Lateral Inhibisyon Nedir

DOKUNMA

Enformasyon beyine parmaklardaki mekanoreseptörler taraf&#;ndan iletilir. Nesnelerin &#;ekil,ve tekstürünün hissedilmesini Braille alfabesini okumam&#;z&#;, müzik aleti çalmam&#;z&#; PC kullanmam&#;z&#;, cerrahi oprerasyonlar&#; gerçekle&#;tirmemizi sa&#;lar.

Bu bölümde,

ð     mekanoreseptörlerdeki nöronal aktivitenin diskriminatif dokunma alg&#;s&#;na nas&#;l yol açt&#;&#;&#;n&#;

ð     Parmak ucunun bu görev için neden en uygun yap&#; oldu&#;unu

Tart&#;&#;aca&#;&#;z

BU bölümde:

ð     Hücresel düzeyde nas&#;l çal&#;&#;&#;r ?

ð     Periferden gelen duyu enformasyonunu nas&#;l entegre edip dönü&#;türür ?

Korteks, parçalar halinde reseptörlerden gelen bilgilerden yola ç&#;karak nas&#;l bir &#;ekil olu&#;turabiliyor,kortikal organizasyonun bilinçli alg&#;ya nas&#;l yol açt&#;&#;&#;n&#;n modelini Dokunma ol&#;&#;turacakt&#;r.

Bu konular&#; tart&#;&#;mak için dokunma modalitesinin seçilmesinin nedeni, somatosensör korteksin ilk tan&#;mlanan duyu merkezi olmas&#;d&#;r.

Periferik Sensörler Bir Nesne ile ilgili Taktil Enformasyonu Parçal&#; Olarak Olu&#;turur ve Beyin taraf&#;ndan Bu Parçalar Bütünle&#;tirilir

Elimizde tuttu&#;umuz bir nesneyi tan&#;yabilmek somatosensör sistem için en önemli ve kompleks bir yetenektirÞStereognozi.

ð     Boyut

ð     &#;ekil

ð     Tekstür

ð     Kitlesi

ð     Is&#;

Streognozi iki sistemin fonksiyonu hakkinda bilgi verir.

ð     Arka kordon Lemniskal Sistem

ð     &#;letilen enformasyonu entegre edecek olan Beynin kognitif yetene&#;ini

Elma, tornavida, anahtar gibi nesneler, herhangi bir reseptörün reseptif alan&#;ndan daha fazla yer kaplarlar ve bu nesneler geni&#; duyu lif popülasyonunu aktive seafoodplus.info liflerin ate&#;lendi&#;ini alg&#;layan beyin genel &#;ekli olu&#;turur.

Ayr&#;ca, bir nesne tek bir reseptör tipinden fazlas&#;n&#; uyarabilir. Braille alfabesini noktalar&#;, Merkel d., Meissner seafoodplus.info Ruffini s. lerini uyar&#;r ancak farkl&#; ate&#;leme paternlerine yol açar. Her reseptör uyaran&#;n ayr&#; bir özelli&#;ini tan&#;mlar.

Merkel d. leri kurvatürleri tan&#;mlar, meissnerler ise kenarlar&#;, bu arada elin kas ve eklemleri de postürel bilgiler ta&#;&#;rlar.

Tek bir afferent lif yeterli bilgi aktaramaz

Beynin görevi kendisine paralel yolaklar ile ula&#;an, nesnelere ait küçük parçalar halinde (puzzle ?) gelen bu enformasyonlar&#; birle&#;tirmektir.

Primer Somatik Duyu Korteksi Dokunma ile ilgili Bilgiyi Entegre Eder

Somatik duyu sisteminin somatik plan&#; tüm duyu sistemleri için de geçerlidir.

Derideki reseptörler ile korteks aras&#;nda sadece üç sinaptik ba&#;lant&#; bölgesi bulunmatad&#;r (relay çekirdekler)

Birinci nöronlar, mekanoreseptörler aksonlar&#;n&#; kaudal medullaya yollar grasil ve cunuate çekirdeklerde sonlan&#;rlar

&#;kinci s&#;ra nöronlar kontralateral talamusa ula&#;&#;rlar ventral postrior lateral çekirdekte sonlan&#;rlar

Üçüncü s&#;ra nöronlar Talamustan paryetal lobun post-sentral girusunda bulunan primer somatik duysal kortekse (S-I) ula&#;&#;rlar

