сердце Кремниевой Долины, мистером Джеффом Хокинсом. Теория иерархической временной памяти была реализована программно в виде компьютерного алгоритма, который доступен к использованию в рамках лицензии на сайте numenta.com.

§ Один и тот же алгоритм обрабатывает все органы чувств.

§ В функции нейрона заложена память во времени, что-то вроде причинно-следственных связей, иерархически складывающихся во все более и более крупные объекты из более мелких.

53. Поле кожного анализатора (осязательная чувствительность, болевая чувствительность и температурная чувствительность) находится в постцентральной извилине и в коре верхней теменной дольки. В постцентральной извилине противоположная половина тела человека спроецирована вверх ногой, так что в верхней части извилины расположена проекция рецепторов нижней конечности, а в нижней - проекция рецепторов головы. Каждая постцентральная извилина связана с иннервацией противоположной части тела вследствие перекреста чувствительных проводников в спинном мозге и частично в продолговатом мозге. Верхняя теменная долька - вторичная зона кожной чувствительности, ответственная за более сложные тактильные ощущения: завосприятие на ощупь формы предметов, веса предметов, поверхности предметов.

Поле двигательного анализатора находится в основном в предцентральной извилине и в парацентральной дольке. Двигательные области каждого из полушарий, весьма специализированные у человека, связаны со скелетными мышцами противоположной стороны тела. Если мышцы конечностей изолированно связаны с одним из полушарий, то мышцы туловища, гортани и глотки - с двигательными областями обоих полушарий. От двигательной коры нервные импульсы направляются к нейронам спинного мозга, а от них - к скелетным мышцам. В передних столбах (передних рогах) серого вещества залегаютдвигательные нейроны, образующие ядра, являющиеся двигательными соматическими центрами. В предцентральной извилинетакже спроецирована половина человека вверх ногой с противоположной стороны тела, большую часть проекции занимают голова и кисть. Это двигательный гомункулус. В верхних участках предцентральной извилины и в парацентральной долькерасположены клетки, импульсы от которых направляются к мышцам нижних отделов туловища и мышцам нижних конечностей. В нижней части предцентральной извилины находятся двигательные центры, регулирующие деятельность мышц лица. Правая двигательная область связана с левой половиной тела, а левая - с правой. Мышцы туловища, мышцы гортани и мышцы глоткинаходятся под влиянием обоих полушарий.

Поле слухового анализатора находится в глубине латеральной борозды и на внутренней поверхности верхней височной извилины. В первичных слуховых полях осуществляется восприятие высоко- и низкочастотных звуковых сигналов, а во вторичном слуховом поле (поле Вернике - слуховой центр речи) происходит обработка слуховых сигналов. Двустороннее поражение этих полей приводит к "корковой глухоте", т. е. нарушается восприятие речи на слух.

Поле обонятельного анализатора помещается в филогенетически древней части коры мозга, в пределах крючка и отчасти вгиппокампальной извилине (извилине морского конька).

Чувство обоняния и чувство вкуса тесно взаимосвязаны. Это объясняется близким расположением полей обонятельного ивкусового анализаторов. Благодаря близкому расположению ядер обонятельного (лимбическая система, крючок) и ядер вкусового анализаторов (самые нижние отделы коры постцентральной извилины) чувства обоняния и вкуса тесно связаны между собой. Ядра вкусового и обонятельного анализаторов обоих полушарий связаны проводящими путями с рецепторами как левой, так и правой стороны. Описанные корковые концы анализаторов осуществляют анализ и синтез сигналов, поступающих из внешней и внутренней среды организма, составляющих первую сигнальную систему действительности (И. П. Павлов). В отличие от первой, вторая сигнальная система имеется только у человека и тесно связана с членораздельной речью.

Поле зрительного анализатора располагается в затылочной доле по бокам от шпорной борозды. Причем ядро правого полушария связано проводящими путями с латеральной (височной) половиной сетчатки правого глаза и медиальной (носовой) половиной сетчатки левого глаза; левого - с латеральной половиной сетчатки левого и медиальной половиной сетчатки правого глаза. Здесь находятся первичное рецептивное зрительное поле и вторичные рецептивные зрительные поля. Поражение вторичных зрительных полей сопровождается потерей зрительной памяти, утратой цветоанализа и утратой способности ориентироваться в незнакомой обстановке.

Моторное поле, обеспечивающее сочетанный поворот головы и глаз в противоположную сторону, находится в средней лобной извилине, в премоторной области.

Моторное поле артикуляции речи помещается в задних отделах нижней лобной извилины. Это речедвигательный центр. При его поражении нарушается артикуляция.

