🎊 📊 🌱 المخيخ مذهلة ⚖️ 🦅 🙏🏾

ما يثير الدهشة في المخيخ؟ قسم الدماغ ، الذي أعطانا الفرصة للتمتع بجمال وروعة الموسيقى والدقة المذهلة ونعمة حركات الرقص.

المحتويات
1. جهاز محاكاة الجهاز العصبي. الجزء 1. بسيط adder
2. جهاز محاكاة الجهاز العصبي. الجزء 2. تعديل العصبية
3. محاكاة الجهاز العصبي. الجزء 3. العنصر العصبي النقابي
4. الذاكرة ، وتوحيد الذاكرة وخلايا عصبية الجدة
5. النمذجة العاطفية أو الشعور الإلكتروني للجدة
6. المخيخ مذهلة
7. هيكل وبدء إعدادات الدماغ

يعمل الدماغ والجهاز العصبي ككل بنفس الإشارات المنفصلة ، والنبضات القصيرة ، التي يكون اتساعها هو نفسه ، والطريقة للتحكم في المواد العضوية المختلفة هي تغيير عدد النبضات لكل وحدة زمنية ، أي تردد الإشارة. أيضا ، يتم تحديد درجة التأثير على المستقبل بدقة من خلال تغيير تواتر النبضات.

نظام المحرك لدينا لديه القدرة على اتخاذ إجراءات دقيقة للغاية ، لحركات سلسة أو حركات دقيقة لأطرافنا. لتحقيق ذلك ، تم تقسيم العضلات ، التي تتطلب مرونة عالية في التحكم ، إلى وحدات المحرك. الوحدة الحركية هي الخلايا العصبية الحركية وألياف العضلات المرتبطة بها. وكلما ازدادت الوحدات الحركية في النشاط ، زاد الجهد الناتج عن تقلص العضلات. أيضا ، تتشابك الألياف العضلية لمختلف الوحدات الحركية من أجل توزيع الحمل ومجال العمل. وبالتالي ، من الممكن التحكم في العضلات ليس فقط بسبب تواتر تنشيط الوحدات الحركية ، ولكن أيضًا إجمالي عدد المشاركين في النشاط.

تخيل منعكسًا بسيطًا يؤدي تنشيط عنوانه إلى تقلص كامل للعضلة. في هذا المنعكس ، سيتم تنشيط جميع الوحدات الحركية تقريبًا في نفس الوقت. ولكن في عملية الحياة ، قد تنشأ حاجة ، على سبيل المثال ، إلى الانقباض بسلاسة ، أو استرخاء العضلات بشكل استباقي ، أو فقط الاسترخاء السلس للعضلة ، ولكن بعد ذلك انخفاضها السريع.

في المثال المقلد ، هناك العديد من ردود الفعل المؤدية إلى طبيعة مختلفة لتنشيط العضلة الافتراضية ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن كل مؤشر للعمل هو وحدة حركية لعضلة واحدة. في المثال ، هناك انعكاس رئيسي ، يؤدي تنشيطه إلى الإطلاق المتزامن لجميع الوحدات الحركية. على أساس هذا المنعكس ، تم إنشاء ردود الفعل ، كما كانت ، من خلال البنية الفوقية ، والتي تضمن التبديل المتسلسل أو إيقاف تشغيل الوحدات الحركية ، مما يضيف بعض عامل الوقت.

في عملية التنمية ، يتعلم الحيوان التحكم في جسده ، ويتم التدريب ليس فقط في شكل إنشاء جمعيات ، وربط بعض الأحداث ، ولكن أيضًا نسبة هذه الأحداث في الوقت المناسب ، وبدقة تامة. بالطبع ، فإن انتشار الإثارة على طول القوس الانعكاسي يعطي عامل وقت ، لكن آليات تكوين ردود الفعل لا تسمح بجعل هذا العامل دقيقًا بما فيه الكفاية. يجب أن يكون لدى الجهاز العصبي آلية لتذكر الفترات الزمنية بين الإجراءات ، علاوة على ذلك بما يكفي من المرونة لإمكانية إعادة التدريب.