Bölümde ö&#;rendi&#;imiz gibi, S-I dört farkl&#; alan kapsamaktad&#;r. Brodman alanlar&#; 3a, 3b, 1 ve 2. Talamik liflerin ço&#;u 3a ve 3b de sonlan&#;r (çok az&#; 1 ve 2 de). Buradaki nöronlar aksonlar&#;n&#; alan 1 ve 2 ye yollarlar.

v   3b ve 1. Alanlar derideki reseptörlerden enf al&#;r

v   3a ve 2 kas ve eklemlerden propriosepsiyon bilgisi al&#;r

Bu bölgelerin hepsinin aras&#;nda yo&#;un bir ba&#;lant&#; bulunmaktad&#;r. (seri ve paralel i&#;leme)

&#;kinci somatik duysal korteks(S-II), lateral fissürün kenar&#;nda bulunur ve S-I in dört bölgesinde taraf&#;ndan innervedir. S-II in fonsiyonlar&#; için S-I &#;artt&#;r. (S-I lezyona u&#;rat&#;rsa S-II aktive olmaz, tersi bir durumda S-I etkilenmez).

S-II korteksi insüler kortekse projekte olur (taktil bellek?)

Posterior paryetal kortekste de (Brodmann alanlar&#; 5 & 7) di&#;er önemli somatosensör kortikal alanlard&#;r. S-I den girdi alarlar. Corpus callosum arac&#;&#;&#;&#; ile bilateral ba&#;lant&#;l&#;d&#;rlar. 5. Alan derideki mekanoreseptörlerdentaktil ve alt&#;ndaki kas ve eklemlerden propriosepsitif girdiler al&#;r.

7. alan görsel, taktil ve proprioseptif gerdiler al&#;r stereognostik ve vizüel enformasyonun entegre edilmesini sa&#;lar.

Posterior paryetal korteksin frontal lobtaki motor merkezlere projeksiyu vard&#;r ve hareketin duysal ba&#;lang&#;c&#;nda ve k&#;lavuzlu&#;unda önemli rol oynar.

Kortikal Nöronlar Reseptif Alanlar&#; ve Modaliteleri ile Tan&#;mlan&#;rlar

Kortikal nöronlar genellikle ekstraselüler kay&#;t teknikleri ile çal&#;&#;&#;lm&#;&#;t&#;r. (Box ) Mikroelektrodlar kortekse yerle&#;tirilerek spontan aktivite veya uyar&#;mlar sonucu kay&#;tlar elde edilir.

Santral nöronlar belli modalitelerde aktive olurlar ve reseptif alanlar&#; vard&#;r. Deride bir noktaya dokundu&#;umuzda, kortikal bölgede bir grup nöron aktive olur. Bunu tersi de geçerli. (&#;ekil )

Kortikal nöronlar&#;n reseptif alanlar&#; AKGN lar&#;n alanlar&#;nda daha büyüktür. 3b bölgesinde bir nöronun reseptif alan&#; mekanoreseptör afferentini içeren alan kadard&#;r. Posterio-paryetal kortekste reseptif alanlar bilateral ve daha büyüktür.

Kortikal reseptif alanlar&#;n deri üzerindeki boyut ve pozisyonu, kullan&#;mla veya duysal liflerin lezyonu ile modifiye olur. Geli&#;me s&#;ras&#;nda reseptif alanlar olu&#;ur ve daha sonraki inputlar ile korunur.

Kortikal nöronlar&#;n reseptif alanlar&#; büyüktür, ancak ince ayr&#;m&#; yapabilme yetenekleri vard&#;r çünkü alan&#;n tam ortas&#;na yap&#;lan uyar&#; en çok yan&#;t al&#;r perifere do&#;ru aktivite zay&#;flar ve biter.

Kortikal Reseptif Alanlar&#;n Özellikleri &#;stasyon Çekirdeklerindeki Konverjans ve Diverjans ile Belirlenir

&#;stasyon çekirdeklerinde arka kordon veya talamusta afferent lifler konverjans ve diverjans ile karakterize ba&#;lant&#;lar ile ilerlerler.

