Сенсорное стробирование описывает неврологические процессы фильтрации избыточных или ненужных стимулов в мозгу от всех возможных стимулов окружающей среды. Сенсорное стробирование, также называемое стробированием или фильтрацией, предотвращает перегрузку нерелевантной информацией в высших корковых центрах мозга. Сенсорное стробирование также может происходить в различных формах через изменения как восприятия, так и ощущений, на которые влияют различные факторы, такие как «возбуждение, недавнее воздействие раздражителя и избирательное внимание». [1]
Хотя сенсорное стробирование в значительной степени автоматическое, оно также происходит в контексте обработки внимания, поскольку мозг выборочно ищет информацию, относящуюся к цели. [2] Предыдущие исследования показали корреляцию между сенсорным гейтингом и различными когнитивными функциями, но пока нет убедительных доказательств того, что взаимосвязь между сенсорным гейтингом и когнитивными функциями не зависит от модальности.
Эффект коктейльной вечеринки [ править ]
Эффект коктейльной вечеринки показывает, как мозг подавляет входные стимулы окружающей среды, продолжая при этом обрабатывать сенсорные входные данные от стимула, на который направлено внимание. Эффект коктейльной вечеринки демонстрирует сенсорное управление слухом, но и другие органы чувств проходят через тот же процесс, защищая первичные корковые области от перегрузки.
Вовлеченные нейронные области [ править ]
Информация от сенсорных рецепторов попадает в мозг через нейроны и синапсы в таламусе. В ядрах pulvinar по таламус играет важную роль в внимание, и играет важную роль в фильтрации ненужной информации в отношении сенсорного гейтирования. В ходе проверенного клинического исследования было обнаружено, что два стимула (S1 и S2) переносятся в пределах 500 мс между щелчками и 8 секунд между парами, при этом известно, что S1 генерирует след памяти, который предположительно сохраняется в область гиппокампа, в то время как S2 появляется позже для сравнения с первыми стимулами, поскольку он подавляется, если не предоставляется новая информация. (И S1, и S2 обычно относятся к слуховым стимулам, вызываемым машинами, используемыми для тестирования сенсорного стробирования.) Пульвинарные ядра в таламусе действуют как привратники, решая, какая информация должна подавляться, а какая должна быть отправлена в другие области коры. [3] ЦНС (центральная нервная система) после того, как пульвинарные ядра сочтут информацию несущественной, действует как важный тормозной механизм, предотвращающий поступление информации в высшие корковые центры.
Сенсорное стробирование опосредуется сетью в головном мозге, которая включает слуховую кору (АС), префронтальную кору , гиппокамп , а также обонятельную кору, которая играет роль в феномене сенсорного стробирования. Другие области мозга, связанные с сенсорным гейтированием, включают миндалевидное тело , полосатое тело , медиальную префронтальную кору и область дофаминовых клеток среднего мозга ( ГАМКергические клетки).только нейроны). Исследования сенсорного стробирования в основном происходят в областях коры головного мозга, где стимул идентифицируется сознательно, потому что это менее инвазивный способ изучения сенсорного стробирования. Исследования на крысах также показывают, что ствол мозга, таламус и первичная слуховая кора играют роль в сенсорном контроле слуховых стимулов. [4]
Методы измерения [ править ]
Парадигма парных кликов [ править ]
Парадигма парных щелчков - это распространенный неинвазивный метод, используемый для измерения сенсорного стробирования, типа потенциала, связанного с событием . Для нормального сенсорного стробирования, если человек слышит пару щелчков в пределах 500 мс друг от друга, он блокирует второй щелчок, потому что он воспринимается как избыточный. Свидетельство стробирования можно увидеть в волне P50, возникающей в мозге через 50 мс после щелчка. Низкие значения волны P50 указывают на то, что сенсорное стробирование произошло. Высокие значения волны P50 указывают на отсутствие сенсорного стробирования. Люди с шизофренией уменьшают амплитуду S2 только на 10–20%, тогда как люди без шизофрении уменьшают амплитуду S2 на 80–90%.
_-_FET09_Prague.jpg/440px-Electroencephalography_(EEG)_-_FET09_Prague.jpg)
_-_FET09_Prague.jpg){kind=link}
Другие методы [ править ]
Электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ) используются для измерения реакции мозга и являются распространенными методами изучения сенсорного стробирования. Одним из типов измерения ЭЭГ, используемых для сенсорных исследований, является потенциал, связанный с событием (ERP). ЭЭГ-исследование сенсорного стробирования показывает, что стробирование начинается почти сразу после получения стимула. Исследования с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) показали, что повышенная потребность в доступе к информации сопровождается повышенным вовлечением таламуса. Тестирование волны P50 является одним из многих потенциальных исследований, связанных со слуховыми событиями.
