การยับยั้งด้านข้าง: การยับยั้งเซลล์ประสาทช่วยเพิ่มการรับรู้ทางประสาทสัมผัส

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


การยับยั้งด้าน ข้างหมายถึงกระบวนการที่เซลล์หนึ่งยับยั้งการทำงานของเซลล์ที่อยู่ติดกัน ในกรณีของระบบประสาท เซลล์ก็คือเซลล์ประสาท การยับยั้งด้านข้างของเซลล์ประสาททำให้กิจกรรมของเซลล์ประสาทกลุ่มหนึ่งลดลง ซึ่งช่วยให้สมองสามารถปรับการจัดการข้อมูลที่ได้รับจากสภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิต สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการลดผลกระทบของสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสบางอย่างและการเพิ่มประสิทธิภาพของการลงทะเบียนของสิ่งเร้าอื่น ๆ ซึ่งการยับยั้งด้านข้างจะช่วยให้การรับรู้ทางประสาทสัมผัสของการมองเห็น การได้ยิน การสัมผัส และกลิ่นมีความคมชัดขึ้น

โครงสร้างของเซลล์ประสาท
โครงสร้างของเซลล์ประสาท

เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ของระบบประสาทที่ส่ง รับและตีความข้อมูลจากทุกส่วนของร่างกาย นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนชื่อ Santiago Ramón y Cajal เจ้าของรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ ซึ่งในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ระบุว่าเซลล์ประสาทเป็นส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐานของระบบประสาท และเสนอแบบจำลองเพื่ออธิบายการทำงานของเซลล์ประสาท ส่วนประกอบหลักของเซลล์ประสาทซึ่งมีโครงสร้างโดยละเอียดดังแสดงในรูปด้านบน ได้แก่ ตัวเซลล์ แอกซอน และเดนไดรต์ เดนไดรต์ขยายออกจากเซลล์ประสาทและรับสัญญาณจากเซลล์ประสาทอื่น ร่างกายของเซลล์เป็นศูนย์กลางการประมวลผลของเซลล์ประสาท และแอกซอนเป็นส่วนขยายของเส้นประสาทที่แตกแขนงที่ปลายสุดของพวกมันเพื่อส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทอื่นๆ

วาดโดย Santiago Ramón y Cajal เกี่ยวกับเซลล์ประสาทของสมองน้อยของนกพิราบ
วาดโดย Santiago Ramón y Cajal เกี่ยวกับเซลล์ประสาทของสมองน้อยของนกพิราบ

เซลล์ประสาทสื่อสารข้อมูลผ่านกระแสประสาทซึ่งเป็นศักยะงาน กล่าวคือ คลื่นของประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ไปตามเยื่อหุ้มเซลล์และถูกส่งโดยการปรับเปลี่ยนการกระจายประจุ แรงกระตุ้นของเส้นประสาทได้รับในเดนไดรต์ของเซลล์ประสาท ส่งผ่านไปยังตัวเซลล์และถูกส่งไปตามแอกซอนไปยังปลายกิ่ง เซลล์ประสาทไม่สัมผัสกัน แต่ถูกแยกออกจากกันโดยช่องว่างที่เรียกว่า synaptic cleft; สัญญาณถูกส่งจากเซลล์ประสาทหนึ่งเซลล์ พรีไซแนปติก ไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง โพสซินแนปติก โดยโมเลกุลบางชนิด สารเคมีที่เรียกว่าสารสื่อประสาท ผ่านไซแนปส์ เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทอื่นๆ นับพันพร้อมกัน ทำให้เกิดเครือข่ายประสาทที่กว้างใหญ่

การยับยั้งด้านข้าง

เนื่องจากการยับยั้งด้านข้าง เซลล์ประสาทบางส่วนมีระดับการกระตุ้นที่แตกต่างจากเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกัน เซลล์ประสาทหลักในกระบวนการซึ่งเป็นเซลล์ที่มีการกระตุ้นในระดับสูงสุด จะปล่อยสารสื่อประสาทที่กระตุ้นเซลล์ประสาทหลายชุดตามลำดับที่กำหนด ในขณะเดียวกัน เซลล์ประสาทหลักก็กระตุ้นเซลล์ประสาทในสมองที่ยับยั้งการทำงานของเซลล์ประสาทอื่นๆ ที่อยู่ด้านข้างตามลำดับของกระบวนการ เซลล์ประสาทยับยั้งเหล่านี้เป็นเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างระบบประสาทส่วนกลางและเซลล์ประสาทสั่งการหรือประสาทสัมผัส ด้วยวิธีนี้จะสร้างความแตกต่างระหว่างสิ่งเร้าต่างๆ ซึ่งช่วยให้ระบบประสาทโฟกัสหรือ “มีสมาธิ” กับสิ่งเร้าบางอย่างได้ ดังที่กล่าวไว้ในตอนต้นว่า