Somatik Duyu Korteksine Girdiler Reseptif Alan ve Modalite Sütunlar&#; ile Organize Olmu&#;lard&#;r

Konverjans olsa da topografik düzenlenme korunur. Mountcastle korteksin mm geni&#;li&#;inde kortikal yüzeyin alt&#; tabakas&#;n&#; da içerip beyaz maddeye kadar inen sütunlardan olu&#;tu&#;unu göstermi&#;tir. Bir sütun içinde yer alan nöronlar derinin ayn&#; lokal bölgesinden girdi al&#;rlar ve tek bir tip reseptör uyar&#;m&#;na yan&#;t verirler.

Girdiler ortak bir merkezi payla&#;&#;rlar (tabaka IV) (&#;ekil )

Bir sütunun içinde yer alan nöronlar korteksin elementer fonksiyonel modülleridir. (&#;ekil )

Kortekse ula&#;an talamik afferentler 4. Katmandaki stellata nöron kümelerinde sonlan&#;r. Stellate hücrelerin aksonlar&#; korteksin yüzeyine vertikal olarak ç&#;karlar. Benzer bir biçimde, piramidal hücrelerin apikal dendritleri ve aksonlar&#; vertikal olarak yerle&#;mi&#;ler ve stellatahücre aksonlar&#;na paralel ilerlerler. Bunu anlam&#;, ayn&#; enformasyon yukar&#; ve a&#;a&#;&#; sütun kal&#;nl&#;&#;&#;nca ta&#;&#;nmas&#;d&#;r. (&#;ekil )

Deride ayn&#; bölgeyle ili&#;kili olmalar&#;n&#;n d&#;&#;&#;nda, sütunlar, tek bir modaliteye ait enformasyon bar&#;nd&#;r&#;rlar, dokunma, a&#;r&#;, bas&#;nç ve &#;s&#;. Sensör nöronlar, reseptörlerdeki gibi tek bir altmodaliteye yan&#;t verirler (bas&#;nç veya vibrasyon). Dorsal kolondan itibaren modalite-spesifik hücrelere projekte olurlar.

S-I in dört bölgesi de (3a, 3b, 1 ve 2) vücudun her yerinden girdi al&#;rlar ancak 3a da kas gerimini bildiren propsioseptif enf daha yo&#;undur. 3b ise küten mekanoreseptörlerden daha çok enf. al&#;r.

Ayr&#;ca h&#;zl&#; ve yava&#; adapte olan reseptörlerden gelen girdiler de kolonlar&#; 2 ye ay&#;r&#;r.

Alan 1 de h&#;zl&#; adapte olan küten reseptörlerin girdileri daha bask&#;nd&#;r ve reseptif alanlar daha büyüktür, ço&#;u kez birden fazla parma&#;&#; kapsarlar. Alan 2 ve di&#;er yüksek merkezlerde ayr&#;m azal&#;r. Alan 2 de h&#;zl&#; ve yava&#; adapte olan küten ve proproseptif reseptör lifleri konverjans yapar.

Her korteks katman&#; beynin farkl&#; yerleri ile ba&#;lant&#; kurar.

Katman IVtalamustan girdi al&#;r

Katman VItalamusa projekte olur

Katman II ve IIIdi&#;er kortikal alanlara projekte olur

Katman Vsubkortikal alanlara projekte olur

Sonuç olarak sütunlarda i&#;lenen uyaran&#;n lokalizasyon ve modalite enformasyonu beynin farkl&#; yerlerine ta&#;&#;n&#;r

Vücut Yüzeyi Duysal Girdilerin Somatotopik Düzenlenmesiyle Beyinde &#;fade Edilir

Sakral segmentler, medial lumbar, torakal segmentler santral, servikaller ise lateral yerle&#;mi&#;tir. Trigeminal ise S-I kompleksinin en yan&#;nda yerle&#;ir. (&#;ekil )

Topografik haritalar duysal uyar&#;lm&#;&#;-potansiyeller veya kortikal alanlar&#;n uyar&#;lmas&#; ile ortaya ç&#;kar&#;lm&#;&#;t&#;r, son y&#;llarda modern tekniklerin de katk&#;s&#;yla (MEG, fMRI ve PET) hastalarda korteksin somatotopik fonksiyonunu görüntüleme &#;ans&#; do&#;mu&#;tur. Bu yöntemler, mikroelektrod haritalar&#;ndan daha az hassast&#;rlar ve daha çok nörolojide tan&#; arac&#; olarak kullan&#;lmaktad&#;r.

Korteksin Uzaysal Çözümlemesi Derinin &#;nnervasyon Yo&#;unlu&#;u ile Koreledir

&#;nsan korteksindeki somatosensör girdilerin somatotopik düzenlenmesine Homonculus ad&#; verilir. Vücudun her parças&#; kortekste duysal alg&#; önemine göre ifade edilir. Harita total yüzey alan&#;ndan çok innervasyon yo&#;unlu&#;unu gösterir. El parmaklar&#;n&#;n kortekste kaplad&#;&#;&#; alan kar&#;n bölgesine göre kat daha fazla yer kaplar. Ayak ve yüz de göreceli olaral fazla yer kaplar.

Daha alt türlerde elin beyinde kaplad&#;&#;&#; alan primatlara göre çok daha küçük. Kemirgenler çevreyi ara&#;t&#;rmada b&#;y&#;klar&#;n&#; kullan&#;rlar, bu nedenle kaplad&#;&#;&#; alan pençesinden daha fazlad&#;r. (&#;ekil )

Kortikal Reseptif Alanlar Kullan&#;m&#; ile Modifiye Olur

Somatotopik haritalar deneyimlerle de&#;i&#;ir. Tenisçi ve piyanistin farkl&#; kortikal bölgeleri geli&#;ir. Deneysel çal&#;&#;malarda geli&#;tirilen bir parma&#;&#;n, kortekste tan&#;mland&#;&#;&#; bölgenin kom&#;u parmak bölgeleri ile birle&#;ti&#;i veya aktivitesinin artt&#;&#;&#; gösterilmi&#;tir.

&#;nhibitör A&#;lar Spasyal Keskinli&#;i Eksitasyonun Yay&#;lmas&#;n&#; S&#;n&#;rlayarak Sa&#;lar

Deriye iki veya daha fazla alandan ayn&#; anda uyar&#;da bulunulursa eksitatör uyar&#;n&#;n yan&#;ndaki alandan inhibitör uyar&#;m gelecektir. Bir eksitatör alan&#; çevreleyen alanlar inhibitördür ve bu alana inhibitör çevre seafoodplus.info alanlar, beyindeki tepe aktivitenin keskinle&#;mesine olanak verir. Bu i&#;lem, dorsal kordonda, talamusta ve korteksteki çekirdeklerde gerçekle&#;mektedir. Periferal reseptörlerin kendileri inhibe olmaz. (&#;ekil A). &#;nhibisyon ilk istasyon olan dorsal kordon çekirdeklerinde ba&#;lar (&#;ekil B),inhibisyon ve en güçlü inhibitörler en güçlü uyar&#;lm&#;&#; olan liflerdir (&#;ekil C) Lateral inhibisyon.

Lateral &#;nhibisyon &#;ki-Nokta Ayr&#;m&#;nda Yard&#;mc&#;d&#;r

&#;nhibitör interaksiyonlar Braille alfabesi gibi ince taktil diskriminasyonda özel önem ta&#;&#;r. &#;ki ayr&#; sinir popülasyonu uyar&#;ld&#;ysa iki noktay&#; alg&#;layabiliyoruz, iki nokta birbirine çok yak&#;nsa üst üste binme ve alg&#;n&#;n bulan&#;kla&#;mas&#; olas&#;l&#;&#;&#; vard&#;r. Bu durumda

duyu sistemi lateral inhibisyonun yard&#;m&#; ile ikiduyununun ayr&#; ayr&#; alg&#;lanabilmesini sa&#;lar (&#;ekil B)

Spasyal Ayr&#;nt&#; Kortekste Tam Olarak Tan&#;mlan&#;r

Merkel d. i ve Meissner korpüskülü, nöral görüntüyü çok uygun biçimde iletir. Bu keskin duyu görüntüleri somatik duyu korteksinin 3b deki ilk i&#;leme kadar korunur. (&#;ekil )

3b deki reseptif alanlar harflerden küçük oldu&#;u için daha net görünebilmekte ama daha yüksek düzeylerde sadece vertikal ve horizental çizgiler korunmakta.

Daha Yüksek Kortikal Alanlardaki Nöronlar&#;n Karma&#;&#;k Özellik Saptama Yetenekleri Vard&#;r

Farkl&#; tip reseptör ve modalitelerden gelen bilgiler nas&#;l entegre edilecek?

1-     &#;&#;lem düzeyi artt&#;kça reseptif alanlar&#;n boyutu büyümektedir.

2-     Aktif popülasyonlar&#;n aktivitesindeki profil inhibitör a&#;lar&#;n aktivitesi ile de&#;i&#;mektedir

3-     Düzey yükseldikçe nöronlar daha kompleks girdiler ile uyar&#;lmaktad&#;rlar

4-     Alt modaliteler assosiasyon kortikal alanlarda konverjans göstermektedir

1 ve 2. alanlardaki nöronlar daha özet taktil enformasyon al&#;rlar, uyaran&#;n ayr&#;nt&#;lar&#; ile ilgilenmezler. Ate&#;leme paternleri kö&#;elerle, deri yüzeyindeki hareket ile, tekstür bilgileri ile ilgilidir.

Yap&#;lan deneysel çal&#;&#;malarda 2. Alandaki baz&#; nöronlar&#; oryantasyona duyarl&#; olduklar&#;, baz&#;lar&#;n&#;n ise yöne duyarl&#; olduklar&#; gösterilmi&#;tir. (&#;ekil ,14)

5. alandaki nöronlar derideki taktil enformasyon ile propriosepsiyon duyular&#;n&#; entegre eder. Posterior paryetal korteksteki nöronlar taktil ve proprioseptif duyular&#; görme ile entegre ederler.

Stereogenezis için somatosensör enformasyonun bu alanlarda paralel i&#;lenmesi gerekmektedir, çünkü palpasyon bir objeye birkaç saniye içinde tekrar tekrar dokunmay&#; gerektirir. Bu süre içersinde son gelen bilgi bir önceki ile kar&#;&#;la&#;t&#;r&#;lmal&#;d&#;r. 3a ve 3b deki yan&#;tlar, uyar&#;dan 20 msn sonra ba&#;lar posterior paryetal korteksteki nöronlarda ise msn sonra aktivite görülür.

Beyin bir nesnenin alg&#;s&#;n&#; olu&#;turabilmek için, bu enformasyolar&#; nas&#;l birle&#;tirebiliyor?

Henüz tam bilinmiyor ancak görme çal&#;&#;malar&#;nda beyindeki birçok alanda nöronlar&#;n senkronize uyar&#;ld&#;&#;&#;n&#; göstermi&#;leridir.

Davran&#;&#;la Taktil Uyar&#;n&#;n Kortikal Yan&#;t&#;nda farkl&#;la&#;ma Olabilir

Seçici dikkat, kortikal i&#;lemlerin yüksek düzeylerde ate&#;leme paternini de&#;i&#;tirebilir. S-II deki nöronlar 3b de oldu&#;u gibi harflerin spasyal özelliklerine yan&#;tvermezler, davran&#;&#; içeri&#;ine veya motivasyonel duruma göre &#;ekillenir ate&#;leme paternleri. Maymun çal&#;&#;malar&#;nda baz&#; harfleri ödüllendirerek veya i&#;itsel veya görsel çeldiricilerle ate&#;leme paternleri de&#;i&#;tirilebilmektedir.

S-II korteks insüler korteks üzerinden temporal loba (bellek olu&#;umu) aç&#;lan bir kap&#;d&#;r. Her türlü taktil enformasyonu belle&#;e atmay&#;z, ancak davran&#;&#; farkl&#;l&#;&#;&#; olduysa belle&#;e kaydedilir. Seçici dikkatte S-II nin aktive olmas&#;, hangi taktil enf un belle&#;e at&#;laca&#;&#;nda karar vermede önemli rolü oldu&#;unu dü&#;ündürmektedir.

Beyindeki Somatosensör Alanlarda Lezyonlar Spesifik Duyu Kusurlar&#;na Yol Açar

Tabes dorsalis (sifiliz enfeksiyonun geç dönem bulgusu) AKGNlar&#;n büyük çapl&#; nöronlar&#;n&#; turat, miyelin tabakalar&#;nda dejenerasyon. Dokunma ve Propriosepsiyon duyular&#;nda a&#;&#;r yitim ancak &#;s&#; alg&#;s&#;nda ve a&#;r&#;da çok az kay&#;p olur.