Дефицит сенсорного гейтинга и психические заболевания [ править ]
Шизофрения [ править ]
Большой интерес к исследованиям сенсорного стробирования направлен на уменьшение дефицита у людей с диагнозом шизофрения. Люди с шизофренией часто испытывают дефицит нейронального ответа волны P50., поэтому P50 является наиболее распространенным методом диагностики людей с шизофренией. Тест проводится так, что пациенты слышат два однородных звука с интервалом в 500 миллисекунд. Пока пациенты слышат звук, колпачок ЭЭГ используется для измерения активности мозга в ответ на эти звуки. Нормальный субъект демонстрирует снижение активности мозга при прослушивании второго звука, в то время как субъект, демонстрирующий активность мозга, равную первому звуку, имеет высокую вероятность шизофрении. Поскольку люди, страдающие шизофренией, часто могут иметь чрезмерную нагрузку на стимулы, волна P50 может играть решающую роль в освещении сенсорного стробирования на неврологическом уровне. [5]
В настоящее время тест проводился на мышах, и результаты были идентичны человеческим испытуемым в том, что активность мозга снизилась на втором звуке. Во втором эксперименте ученые поместили внутренние электроды в слуховые области мозга. Было обнаружено, что к тому времени, когда раздался второй звук, в стволе мозга уже началось снижение активности мозга. Открытие эффекта фильтра, активирующегося, как только ствол мозга воспринимает звук, было выполнено на мышах с «синдромом делеции 22q11», синдромом, связанным с шизофренией у людей. [5] Продолжающееся исследование, которое требует проверки, предполагает, что фильтрующая система действительно находится в стволе мозга, что дает надежду на обнаружение неврологического источника шизофрении.
Влияние наркотиков [ править ]
Никотин [ править ]
Одна из причин, по которой люди сообщают, что им нравится курить сигареты, - это способность никотина способствовать их избирательному вниманию. [3] Никотин заставляет рецепторы выделять азотную кислоту, которая замедляет сенсорное торможение, вызывая подавление последующих раздражителей. Благодаря своему действию никотин может корректировать дефицит сенсорного гейтинга у людей с шизофренией (80% шизофреников выкуривают 30 сигарет в день) [3], хотя эффект длится всего около 30 минут, поскольку рецепторы никотина быстро теряют чувствительность. Такое же самолечение наблюдается среди людей с синдромом дефицита внимания / гиперактивности и даже среди людей с аутизмом.
Сенсорное управление и творчество [ править ]
Влияние на творчество [ править ]
Некоторые исследования показывают доказательства связи между сенсорным управлением и творческим мышлением. Один эксперимент, проведенный в 2015 году, предполагает, что так называемая «утечка» внимания у людей с высоким уровнем психопатологии может привести к повышению творческих способностей. В ходе исследования исследователи обнаружили, что творческие люди, как правило, демонстрируют пониженное сенсорное управление, фильтруя звук в меньшей степени, чем нормальные субъекты. Снижение способности подавлять вторичную информацию привело к тому, что через сознательный мозг поступил более широкий спектр нефильтрованных стимулов, что позволило творческому человеку интегрировать различные идеи, создавая творческое мышление. Эксперимент проводился 97 участниками, творческие способности которых оценивались путем записи их достижений и проведения теста на дивергентное мышление. После этого сенсорное управление измерялось с помощью ЭЭГ и слуховых щелчков.Результаты доказали, что люди с творческими достижениями действительно демонстрировали меньшую скрытую заторможенность по сравнению со средними испытуемыми. Таким образом, исследование показало доказательства корреляции между творчеством и сенсорным гейтингом с уменьшенной фильтрацией, которая оказалась механизмом для получения более широкого диапазона стимулов, ведущих к большей творческой активности.[6]
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ DA Wilson, The Senses: A Complete Reference, 2008
- ^ Джонс, Лос-Анджелес; Холмы, Пиджак; Дик, км; Джонс, ИП; Брайт, П. (февраль 2016 г.). «Когнитивные механизмы, связанные со слуховым сенсорным гейтированием» . Мозг и познание . 102 : 33–45. DOI : 10.1016 / j.bandc.2015.12.005 . ISSN 0278-2626 . PMC 4727785 . PMID 26716891 .
- ^ a b c Cromwell, Howard C .; Мирс, Райан П .; Ван, Ли; Бутрос, Наш Н. (апрель 2008 г.). «Сенсорное гейтинг: переход от фундаментальной к клинической науке» . Клиническая ЭЭГ и неврология . 39 (2): 69–72. DOI : 10.1177 / 155005940803900209 . ISSN 1550-0594 . PMC 4127047 . PMID 18450171 .
- ^ Ченг, Чиа-Сюн; Chan, Pei-Ying S .; Ниддам, Дэвид М .; Цай, Шан-Юэ; Сюй, Ши-Чи; Лю, Чиа-И (04.02.2016). «Сенсорное управление, контроль торможения и гамма-колебания в соматосенсорной коре человека» . Научные отчеты . 6 (1): 20437. Bibcode : 2016NatSR ... 620437C . DOI : 10.1038 / srep20437 . ISSN 2045-2322 . PMC 4740805 . PMID 26843358 .
- ^ а б Ким, Стефани (2019-09-09). "Исследователи изучают механизм слухового сенсорного гейтирования -..." Обзор слуха . Проверено 22 июня 2020 .
- ^ «Творчество и сенсорное управление» . Психология сегодня . Проверено 22 июня 2020 .