การยับยั้งระบบประสาทสัมผัสทางสายตาด้านข้าง

ในเซลล์เรตินา การยับยั้งด้านข้างส่งผลให้ขอบภาพดีขึ้นและเพิ่มคอนทราสต์ในภาพที่เกิดขึ้นในสมอง ผลของการยับยั้งด้านข้างนี้ถูกค้นพบโดย Ernst Mach ซึ่งในปี พ.ศ. 2408 ได้อธิบายภาพลวงตาที่เรียกว่าMarch bands. เอฟเฟ็กต์นี้ทำให้พาเนลที่ฉายเฉดสีต่างๆ ที่วางเคียงข้างกันดูจางลงหรือเข้มขึ้นในช่วงเปลี่ยนผ่าน แม้ว่าสีในพาเนลจะเป็นสีเดียวกันก็ตาม แผงจะสว่างขึ้นที่ขอบด้วยแผงที่เข้มขึ้น และเข้มขึ้นที่ขอบด้วยแผงที่เบากว่า แถบสีเข้มและสีอ่อนที่ช่วงการเปลี่ยนภาพนั้นไม่ใช่ของจริง แต่เป็นผลมาจากการยับยั้งด้านข้าง เซลล์ประสาทเรตินาที่ได้รับการกระตุ้นมากกว่าจะยับยั้งเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกันในระดับที่มากกว่าเซลล์ที่ได้รับการกระตุ้นที่รุนแรงน้อยกว่า ตัวรับแสงที่รับข้อมูลจากด้านที่สว่างกว่าของขอบจะสร้างการตอบสนองทางสายตาที่ดีกว่าตัวรับที่รับข้อมูลจากด้านมืด การตอบสนองจากระบบประสาทนี้ช่วยเพิ่มความคมชัดที่ขอบ

คอนทราสต์พร้อมกันยังเป็นผลมาจากการยับยั้งด้านข้าง ในสถานการณ์ที่มีความเปรียบต่างพร้อมกัน ความสว่างของพื้นหลังจะส่งผลต่อการรับรู้ความสว่างของสิ่งกระตุ้นหลัก สิ่งกระตุ้นหลักแบบเดียวกันจะดูจางลงบนพื้นหลังสีเข้ม และเข้มขึ้นบนพื้นหลังสีอ่อน

การยับยั้งระบบประสาทสัมผัสด้านข้าง

การยับยั้งด้านข้างยังทำหน้าที่ในการสัมผัส การรับรู้ผ่านการสัมผัสเกิดขึ้นจากการกระตุ้นตัวรับประสาทที่อยู่ในผิวหนัง ซึ่งจะตรวจจับแรงกดที่กระทำบนพื้นผิวของร่างกายนั้น การยับยั้งด้านข้างช่วยเพิ่มความแตกต่างระหว่างสัญญาณสัมผัสที่แรงที่สุดและอ่อนที่สุด ตัวรับที่รับสัญญาณได้แรงที่สุด ซึ่งเกิดขึ้นที่จุดสัมผัส จะยับยั้งตัวรับที่อยู่ติดกันในระดับที่มากกว่าตัวรับที่ได้รับสิ่งกระตุ้นที่อ่อนกว่า ที่จุดต่อพ่วงกับจุดที่สัมผัส สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความไวของการรับรู้สัมผัสโดยทำให้สมองสามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของสิ่งเร้าได้ บริเวณของร่างกายที่ไวต่อการสัมผัสมากที่สุด เช่น ปลายนิ้วและลิ้น

การยับยั้งระบบประสาทสัมผัสการได้ยินด้านข้าง

เชื่อว่าการยับยั้งด้านข้างมีบทบาทที่เกี่ยวข้องในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการได้ยินและการนำข้อมูลไปยังสมอง สัญญาณการได้ยินเดินทางจากคอเคลียในหูชั้นในไปยังคอร์เท็กซ์การได้ยินในกลีบขมับของสมอง เซลล์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการได้ยินตอบสนองต่อเสียงของความถี่บางอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เซลล์ประสาทการได้ยินที่ถูกกระตุ้นด้วยเสียงที่ความถี่หนึ่งๆ สามารถยับยั้งการทำงานของเซลล์ประสาทอื่นๆ ที่ถูกกระตุ้นด้วยเสียงที่ความถี่ต่างกันน้อยกว่า การยับยั้งการกระตุ้นตามสัดส่วนนี้ช่วยปรับปรุงความคมชัดและทำให้ความไวในการรับรู้เสียง

แหล่งที่มา

เบคซี, จี. วอน. Mach Band Type การยับยั้งด้านข้างในอวัยวะรับความรู้สึกต่างๆ วารสารสรีรวิทยาทั่วไป , vol. 50 ไม่ 3 พ.ย. 2510 น. 519–532, ดอย:10.1085/jgp.50.3.519.

Fuchs, Jannon L., Drown, Paul B. การเลือกปฏิบัติแบบสองจุด: ความสัมพันธ์กับคุณสมบัติของระบบรับความรู้สึกทางร่างกาย การวิจัยทางประสาทสัมผัส ฉบับ 2 ไม่ 2 หน้า 163–169, 1984 ดอย:10.1080/07367244.1984.11800556.

โยนาส, ปีเตอร์, บุซซากิ, จอร์จี. การยับยั้งระบบประสาท Scholarpedia , www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition _

โลเปซ-มูโนซ, เอฟ ; Boya, J., Alamo , C. ทฤษฎีเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของประสาทวิทยาศาสตร์ ในวาระครบรอบ 100 ปีของรางวัลโนเบลที่มอบให้กับ Santiago Ramón y Cajal Brain Research Bulletin ฉบับ 70, ฉบับที่ 4-6, น. 391-405, 2006. doi:10.1016/j.brainresbull.2006.07.010.

โอคาโมโตะ ฮิเดฮิโกะและอื่นๆ กิจกรรมประสาทยับยั้งด้านข้างไม่สมมาตรในระบบการได้ยิน: การศึกษา Magnetoencephalographic BMC ประสาทวิทยาศาสตร์ฉบับ 8 ไม่ 1, 2007, น. 33, ดอย:10.1186/1471-2202-8-33.

ชิ เวโรนิกาและคณะ ผลของความกว้างของสิ่งเร้าต่อคอนทราสต์พร้อมกัน เพียร์เจฉบับ 1 พ.ย. 2013 doi:10.7717/peerj.146.

-โฆษณา-

mm
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

Artículos relacionados