Aproff знания

Нейрональная адаптация

Нейрональная, или сенсорная адаптация представляет собой приспособительное изменение чувствительности к интенсивности воздействующего на органы чувств раздражителя. Например, если опустить ладонь на стол, кожа сразу почувствует прикосновение к его поверхности. Однако через несколько секунд вы перестанете чувствовать поверхность стола, это ощущение пропадет. Рецепторные нейроны, возбуждение которых вызвало прикосновение к поверхности стола, реагируют мгновенно, однако интенсивность их реакции постепенно снижается практически до нулевой. Считается, что в нейрональной адаптации принимает участие и кора головного мозга.

Тренировка с отягощением

Исследования показали, что даже после одной тренировки с отягощением наступает нейрональная адаптация. Наблюдаемые отмечали увеличение силы даже без роста мышц. Полученные при помощи электромиографических (ЭМГ) методов данные с поверхности мышц продемонстрировали, что начальный рост силы в результате тренировки связан с увеличением амплитуды моторных и сенсорных волокон. Эти данные вместе с другими различными теориями объясняют причину увеличения силы без роста мышц. Другие теории об увеличении силы применительно к нейрональной адаптации называют пониженную коактивацию мышц–агонистов и мышц-антагонистов, синхронизацию двигательных узлов и ускорение их включения. Нейрональная адаптация может происходить из-за изменений вертекс-потенциала (с его помощью измеряют величину эфферентного выхода двигательного нерва от альфа-мотонейронов) и рефлекса Гофмана (он помогает оценить возбудимость альфа-мотонейронов спинного мозга). Исследования показали, что после 14 недель тренировок с отягощением у наблюдаемых увеличилась амплитуда вертекс-потенциала примерно на 50 %, а амплитуда рефлекса Гофмана возросла примерно на 20 %. Это говорит о том, что в основе функциональных свойств нейронной цепи спинного мозга человека лежит сенсорная адаптация, а не влияние на структуру двигательной области коры головного мозга.

Зрение

Адаптация считается причиной такого феномена зрительного восприятия, как послеобраз и пост-эффект движения. При отсутствии фиксирующего движения глаза визуальное восприятие может снижаться или пропадать в результате нейрональной адаптации. Когда визуальное восприятие наблюдателя адаптируется к одному направлению реального движения, воображаемое движение может совершаться при различных скоростях. Если воображаемое движение происходит в том же направлении, что и испытываемое при адаптации, воображаемая скорость замедляется; если воображаемое движение происходит в противоположном направлении, его скорость возрастает; если адаптация и воображаемое движение перпендикулярны, воображаемая скорость остается без изменений. Исследования при помощи магнитоэнцефалографии (МЭГ) доказали, что люди, подвергаемые повторяющемуся воздействию  визуального раздражителя через короткие интервалы, становятся менее восприимчивы к нему по сравнению с первым воздействием. Результаты показали, что реакция зрения на повторное действие раздражителя по сравнению с первым демонстрирует существенное снижение и силы активации, и длительности интенсивной реакции, однако не длительности обработки нервного сигнала.

Боль

В то время как крупные механосенсорные нейроны первого типа / группы Aß демонстрируют адаптацию, меньшие ноцицептивные нейроны четвертого типа / группы С ей не подвержены. В результате боль, как правило, быстро не проходит, а ощущается в течение длительного периода времени; в отличие от этого, сенсорное восприятие прикосновения быстро пропадает, если обстановка остается неизменной.

Нейрональная адаптация и привыкание

Термины «нейрональная адаптация» и «привыкание» нередко путают. Привыкание – это явление, связанное с вниманием, а нейрональная адаптация относится к области физиологии. В процессе привыкания мы осуществляем некоторый сознательный контроль, соотнося замеченное нами с тем, к чему мы привыкли. Но в случае нейрональной адаптации мы не можем контролировать этот процесс сознательно. Например, если мы адаптировались к чему-либо (вроде запаха духов), мы не сможем сознательно заставить себя почувствовать его. Кроме того, нейрональная адаптация очень тесно связана с интенсивностью раздражителя, а привыкание – нет. Например, при увеличении яркости света ваше зрение сильнее адаптируется к нему, а на уровень привыкания не особенно влияет интенсивность или слабость раздражителя.

Регулярное поведение

Кратковременная адаптация

Кратковременная нейрональная адаптация происходит в организме при регулярной деятельности. Один из самых распространенных ее видов, когда нейрональная адаптация происходит постоянно, – это ходьба. Когда человек идет, организм постоянно собирает информацию об окружающей среде и условиях для ног, а также слегка регулирует задействованные мышцы в зависимости от поверхности ходьбы. Например, ходьба вверх по склону задействует другие мышцы по сравнению с ходьбой по тротуару. Когда мозг осознает, что тело идет вверх, он производит нейрональную адаптацию, заставляя мышцы, необходимые для ходьбы вверх, работать более активно. На скорость нейрональной адаптации влияет зона мозга и сходство между величинами и образами предыдущих раздражителей. Адаптационные процессы в нижней височной извилине очень сильно зависят от того, были ли предыдущие раздражители сходными по величине и форме, в отличие от адаптационных процессов в префронтальной коре.

Продолжительная адаптация

Некоторые регулярные движения – такие, как дыхательные движения, – жизненно необходимы. Так как эти движения приходится делать на протяжении всей жизни, важно организовать их оптимальным образом. В этих движениях нейрональная адаптация наблюдается в ответ на тренировку или на изменение внешних условий. У животных при улучшении физической формы регистрируется сокращение частоты дыхания. Так как изменение частоты дыхания животного не является результатом сознательного усилия, принято считать, что нейрональная адаптация происходит в организме для поддержания более низкой частоты дыхания.

Транскраниальная магнитная стимуляция

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) является важной методикой в современной когнитивной нейропсихологии, с помощью которой исследуются перцепционные и поведенческие последствия временного вмешательства в процесс обработки нейронных сигналов. Исследования показали, что при нарушении работы зрительной зоны коры головного мозга посредством ТМС человек видит бесцветные вспышки света – фосфены. Когда зрение испытуемого подвергалось постоянному воздействию одним цветом, происходила нейрональная адаптация к данному цвету. После этого для нарушения работы зрительной зоны коры головного мозга испытуемого применялась ТМС, после чего видимые человеком вспышки света имели тот же цвет, что и постоянный световой раздражитель до ТМС.

Медикаментозная нейрональная адаптация

Нейрональная адаптация может быть вызвана не только естественным образом. Лекарственные препараты-антидепрессанты, понижающие регуляцию β-адренергических рецепторов, могут инициировать процессы быстрой нейрональной адаптации в головном мозге. Вызывая быструю адаптацию в регуляции этих рецепторов, лекарства могут снижать последствия стресса у тех, кто их принимает.

Посттравматическая нейрональная адаптация

Исследования детей, получивших травму головного мозга в очень раннем возрасте, показали, что после травмы медленно происходит нейрональная адаптация. Дети с ранними травмами зон коры головного мозга, которые отвечают за речевую деятельность, пространственное восприятие и эмоциональное развитие, демонстрировали ущербное состояние этих зон по сравнению со здоровыми детьми. Тем не менее, благодаря нейрональной адаптации значительный прогресс травмированных зон был зарегистрирован у этих детей уже в младшем школьном возрасте.

(http://en.wikipedia.org/wiki/Neural_adaptation)