Tabla de Contenidos
Lateral hämning definieras som den process genom vilken en cell hämmar aktiviteten hos intilliggande celler . När det gäller nervsystemet är cellerna neuronerna. Den laterala hämningen av neuroner genererar en minskning av aktiviteten hos en grupp av neuroner, vilket gör att hjärnan kan modulera hanteringen av informationen den tar emot från organismens miljö. Detta resulterar i dämpning av effekten av vissa sensoriska stimuli och optimering av registreringen av andra stimuli, med vilken lateral hämning hjälper till att skärpa den sensoriska uppfattningen av syn, hörsel, känsel och lukt.
Neuroner är cellerna i nervsystemet som skickar, tar emot och tolkar information från alla delar av kroppen . Det var den spanske vetenskapsmannen Santiago Ramón y Cajal, Nobelpriset i medicin, som i slutet av 1800-talet identifierade nervceller som de grundläggande strukturella komponenterna i nervsystemet och föreslog en modell för att förklara deras funktion. Huvudkomponenterna i en neuron, vars detaljerade struktur visas i figuren ovan, är cellkroppen, axonerna och dendriterna. Dendriter sträcker sig från neuronen och tar emot signaler från andra neuroner; cellkroppen är bearbetningscentrum för en neuron, och axoner är nervförlängningar som förgrenar sig vid deras terminala ändar för att överföra signaler till andra neuroner.
Neuroner kommunicerar information genom nervimpulser, som är aktionspotentialer, det vill säga vågor av elektrisk laddning som färdas längs cellmembranet och överförs genom att modifiera laddningsfördelningen. Nervimpulser tas emot i neuronernas dendriter, passerar genom cellkroppen och förs längs axonet till de terminala grenarna. Neuroner berör inte varandra, utan är åtskilda av ett gap som kallas synaptisk klyfta; Signaler överförs från en neuron, den presynaptiska, till en annan neuron, den postsynaptiska, av vissa molekyler, kemiska budbärare, så kallade neurotransmittorer . Genom synapsen kan en neuron ha förbindelser med tusentals andra neuroner samtidigt, vilket skapar ett stort neuralt nätverk.
Lateral hämning
På grund av lateral hämning har vissa neuroner en annan stimuleringsnivå än intilliggande neuroner. Huvudneuronen i en process, den med högst stimuleringsnivå, frigör signalsubstanser som exciterar en serie neuroner, efter en viss sekvens. Samtidigt aktiverar huvudneuronen neuroner i hjärnan som hämmar aktiviteten hos andra neuroner som ligger lateralt till processens sekvens. Dessa hämmande neuroner är de nervceller som är involverade i kommunikationen mellan det centrala nervsystemet och motoriska eller sensoriska neuroner. På så sätt skapas en kontrast mellan de olika stimuli som gör att nervsystemet kan fokusera eller ”koncentrera sig” på en viss stimulans. Som nämndes i början,
Lateral hämning av visuella sensoriska system
I retinala celler resulterar lateral hämning i kantförstärkning och ökad kontrast i bilder som bildas i hjärnan. Effekten av denna laterala hämning upptäcktes av Ernst Mach, som 1865 förklarade den visuella illusionen som kallas marsband.. Denna effekt gör att paneler med olika nyanser placerade sida vid sida ser ljusare eller mörkare ut vid övergångar, trots den enhetliga färgen i en panel. Paneler ser ljusare ut i kanten med en mörkare panel och mörkare i kanten med en ljusare panel. De mörkare och ljusare banden vid övergångarna är inte verkliga, utan resultatet av lateral hämning. Näthinneneuroner som får större stimulans hämmar intilliggande neuroner i högre grad än celler som får mindre intensiv stimulering. Ljusreceptorer som tar emot information från den ljusare sidan av kanterna ger ett starkare visuellt svar än receptorer som tar emot information från den mörkare sidan. Detta svar från nervsystemet ökar kontrasten vid kanterna,
Samtidig kontrast är också resultatet av lateral hämning. I en samtidig kontrastsituation påverkar ljusstyrkan hos en bakgrund uppfattningen av ljusstyrkan hos huvudstimulansen. Samma huvudstimulans ser ljusare ut på en mörk bakgrund och mörkare på en ljusare bakgrund.
Lateral hämning av det taktila sensoriska systemet
Lateral hämning verkar också på beröring. Perception genom beröring sker genom aktivering av neurala receptorer i huden, som upptäcker trycket som utövas på den ytan av kroppen. Lateral inhibering ökar kontrasten mellan de starkaste och svagaste taktila signalerna. Receptorer som tar emot de starkaste signalerna, de som uppstår vid en kontaktpunkt, hämmar intilliggande receptorer i större utsträckning än receptorer som får en svagare stimulans, på platser perifera till kontaktpunkten. Detta förbättrar känsligheten för beröringsuppfattning genom att låta hjärnan bestämma den exakta platsen för stimulansen. De områden på kroppen som är mest känsliga för beröring, såsom fingertopparna och tungan,
Lateral hämning av det auditiva sensoriska systemet
Lateral hämning tros spela en relevant roll i de processer som är förknippade med hörsel och överföring av information till hjärnan. Auditiva signaler färdas från snäckan i innerörat till hörselbarken i hjärnans temporallober. De olika cellerna som är associerade med hörselprocesser svarar mer effektivt på ljud av vissa frekvenser. Hörselneuroner som stimuleras mer av ljud vid en viss frekvens kan hämma verkan av andra neuroner som stimuleras mindre av ljud med en annan frekvens. Denna proportionella hämning av stimuleringen hjälper till att förbättra kontrasten och därmed känsligheten i uppfattningen av ljud.
Källor
Bekesy, G. Von. Mach Band Type Lateral inhibition i olika sinnesorgan. The Journal of General Physiology , vol. 50, nej. 3, 1967, sid. 519–532, doi:10.1085/jgp.50.3.519.
Fuchs, Jannon L., Drown, Paul B. Two-Point Discriminability: Relation to Properties of the Somatosensory System. Somatosensory Research , vol. 2, nr. 2, sid. 163–169, 1984 doi:10.1080/07367244.1984.11800556.
Jonas, Peter, Buzsaki, Gyorgy. Neural hämning. Scholarpedia , www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition .
Lopez-Munoz, F; Boya, J., Alamo, C. Neuronteori, hörnstenen inom neurovetenskap, på hundraårsdagen av Nobelprisutdelningen till Santiago Ramón y Cajal . Brain Research Bulletin vol. 70, nr 4-6, sid. 391-405, 2006. doi:10.1016/j.brainresbull.2006.07.010.
Okamoto, Hidehiko, et al . Asymmetrisk lateral hämmande neural aktivitet i det auditiva systemet: en Magnetoencefalografisk studie. BMC Neuroscience , vol. 8, nr. 1, 2007, sid. 33, doi:10.1186/1471-2202-8-33.
Shi, Veronica, et al . Effekt av stimulansbredd på samtidig kontrast. PeerJ , vol. 1, 2013, doi:10.7717/peerj.146.