Omurilik yaralamalar&#;nda (arka kordon lezyonlar&#;)ipsilateral propriosepsiyon, iki nokta ayr&#;m&#; yetenekleri kaybolur. Boyut alg&#;s&#; rehabilitasyon ile haftalar sonra geri dönebilmekte ancak, daha kompleks spasyo-temporal paternler kal&#;c&#; olarak yitirilmektedir (graphestesia = avuç içine çizilen karakteri tan&#;ma)

Duysal kusurlar d&#;&#;&#;nda, arka kordonun lezyonlar&#; do&#;al el hareketlerinde de bozukluklara yol açar. Söz gelimi macaque maymunlarda cuneate fasikülde olu&#;turulan lezyon ince parmak hareketlerinin kontrolünde (ka&#;&#;ma ve bir nesnenin manipülasyonu)kusur olu&#;turmu&#;tur. 2. Alan&#;na muscimol (GABA_A agonisiti) enjekte edilen maymunlarda parmakla küçük bir nesneyi tutabilme yetene&#;i benzer ancak geri dönebilir bir biçimde bozulmu&#;tur (&#;ekil ).

v   S-I in total lezyonlar&#;nda pozisyon duyusu, boyut, tekstür ve &#;ekil ayr&#;m&#; bozulmu&#;t&#;r. Bunun yan&#;nda termal ve a&#;r&#; duyular&#; genellikle kaybolmam&#;&#;t&#;r.

v   S-I in geni&#; lezyonlar&#;nda a&#;&#;r motor kusurlar ortaya ç&#;km&#;&#;t&#;r

v   3b alan&#;nda el ile ilgili k&#;s&#;mlarda küçük lezyonlar, nesnelerin, tekstür, boyut ve &#;ekil ayr&#;mlar&#;nda yitime yol açm&#;&#;

v   1. Alanda lezyonlar, nesne tekstürü ile ilgili alg&#; yitimi

v   2. Alanda lezyonlar, nesnelerin boyut ve &#;ekil olarak ay&#;rabilme yetene&#;inde farkl&#;la&#;ma

v   S-II (S-I den bilgi al&#;r) lezyonlar&#;nda &#;ekil ve tekstür ayr&#;m&#;nda a&#;&#;r kay&#;plar olu&#;mu&#; ve maymunlar, nesnelerin &#;ekli ile ilgili ö&#;renme çal&#;&#;malar&#;nda ba&#;ar&#;s&#;z olmu&#;lar.

v   Posterior paryetal lob lezyonlar&#;nda kompleks sensorimotor anomalileri ortaya ç&#;km&#;&#;. Zay&#;f motor koordinasyon, uzanma, tutma ve el oryantasyonunda göz-el koordinasyonunun zay&#;flad&#;&#;&#; görülmü&#; ve sonuçta bu elin kullan&#;m&#;ndan vaz geçilmi&#;.

Yanal inhibisyon, uyarılmış nöronların yakındaki nöronların aktivitesini inhibe ettiği bir süreçtir. Yanal inhibisyonda, komşu nöronlara (uyarılmış nöronlara yanal olarak yerleştirilmiş) sinir sinyalleri azaltılır. Yanal engelleme, beynin çevresel girdiyi yönetmesini ve aşırı bilgi yüklemesini önlemesini sağlamaktadır. Duyu, görme, duyma, dokunma ve koku gibi bazı duyusal eylemleri geliştirilmesinde, keskinleştirmek için yardımcı olmaktadır.
Yanal inhibisyon, nöronların diğer nöronlar tarafından baskılanmasını içerir. Uyarılmış nöronlar, yakındaki nöronların aktivitesini engeller ve bu da duyu algıları keskinleştirmeye yardımcı olur. Görsel olarak engelleme, görsel görüntülerdeki kontrası artırırken, kenar algısını geliştirmektedir. Dokunsal engelleme, cilde karşı baskı algısını artırır. İşitsel engelleme, ses kontrastını artırır ve ses algısını keskinleştirir.

Nöron Temelleri

Nöronlar, vücudun her yerinden bilgi gönderen, alan ve yorumlayan sinir sistemi hücreleridir. Bir nöronun ana bileşenleri hücre gövdesi, aksonlar ve dendritlerdir. Dendritler nörondan uzanır ve diğer nöronlardan sinyaller alır, hücre gövdesi bir nöronun işlem merkezidir ve aksonlar, sinyalleri diğer nöronlara iletmek için terminal uçlarında dallanan uzun sinir süreçleridir. Nöronlar bilgiyi sinir uyarıları veya aksiyon potansiyelleri aracılığıyla iletirler. Sinir uyarıları nöronal dendritlerde alınır, hücre gövdesinden geçirilir ve akson boyunca terminal dallara taşınır. Nöronlar birbirine yakınken, aslında temas etmezler ancak sinaptik yarık adı verilen bir boşlukla ayrılırlar. Sinyaller sinaptik öncesi nörondan sinaptik sonrası nörona, nörotransmiterler adı verilen kimyasal haberciler tarafından iletilir. Bir nöron, geniş bir sinir ağı oluşturan sinapslarda binlerce başka hücre ile bağlantı kurabilir.

