С этим понятно. Но это как бы отдельная, не связанная со всей схемой, часть. Если нервные импульсы и нервные клетки одинаковые, то как происходит дифференциация сигнала?
Неточно заданный вопрос, создающий сложность для выбора ответа. Если имеется в виду причина, вызывающая дифференциацию, то она в том, что нервные окончания тянутся от разных частей тела. Одни от сетчатки глаза, другие от рецепторов запаха в носу, и т.д. Сами нервы во всех случаях одинаковые и доносят до мозга все те же щелчки, но на нервном окончании часто находится "клетка-гибрид", которая объединяет в себе способность нейрона к передаче информации со специфической чувствительностью к раздражителю определенного типа. Т.е. в то время, как большинство нейронов нервной ткани специализируются на передаче возбуждения (работают, как эстафета почтальонов), клетка нервного окончания работает, как соглядатай, генерируя щелчки не путем повторения рядом щелкающего соседа, а сама щелкает (цикает зубом
) в зависимости о своего состояния. А состояние это у сенсорной клетки может сильно колебаться взависимости от ее специализации. У клеток зрительного рецептора это - освещение, у обонятельного - природа молекул, которые диффундируют вовнутрь клетки снаружи ее оболочки, у слухового - это деформация своей формы, а какие-то другие реагируют на кислотность среды, наличие в среде определенных катионов или анионов, вплоть до тех, у которых возбуждение наступает лишь при столкновении с молекулой конкретного типа.
Эволюционно,
именно сенсорные клетки были когда-то руководителями во многоклеточным организме! Именно они по своему усмотрению вырабатывали приказы, которые остальные клетки организма вынуждены были исполнять. Единоначалие в самом примитивном виде. Этим же достигался эффект коллективизма и слаженности действий. Но организмы росли в размерах, и, в связи с этим, расстояние между сенсором и исполнительными органами увеличивалось. Поэтому-то и образовались цепочки клеток-почтальонов, передающих по эстафете приказы сенсора исполнителям. Т.е. нервная ткань поначалу выполняла исключительно почтовые функции, но никак не управляющие. Хотя исполнители принимали за начальников именно их, поскольку непосредственно от них получали приказы.
На каком-то этапе эволюционного развития произошел "дворцовый переворот", в результате которого власть в организме захватила нервная система. Исполнители этого не заметили, т.к. они и раньше получали приказы от нервных клеток. Но самое интересное, что сенсоры этого тоже не заметили! Они продолжали, как ни в ни чем не бывало, по-прежнему выдавать нервным почтальонам
свои команды, только им было неведомо, что их команды теперь поступают не исполнителям, в штаб новой власти - в нервный узел. А уже там решалось, что приказать исполнителям.
Произошел такой переворот по вполне естественной причине - в каком-то многоклеточном организме произошла мутация - то ли из-за неудачного деления, то ли по иным причинам, в нем оказалось больше одного сенсора. А в таком случае исполнители получали взаимно противоречивые команды. Поэтому большинство таких мутаций оказывались смертельными, а выжили среди мутантов только те, у которых удвоение числа сенсоров сопровождалось и "расщеплением нерва" Т.е. команды от обоих сенсоров где-то на пути их следования сливались воедино. Это означает, что в каком-то месте почтовой эстафеты оба потока сливались в один - какой-то почтальон получал корреспонденцию от двух разных эстафет, а далее к исполнителям она шла уже одним потоком. При этом нейрон в точке объединения двух потоков фактически производил
суммирование щелчков. Начиная с этого эволюционного события число сенсоров в одном организме стало множиться гигантскими темпами, поскольку такое увеличение уже не было смертельным, а множество сенсоров позволяло их расставить по широкому периметру снаружи организма и позволить им приобретать разную специализацию. И это давало такому организму многократные преимущества в выживании.
Все это не могло не сказаться и на устройстве нервной системы - в ней не только появилось много почтальонов-сумматоров, но и усложнилась их функция. Теперь они не просто суммировали приходящие к ним щелчки, но могли накладывать весовые коэффициенты, отдавая предпочтение одному из потоков. Типа того, что щелки от более часто щелкающего потока прореживались, например, путем игнорирования каждого второго. Сначала это происходило из-за того, что почтальон-сумматор просто не успевал так быстро щелкать
, а потом стал это делать намеренно, поскольку слишком частое щелканье было вредно для его здоровья
. Со временем, процедуры суммирования/объединения были централизованы в нервных узлах и только тогда начался коллективный подход к обработке информации - образовалось то, что носит название нейросети. С этого этапа эволюции у живого организма возникла способность к обучению, поскольку нервная сеть училась на своих ошибках – сумматоры, которые прореживали сигналы, оказавшиеся в последствии предвестниками важных для организма потрясений, получали сильный втык и выволочку, заставляя их пересмотреть приоритеты прореживания в пользу сенсора-предсказателя. И вот мы уже в двух шагах от понятий "интерес" и "внимание"! А ведь в основе этих понятий лежат как раз те самые приоритеты, которыми руководствуется нервная система при объединении потоков сенсорной информации!
А что же мозг? - А ничего - это просто большой нервный узел!
