Жол интеграциясы - Path integration

Бұл мақала жануарлардың навигациясы туралы. Математикалық техника үшін қараңыз Сызықтық интеграл.
Жол интеграциясы ағымдық позицияны бағалау үшін бастапқы нүктеден басталған қашықтық пен бағыттың векторларын қосады және стартқа дейінгі жол.

Жол интеграциясы - бұл жануарлар қолданатын әдіс өлі есеп.

Тарих

Чарльз Дарвин алдымен инерциалды негізделген постуляция навигация жануарлардағы жүйе 1873 ж.[1] 20 ғасырдың ортасында басталған зерттеулер жануарлардың бастапқы нүктеге, мысалы, ұя болмаған кезде, оралуына болатындығын растады. көру және айналмалы сыртқы сапарға шыққан. Бұл олардың позицияларын бағалау үшін қашықтықты және бағытты қадағалау үшін белгілерді қолдана алатындығын, демек, үйге қалай жетуге болатындығын көрсетеді. Бұл процесс аталды жол интеграциясы саяхат кезінде қозғалыс белгілерін үздіксіз интеграциялау тұжырымдамасын қалыптастыру. Инерциялық белгілерді манипуляциялау осы қозғалыстың ең болмағанда біреуі (немесе) екенін растады ақымақ ) сілтемелер - бұл ақпарат вестибулярлық органдар, үшеуіндегі қозғалысты анықтайтын өлшемдер. Басқа белгілер болуы мүмкін проприоцепция (бұлшықеттер мен буындардан аяқ-қолдың орналасуы туралы ақпарат), қозғалтқыштың эффективтілігі (мидың қалған бөлігіне мидың қандай қимылдары бұйырылғанын және орындалғанын білдіретін қозғалтқыш жүйесінен алынған ақпарат) және оптикалық ағын (визуалды жүйенің ақпараты, визуалды әлем көздің жанынан қаншалықты жылдам өтіп бара жатқанын көрсетеді). Бұл ақпарат көздері бірігіп, жануарға қай бағытта, қандай жылдамдықпен және қанша уақыт жүретінін айта алады. Сонымен қатар, жер асты жануарлары үшін жердің магнит өрісіне сезімталдығы (мысалы, меңдік егеуқұйрық ) интеграцияны бере алады.[2]

Механизм

Қосымша ақпарат: Жануарлардың навигациясы, Ұяшықты орналастыру, және Тор ұяшығы

Оқу буынаяқтылар, атап айтқанда Сахара шөлі құмырсқасы (Cataglyphis bicolor) бағыттың бағытын (поляризацияланған жарық немесе күн позициясы бойынша) және қашықтықты есептеуді (аяқтың қозғалысын немесе оптикалық ағынды бақылау арқылы) анықтауға тәуелді болатын жоғары тиімді интеграция механизмдерінің бар екендігін анықтайды.[3]

Сүтқоректілерде үш маңызды жаңалық бұл мәселеге жарық берді.

Біріншісі, 1970 жылдардың басында, бұл нейрондар гиппокампаның түзілуі, деп аталады жасушаларды орналастыру, жануардың жағдайына жауап беріңіз.

Екіншісі, 1990 жылдардың басында, сол нейрондар көрші аймақтарда (оның ішінде алдыңғы таламус және кейінгісубикулум ) деп аталады басты бағыттағы жасушалар, жануардың бас бағытына жауап беріңіз. Бұл қозғалыс туралы ақпаратты манипуляциялауға және орын мен бас бағытының жасушаларының қалай жауап беретінін білуге ​​болатындықтан, жолдарды біріктіруді әлдеқайда ұсақ зерттеуге мүмкіндік береді (жануарларды үйретуден гөрі өте баяу жүреді).

Үшінші қорытынды - дорсо-медиальдағы нейрондар энторинальды қабық, бұл гиппокампадағы орын жасушаларына ақпарат беретін, берілген ортаның бүкіл беті бойынша метрлік тұрақты түрде өртенеді. Бұлардың белсенділігі тор ұяшықтары а-ға өте ұқсас алты бұрышты ұйымдастырылған парақ графикалық қағаз және арақашықтықты есептеу үшін ұяшықтарды орналастыратын мүмкін метрикалық жүйені ұсыныңыз. Орын және тор ұяшықтары шынымен жолды біріктіру сигналын есептей ме, жоқ па, оны анықтау керек, бірақ есептеу модельдері бар, бұл ақылға қонымды. Әрине, бұл аймақтарға мидың зақымдануы жануарлардың интеграциялану қабілетін нашарлататын сияқты.

Дэвид Редиш «Миттелстадт пен Миттелстадт (1980) және Этьеннің (1987) мұқият бақыланған тәжірибелері бұл қабілеттің [сүтқоректілердегі жол интеграциясы] вестибулярлық сигналдар мен қозғалтқыштың эфферентті көшірмесінен ішкі белгілерді интеграциялаудың салдары екенін» дәлелдеді »дейді.[4]

Тышқандарды пайдалану жасушаларды орналастыру және тор ұяшықтары ішінде ми Келіңіздер гиппокамп интеграцияны жүзеге асыратын аймақ.[5]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Дарвин, Чарльз (1873 ж. 24 сәуір). «Белгілі бір бейнеқосылғылардың пайда болуы». Табиғат. 7 (179): 417–418. дои:10.1038 / 007417a0. Чарльз Дарвиннің Интернеттегі толық жұмысы. Белгілі бір бейнеқосылғылардың пайда болуы: толық мәтін және факсимиль Тексерілді 28 ақпан 2012
  2. ^ Тали Кимчи, Ариан С. Этьен ‡ және Джозеф Теркел, 2004. Жер асты сүтқоректісі магниттік компасты жолдарды біріктіру үшін қолданады. PNAS, 27 қаңтар, т. 101, жоқ. 4, 1105–1109.
  3. ^ Wehner R (2003). «Шөл құмырсқа навигациясы: миниатюралық ми күрделі міндеттерді қалай шешеді» (PDF). Салыстырмалы физиология журналы. 189 (8): 579–588. дои:10.1007 / s00359-003-0431-1. PMID  12879352.
  4. ^ Қызыл, 1999. 67-бет.
  5. ^ Мозер, Эдвард I .; Кропфф, Эмилио; Мозер, Мэй-Бритт (2008). «Жасушаларды, торлы ұяшықтарды және мидың кеңістіктегі ұсыну жүйесін орналастыру». Неврологияның жылдық шолуы. 31 (1): 69–89. дои:10.1146 / annurev.neuro.31.061307.090723. PMID  18284371.

Библиография