عند تطوير نظرية الدماغ ودراسة الجهاز العصبي ، فوجئت جدًا بالمخيخ ، وميزاته تختلف تمامًا عن هياكل الدماغ الأخرى. أولاً ، هذه هي نسبة حجم المخيخ والوظيفية الموصوفة له. يشغل المخيخ حوالي 14 ٪ من الدماغ بأكمله (بالنسبة للحيوانات ستكون النسبة أعلى) ، وكما تعلم ، يعمل على تنسيق أجسامنا ، كما يؤدي بعض الوظائف اللاإرادية. في هذه الحالة ، يتسبب تلف المخيخ في حدوث انتهاك للتنسيق في شكل صعوبة في الحفاظ على التوازن ، ودقة الحركات ، وكتابة يدوية غير متساوية ، وبطء في الكلام ، إلخ. لنجاح الحيوان ، هذه الوظائف مهمة جدًا ، لكن حجم المخيخ أكبر ، على سبيل المثال ، من منطقتي ويرنيك وبروكا معًا ، على الرغم من أن هذه المناطق مسؤولة عن الكلام البشري ، أي أنها تؤدي وظائف أكثر تعقيدًا بأحجام أصغر.

ثانيًا ، في المخيخ هناك أشكال غير عادية من الخلايا العصبية - خلايا Purkinje. تتشعب التشعبات لهذه الخلايا بقوة على جانب واحد من نواة الخلية ، وتتفرع في نفس المستوى. يجب أن يكون هذا الشكل من الخلية بسبب شيء ما ، وعادة ما تنمو التشعبات من الخلايا العصبية دون توجيه صارم في الطائرات.

ثالثًا ، يختلف هيكل قشرة المخيخ بشكل كبير عن هيكل قشرة المخ. في قشرة المخيخ ، يتم تمييز ثلاث طبقات فقط: الطبقة الجزيئية ، طبقة الخلية Purkinje والطبقة الحبيبية. إذا كانت القشرة المخية الحديثة في عملية التطور تزيد من عدد طبقاتها ، فإن هذا لم يحدث في المخيخ. عادة ، لا يلمس التطور ما يعمل بشكل جيد ويفي بوظائفه بشكل كافٍ. بالنظر إلى أن المخيخ يظهر بشكل تطوري مبكرًا إلى حد ما ، يمكن القول أن بنية قشرته يتم شحذها تمامًا من خلال التطور تحت وظائفه.

واحدة من ميزات بنية قشرة المخيخ هو وجود الألياف المتوازية - هذه هي محاور خلايا الحبوب (الخلايا الحبيبية) التي تنتشر بالتوازي مع بعضها البعض ومتعامدة مع مستوى نمو التشعبات لخلايا Purkinje. ربما يرجع شكل خلايا Purkinje إلى حقيقة أنها تزيد من احتمال التلامس بين الألياف المتوازية والتغصن في خلايا Purkinje أثناء نموها وتطور القشرة. تعتبر خلية Purkinje "خلية مصيدة" لتنمو الألياف المتوازية.

من المعروف أن جهد الفعل يأخذ شكل دفعة قصيرة وينتشر على طول النسيج العصبي بسرعة محدودة ، حوالي 1 م / ث. هذا يشير إلى فكرة أن مجمع الألياف المتوازية وخلايا Purkinje هو نوع من المؤقت يتم تشغيله عن طريق تنشيط الخلية الحبيبية ، ويتم حساب الفترات الزمنية من خلال التنشيط المتسلسل لخلايا Purkinje من خلال إمكانات العمل المنتشرة على طول الألياف المتوازية.

بناءً على هذا الافتراض ، تم تطوير نموذج يمثل تبسيطًا قويًا لهيكل المخيخ. عادة ما يكون لخلايا Purkinje تأثير مثبط في نوى المخيخ ، في القشرة نفسها هناك العديد من الخلايا المثبطة ، وكذلك ألياف الليانويد ، لكننا لن نأخذ كل شيء في الاعتبار لغرض التبسيط. الغرض من النموذج هو تكوين فهم لمبادئ عملية المخيخ.