В центральных отделах нижней лобной извилины находится моторное поле, связанное с пением. При поражении этого центра возникает амузия - неспособность к составлению и воспроизведению музыкальных фраз и утрачивается способность к составлению осмысленных предложений из отдельных слов. Речь таких больных состоит из не связанного по смысловому значению набора слов.

54. Проекционные зоны обеспечивают главным образом простые специфичес­кие физиологические акты, прежде всего восприятие ощущений определенной модальности. Подходящие к ним проекционные проводящие пути связывают эти зоны с находящимися с ними в функциональном соответствии рецептор-ными территориями на периферии. Примерами проекционных корковых зон являются уже описанные в предыдущих главах область задней центральной извилины (зона общих видов чувствительности) или расположенная на ме­диальной стороне затылочной доли область шпорной борозды (проекционная зрительная зона).

Ассоциативные зоны коры не имеют непосредственных связей с перифери­ей. Они находятся между проекционными зонами и имеют многочисленные ассоциативные связи с этими проекционными и с другими ассоциативными зонами. Функцией ассоциативных зон является осуществление высшего ана­лиза и синтеза многих элементарных и более сложных компонентов. Здесь по существу происходит осмысление поступающей в мозг информации, форми­рование представлений и понятий.

Вторичные ассоциатив­ные поля примыкают к проекционным. Они осуществляют еще сохраняющий специфическую направленность анализ и синтез элементарных ощущений.

Третичные ассоциативные поля расположены в основном между вторичны­ми и являются зонами перекрытия соседних территорий. Они имеют отноше­ние прежде всего к аналитической деятельности коры, обеспечивая высшие психические функции, свойственные человеку в их наиболее сложных интел­лектуальных и речевых проявлениях.

55. Эволюция конечного мозга

Развитие конечного мозга обусловлено последовательным формированием трёх групп нервных центров и соединяющих их волокон (см. рис. 16).

Первая группа центров обозначается термином «обонятельный мозг». Это самые древние структуры конечного мозга, занимающие вентральное положение; в них находятся разные отделы обонятельного анализатора. Обонятельные участки коры имеют трёхслойное строение. У человека, в сравнении с другими животными, обонятельный мозг развит слабо, а остальные отделы полушарий (кора и подкорковые ядра) развиты очень сильно. По этой причине обонятельный мозг у человека является самой меньшей частью конечного мозга.

Вторая группа центров, образует так называемую старую часть конечного мозга. Эти центры располагаются в глубине больших полушарий, ближе к основанию мозга. В связи с этим их называют «базальные ганглии» (СНОСКА: Иногда их ещё называют подкорковыми ганглиями (ядрами), или, коротко, «подкоркой»). Базальные ганглии (полосатое тело, ограда и миндалевидное тело) являются центрами регуляции инстинктивного поведения, основанного на врождённых (безусловных) рефлексах, закреплённых генетически.

Центры, входящие в третью группу, управляют поведением на основе индивидуального опыта. Они располагаются в коре больших полушарий (старая и новая кора). Самая молодая часть конечного мозга – новая кора – получила у человека наибольшее развитие, обеспечив возможность формирования сложноорганизованного поведения.

56. Функция анализатора определяется способностью нервных клеток приходить в состояние возбуждения и передавать это возбуждение по центростремительным проводникам в вышележащие центры.

Раздражитель, т. е. определенный вид энергии, действует на строго специализированные чувствительные образования - периферические приборы анализаторов - рецепторы (recipere- принимать). В последних происходит переход специфической энергии раздражителя в энергию физиологического процесса. Раздражение по проводникам передается вышележащим центрам, и в клетках коры головного мозга нервное возбуждение превращается в ощущение.

В коре головного мозга происходит не только восприятие тончайших деталей раздражителей, но и оценка явлений внешнего мира с точки зрения интересов животного.

Следовательно, система любого анализатора в павловском значении представляет собой единое нервное образование, состоящее из периферического рецепторного прибора, проводников и центров, включая корковый конец анализатора.

И. П. Павлов писал: «Я склоняюсь к мысли, что большие полушария представляют главнейшим образом, а может быть и исключительно (это, понятно, в виде предположения), головной мозговой конец анализатора. Следовательно, все большие полушария заняты, если по-старому говорить, чувствительными центрами или, по той терминологии, которую я предлагаю, они заняты воспринимающими центрами, т. е. мозговыми концами анализатора».

И. П. Павлов рассматривал кору головного мозга как систему анализаторов, причем различным отделам коры свойственны специфические функции.

57. Первая пара черепных нервов N. olfactorius (обонятельный нерв) Корковые обонятельные центры в области извилины гиппокампа (4 нейрон пути).