Yanal Engelleme Nasıl Çalışır?

Yanal inhibisyonda, bir ana hücrenin aktivasyonu, bir ara nöronu devreye sokar ve bu da, çevreleyen ana hücrelerin aktivitesini bastırır. Peter Jonas ve Gyorgy Buzsaki / Scholarpedia / CC BY-SA &#;ın çalışmalarından uyarlanmıştır. Yanal inhibisyonda, bazı nöronlar diğerlerinden daha fazla uyarılır ve oldukça uyarılmış bir nöron (ana nöron), belirli bir yol boyunca nöronlara uyarıcı nörotransmiterler salgılamaktadır. Aynı zamanda, yüksek düzeyde uyarılmış ana nöron, beyinde lateral olarak konumlandırılmış hücrelerin uyarılmasını engelleyen internöronları aktive eder. İnternöronlar, merkezi sinir sistemi ile motor veya duyu nöronları arasındaki iletişimi kolaylaştıran sinir hücreleridir. Bu aktivite, çeşitli uyaranlar arasında daha büyük bir kontrast oluşturur ve canlı bir uyarana daha fazla odaklanılmasına neden olur. Yanal inhibisyon, koku alma, görme, dokunma ve işitme sistemleri dahil olmak üzere vücudun duyusal sistemlerinde meydana gelmektedir.

Görsel Engelleme

Retina hücrelerinde yanal inhibisyon oluşur ve bu da görsel görüntülerde kenarların artmasına ve kontrastın artmasına neden olur. Bu tür bir yanal engelleme, &#;te artık Mach bantları olarak bilinen görsel yanılsamayı açıklayan Ernst Mach tarafından keşfedilmiştir. Bu yanılsamada, birbirinin yanına yerleştirilen farklı gölgeli paneller, bir panel içindeki tek tip renge rağmen geçişlerde daha açık veya daha koyu görünür. Paneller, daha koyu bir panel (sol taraf) ile sınırda daha açık bir panelle (sağ taraf) kenarlıkta daha koyu görünür.
Geçişlerdeki daha koyu ve daha açık bantlar gerçekte orada değildir, ancak yanal engellemenin sonucudur. Daha fazla stimülasyon alan gözün retina hücreleri, çevreleyen hücreleri, daha az yoğun stimülasyon alan hücrelere göre daha fazla inhibe eder. Kenarların daha açık tarafından girdi alan ışık alıcıları, daha karanlık taraftan girdi alan alıcılardan daha güçlü bir görsel yanıt üretir. Bu eylem, kenarlarda kontrastı artırarak kenarları daha belirgin hale getirir. Eşzamanlı kontrast ayrıca yanal engellemenin sonucudur. Eşzamanlı karşıtlıkta, bir arka planın parlaklığı, bir uyaranın parlaklık algısını etkiler. Aynı uyaran, koyu bir arka plana karşı daha açık ve daha açık bir arka plana karşı daha koyu görünür.

Dokunsal Engelleme

Yanal inhibisyon ayrıca dokunsal veya somatosensoriyel algıda da meydana gelir. Dokunma hissi, ciltteki sinir reseptörlerinin aktivasyonu ile algılanır. Deri, uygulanan basıncı algılayan birden fazla reseptöre sahiptir. Yanal engelleme, daha güçlü ve zayıf dokunma sinyalleri arasındaki kontrastı artırır. Daha güçlü sinyaller (temas noktasında), komşu hücreleri daha zayıf sinyallerden (temas noktasına çevresel) daha büyük ölçüde engeller. Bu aktivite, beynin tam temas noktasını belirlemesini sağlar. Parmak uçları ve dil gibi daha fazla dokunma keskinliğine sahip vücut bölgeleri daha küçük bir alıcı alana ve daha yüksek bir duyusal reseptör konsantrasyonuna sahiptir.