تخيل رد فعل بسيط ، سيحدث عمل على منبه واحد. ونحن بحاجة إلى تدريب الشبكة العصبية حتى لا تكون هناك استجابة واحدة لمحفز معين ، ولكن سلسلة من الإجابات بإيقاع معين. باستخدام الطريقة النقابية المعتادة ، يكاد يكون من المستحيل تحقيق ذلك. تحتاج إلى نوع من الأداة التي تحسب الوقت بين الأحداث. مثل هذه الأداة هي إضافة توقيت ، وهي تناظرية للمخيخ البيولوجي.

تعتمد الوظيفة الإضافية للتوقيت على سلسلة من العناصر العصبية المتصلة في سلسلة. تمر الإشارة التي تشغل هذه السلسلة من خلال دائرة الكبح الجانبي ، هذه الدائرة تمر بإشارة واحدة فقط ، وهذا ضروري حتى لا يكون هناك تفاعل ومنافسة بين عناصر السلسلة. تحدث جميع التغييرات التي تؤدي إلى التعلم في متشابك الخلايا العصبية البلاستيكية ، لكل خلية عصبية بلاستيكية عنصرها الخاص في الدائرة ، وهو نظير لمجمع خلايا Purkinje والألياف المتوازية.

عندما يتزامن نشاط الخلايا العصبية البلاستيكية مع عنصر عصبي يمثل جزءًا من القوس الانعكاسي ، تحدث زيادة في قوة وتقوية المشبك الذي يربطها. في حالة عدم وجود صدفة ، سيحدث انخفاض في القوة. يعتمد معدل هذه التغييرات على قياس المرونة العصبية للخلايا العصبية البلاستيكية. في البداية ، لا تكون قوة نقاط الاشتباك العصبي للعناصر العصبية البلاستيكية كافية لتنشيط الممثل ، فقط بعد بضع مصادفات متتالية ، سيكون عمل المشبك كافيًا للتنشيط. بعد عدد قليل من التكرار ، سيتم تعزيز هذا الوضع. بالطبع ، يمكننا التحكم في سرعة التعلم عن طريق تغيير مقياس اللدونة في العناصر العصبية البلاستيكية.

الآن ، إذا كررنا المنعكس ، وتفعيل الحافز بالإيقاع الضروري ، ثم بعد فترة من التنشيط المفرد للمحفز ، سنحصل على الإجابة بإيقاع متعلم.

في المثال أعلاه ، يتم حفظ الإيقاع. بالطبع ، يمكن تعيين أي إيقاع. يعتمد مخطط المثال على العناصر العصبية التي تم وصفها في الإصدارات السابقة.

يمكننا أن نستنتج أن وظيفة المخيخ هي الحفاظ على فترات زمنية قصيرة في الذاكرة في مختلف الإجراءات الحركية.

كما يتبين من أمثلة عمل إضافة التوقيت ، يمكن أن تعمل فقط مع وحدة محرك واحدة ، تتطلب كل وحدة محرك مجمعها الخاص. بوجود كل وحدة محرك سلسلة خاصة بها من خلايا Purkinje ، من الممكن أن تتعلم ليس فقط "التغلب على" الإيقاعات ، ولكن أيضًا إلى طبيعة الحركات (النعومة والحدة) بسبب تنسيق كل وحدة محرك في الوقت المناسب.

هناك زيادة في حجم المخيخ في الأشخاص الذين ترتبط أنشطتهم بالمهام حيث يُطلب منهم تخزين فترات زمنية (توقيتات) دقيقة في الإجراءات الحركية في الذاكرة. هؤلاء هم أولاً الموسيقيون والراقصون والرياضيون.

يمكن ملاحظة أن عددًا كبيرًا من الخلايا مطلوب لتسجيل فترات زمنية في الذاكرة ؛ وهذا يؤدي إلى أحجام نسبية كبيرة من المخيخ. لكن المخطط الذي اختاره التطور يهدف أولاً إلى الموثوقية والمرونة.

عند إنشاء نماذج أساسية للدماغ ، ليست هناك حاجة لمراعاة جميع المخططات التي اختارها التطور ومن الممكن استخدام عنصر عصبي يعمل مثل مجموعة كاملة من خلايا Purkinje والألياف المتوازية.

المخيخ مذهلة

More articles: