Wat is laterale remming? Definitie en voorbeelden

Laterale remming is het proces waarbij gestimuleerde neuronen de activiteit van nabijgelegen neuronen remmen. Bij laterale remming worden zenuwsignalen naar naburige neuronen (zijdelings gepositioneerd ten opzichte van de geëxciteerde neuronen) verminderd. Laterale remming maakt het mogelijk hersenen om milieu-input te beheren en informatie-overbelasting te voorkomen. Door de werking van sommige zintuiglijke input te dempen en de werking van anderen te verbeteren, helpt zijremming ons te verscherpen zintuiglijke waarneming van zicht, geluid, aanraking en geur.

Belangrijkste afhaalrestaurants: laterale remming

Neuronen zijn zenuwstelselcellen die informatie uit alle delen van het lichaam verzenden, ontvangen en interpreteren. De belangrijkste componenten van een neuron zijn het cellichaam, axonen en dendrieten. Dendrieten strekken zich uit van het neuron en ontvangen signalen van andere neuronen, het cellichaam is het verwerkingscentrum van een neuronen en axonen zijn lange zenuwprocessen die zich aftakken aan hun uiteinden om signalen naar andere neuronen over te brengen.

Neuronen communiceren informatie via zenuwimpulsen, of actiepotentialen. Zenuwimpulsen worden ontvangen bij neuronale dendrieten, passeren het cellichaam en worden langs het axon naar terminale takken gedragen. Hoewel neuronen zich dicht bij elkaar bevinden, raken ze elkaar niet, maar worden ze gescheiden door een opening die een synaptische kloof wordt genoemd. Signalen worden overgedragen van het pre-synaptische neuron naar het post-synaptische neuron door chemische boodschappers die neurotransmitters worden genoemd. Eén neuron kan verbindingen maken met duizenden andere cellen bij synapsen waardoor een enorm neuraal netwerk ontstaat.

Bij zijremming worden sommige neuronen sterker gestimuleerd dan andere. Een sterk gestimuleerd neuron (hoofdneuron) maakt prikkelbaar neurotransmitters neuronen langs een bepaald pad. Tegelijkertijd activeert het sterk gestimuleerde hoofdneuron interneuronen in de hersenen die excitatie van lateraal geplaatste cellen remmen. Interneuronen zijn zenuwcellen die de communicatie tussen de centraal zenuwstelsel en motorische of sensorische neuronen. Deze activiteit creëert een groter contrast tussen verschillende stimuli en resulteert in een grotere focus op een levendige stimulus. Laterale remming treedt op in sensorische systemen van het lichaam, inclusief geur, visuele, tactiele en auditieve systemen.

Laterale remming treedt op in cellen van het netvlies resulterend in verbetering van randen en verhoogd contrast in visuele beelden. Dit type zijremming werd ontdekt door Ernst Mach, die de nu bekende visuele illusie verklaarde Mach bands in 1865. In deze illusie lijken verschillend gearceerde panelen die naast elkaar zijn geplaatst lichter of donkerder bij de overgangen ondanks een uniforme kleur binnen een paneel. Panelen lijken lichter aan de rand met een donkerder paneel (linkerkant) en donkerder aan de rand met een lichter paneel (rechterkant).

De donkere en lichtere banden bij de overgangen zijn er niet echt, maar zijn het resultaat van laterale remming. Retinale cellen van de oog ontvangen van grotere stimulatie remmen omringende cellen in grotere mate dan cellen die minder intense stimulatie ontvangen. Lichtreceptoren die input ontvangen van de lichtere kant van de randen produceren een sterkere visuele respons dan receptoren die input ontvangen van de donkere kant. Deze actie dient om het contrast aan de randen te verbeteren en de randen meer uitgesproken te maken.

Gelijktijdig contrast is ook het gevolg van laterale remming. Bij gelijktijdig contrast beïnvloedt de helderheid van een achtergrond de perceptie van de helderheid van een stimulus. Dezelfde stimulus lijkt lichter tegen een donkere achtergrond en donkerder tegen een lichtere achtergrond.

In de bovenstaande afbeelding zijn twee rechthoeken van verschillende breedte en uniform van kleur (grijs) geplaatst tegen een achtergrond met een gradiënt van donker tot licht van boven naar beneden. Beide rechthoeken zien er aan de bovenkant lichter uit en aan de onderkant donkerder. Door zijremming produceert licht van het bovenste gedeelte van elke rechthoek (tegen een donkere achtergrond) een sterkere neuronale reactie in de hersenen dan hetzelfde licht van de onderste delen van de rechthoeken (tegen een aansteker achtergrond).

Laterale remming treedt ook op bij tactiele of somatosensorische perceptie. Aanraaksensaties worden waargenomen door activering van neurale receptoren in de huid. De huid heeft meerdere receptoren die toegepaste druk voelen. Laterale remming verbetert het contrast tussen sterkere en zwakkere aanrakingssignalen. Sterkere signalen (op het contactpunt) remmen naburige cellen in grotere mate dan zwakkere signalen (perifeer op het contactpunt). Met deze activiteit kunnen de hersenen het exacte contactpunt bepalen. Gebieden van het lichaam met een grotere scherpte, zoals de vingertoppen en de tong, hebben een kleiner receptief veld en een grotere concentratie van sensorische receptoren.

Men denkt dat zijremming een rol speelt bij het gehoor en de gehoorgang van de hersenen. Auditieve signalen reizen van het slakkenhuis in het binnenste oor naar de auditieve cortex van de hersenen tijdelijke lobben. Verschillende gehoorcellen reageren effectiever op geluiden op specifieke frequenties. Auditieve neuronen die meer stimulatie ontvangen van geluiden op een bepaalde frequentie, kunnen andere neuronen remmen die minder stimulatie ontvangen van geluiden op een andere frequentie. Deze remming in verhouding tot stimulatie helpt het contrast te verbeteren en de geluidsbeleving te verbeteren. Studies suggereren ook dat laterale remming sterker is van lage tot hoge frequenties en helpt bij het aanpassen van neuronactiviteit in het slakkenhuis.

• Bekesy, G. Von. "Mach-bandtype zijremming in verschillende sense-organen." Het Journal of General Physiologyvol. 50, nee. 3, 1967, pp. 519–532., Doi: 10.1085 / jgp.50.3.519.
• Fuchs, Jannon L. en Paul B. Verdrinken. "Tweepunts discrimineerbaarheid: verband met eigenschappen van het somatosensorische systeem." Somatosensorisch onderzoekvol. 2, nee. 2, 1984, pp. 163–169., Doi: 10.1080 / 07367244.1984.11800556.
• Jonas, Peter en Gyorgy Buzsaki. "Neurale remming." Scholarpedia, www.scholarpedia.org/article/Neural_inhibition.
• Okamoto, Hidehiko, et al. "Asymmetrische laterale remmende neurale activiteit in het gehoorsysteem: een magneto-encefalografisch onderzoek." BMC Neurosciencevol. 8, nee. 1, 2007, p. 33., doi: 10.1186 / 1471-2202-8-33.
• Shi, Veronica, et al. "Effect van stimulusbreedte op gelijktijdig contrast." PeerJvol. 1, 2013, doi: 10.7717 / peerj.146.