Существуют ли «многочастотные» сигналы в человеческом мозгу?

Я знаю, что нейроны могут проявлять тоническое и фазовое возбуждение, а также что нейрон иногда называют интегратором. В связи с этим мне интересно узнать, есть ли в мозгу деятельность, зависящая от двух или более сигналов разной частоты, возникающих в одно и то же время. Например, в телефонной системе сразу два сигнала с разными частотами (DTMF) интерпретируются как 1. Есть ли что-то подобное в человеческом мозгу?

Ответы (3)

Помня, что нейроны не генерируют синусоид, а только всплески (в основном)....

Это зависит от того, как именно вы хотите определить «зависит от». Например, нижний нейрон, получающий входные данные от двух нейронов, с большей вероятностью сработает, поскольку он пространственно/временно суммирует входные данные от двух нейронов. Независимо от их конкретных скоростей, если их взаимодействие таково, что импульс от каждого нейрона поступает в течение определенного времени от другого, этого может быть достаточно, чтобы вызвать выброс нижестоящего нейрона. В этом случае определенные наборы частот двух вышестоящих нейронов с большей вероятностью будут активировать нижестоящие нейроны и будут делать это с определенной скоростью для нижестоящих нейронов. Конечно, фазовая задержка между двумя нейронами также была бы важна.

В более общем смысле можно рассмотреть проблему связывания , посредством которой многие сенсорные входы связываются в один опыт более высокого уровня, такой как объект или биографическая память, которые затем могут быть вызваны в памяти (и, таким образом, активируют все более низкие уровни). сенсорные области, которые в первую очередь кодировали память, почти воссоздавая опыт).

Существует несколько гипотетический феномен, называемый кросс-частотной связью, который недавно вызвал некоторый интерес. Это в основном было описано в гиппокампе и во взаимодействиях между гиппокампом и неокортексом.

http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(13)00231-6

http://www.bio.brandeis.edu/lismanlab/theta.html

В целом, проведение аналогий того, как мозг может работать с инженерными телекоммуникационными/вычислительными системами, может ввести в заблуждение.

Я просто хотел добавить теорию связи FM-модуляции Ижикевича, но я бы сказал, что она спорна.

  • Ижикевич Е.М. (1999) Генераторы со слабой импульсной связью, частотно-модулированные взаимодействия, синхронизация и колебательная ассоциативная память. Транзакции IEEE в нейронных сетях, 10: 508-526
  • Хоппенстедт Ф.С. и Ижикевич Э.М. (1998) Таламо-кортикальные взаимодействия, моделируемые слабо связанными осцилляторами: может ли мозг использовать принципы FM-радио? Биосистемы, 48:85-94