İşitsel Engelleme

Yanal engellemenin işitme ve beynin işitme yolunda bir rol oynadığı düşünülmektedir. İşitsel sinyaller, iç kulaktaki kokleadan beynin temporal loblarının işitme korteksine gitmektedir. Farklı işitme hücreleri, belirli frekanslardaki seslere daha etkili yanıt verir. Belirli bir frekansta seslerden daha fazla uyarı alan işitme nöronları, farklı frekanstaki seslerden daha az uyarı alan diğer nöronları engelleyebilir. Stimülasyonla orantılı bu inhibisyon, kontrastı iyileştirmeye ve ses algısını keskinleştirmeye yardımcı olur. Çalışmalar ayrıca lateral inhibisyonun düşük frekanslardan yüksek frekanslara daha güçlü olduğunu ve kokleadaki nöron aktivitesini ayarlamaya yardımcı olduğunu göstermektedir.
Yanal inhibisyon, uyarılmış nöronların komşularının aktivitesini azaltma kapasitesini ifade eder. Ateşleyen nöronlar, çevrenin uyarılmasını engeller. Buna göre, yalnızca en çok uyarılan ve en az engellenen nöronlar yanıt verir. Yanal inhibisyon, görsel uyaranların kontrastını ve çözünürlüğünü artırarak görsel algıda önemli bir rol oynar. Bu, görsel sistemin çeşitli seviyelerinde gerçekleşir. Örneğin, karanlık bir ortamda küçük bir ışık sunulduğunda, uyaranın merkezindeki retina üzerindeki reseptörler aktive olur ve görsel bilgiyi beyne iletirken, uyarana periferik olan reseptörler karanlık algısını artıran engelleyici sinyaller gönderir. Bu işlem, daha fazla karanlık-ışık kontrastı yaratma etkisine sahiptir ve Mach bandı görsel efektinden sorumludur. Benzer inhibitör süreçler kortikal olarak gerçekleşir ve her ikisine de katkıda bulunur.

Kaynakça:
seafoodplus.info
seafoodplus.info%2F_

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Optik illüzyonlar, sosyal medyanın en sevdiği içerik türlerinden biri. Kişileri etkileşime geçiren ve kısa sürede gelen onlarca farklı cevapla viral olan bu tür illüzyon sorularının her birinin arkasında aslında oldukça bilimsel cevaplar yatıyor. Fakat bu bilimsel gerçekler her zaman tek bir doğru cevap olmasına yönelik değil, kimi zaman da neden bir sürü farklı cevap olduğunu bize açıklıyor.

Geçtiğimiz günlerde Twitter'da ortaya çıkan yeni bir optik illüzyon sorusu, bu durum için harika bir örnek. Söz konusu paylaşımda birbirine oldukça yakın renk tonlarından oluşan bir görsel yer alıyor ve soru oldukça basit: 'Bu resimde kaç renk görüyorsunuz?'

Paylaşımın viral olması sonrası soruya binlerce cevap geldi. Gelen cevaplar ise birkaç ortak cevap üzerinde şekillendi. Büyük çoğunluk 3, 11, 17 cevaplarını verirken sayıyı 20'ye çıkaranlar ya da tek renk gördüğünü söyleyenler de vardı.

Peki cevaplar arasında bu kadar fark olmasının sebebi ne? Webtekno'nun aktardığına göre, bu sorunun tek bir cevabı yok çünkü gözlerimizin renkleri farklı seviyelerde algılaması tek bir sebeple olmuyor. Yaşa, cinsiyete, renklere baktığımız ekrana, ortamdaki ışığa ve hatta retinalarımızın yapısına göre bile bu cevaplar farklılık gösterebilir. 

Ancak bu durumu tüm bunların dışında genel bir fizyolojik illüzyonla açıklamak da mümkün; lateral inhibisyon (yanal inhibisyon, yanal engelleme). Buna göre nöronlar, diğer nöronlar tarafından baskılanır; uyarılmış nöronlar, yakındaki nöronların aktivitesini engeller. Bu da duyu algımızı keskinleştirmeye yardımcı olur.

Ünlü fizikçi Ernst Mach'un geliştirdiği ve March bantları olarak da anılan bu duruma göre, görüntüde kontrastı artıran da tam olarak budur. Daha açıklayıcı olmak gerekirse; birbirine çok benzeyen iki farklı renge bakarken beynimize iki sinir hücresinden aynı anda benzer bir sinyal geldiğinde, beynimiz bunu aynı olarak algılamaya yatkın.