Кодирование – процесс преобразования информации в код, удобный для передачи по каналу связи. Любое преобразование информации в отделах анализатора является кодированием. Следует отметить, что на всех уровнях анализаторов не происходит восстановления стимула в его первоначальной форме. Универсальным кодом нервной системы являются нервные импульсы, которые распространяются по нервным волокнам. При этом содержание информации определяется частотой импульсов, объединением их в пачки, числом импульсов в пачке, интервалами между пачками. Передача сигнала от одной клетки к другой во всех отделах анализатора осуществляется с помощью химического кода, т.е. различных медиаторов. Для хранения информации в ЦНС кодирование осуществляется с помощью структурных изменений в нейронах.
Ванализаторах кодируются качественнаяхарактеристика раздражителя, сила раздражителя, времяего действия, а также место действия раздражителя и локализация его в окружающей среде. В кодировании характеристик раздражителя принимают участие все отделы анализатора.
В периферическом отделе анализатора кодирование вида раздражителя осуществляется за счет специфичности рецепторов, т. е. способности воспринимать адекватный раздражитель.
Сила раздражителя может кодироваться изменением частоты импульсов в генерируемых рецепторами потенциалах, что определяется общим количеством импульсов в единицу времени. Это так называемое частотное кодирование. При этом с увеличением силы стимула обычно возрастает число импульсов, возникающих в рецепторах, и наоборот. При изменении силы раздражителя может изменяться и число возбужденных рецепторов, кроме того, кодирование силы раздражителя может осуществляться различной величиной латентного периода и временем реакции.
Пространство кодируется величиной площади, на которой возбуждаются рецепторы, это пространственное кодирование. Локализация действия раздражителя кодируется тем, что рецепторы различных участков тела посылают импульсы в определенные зоны коры большого мозга.
Время действия раздражителя на рецептор кодируется тем, что он начинает возбуждаться с началом действия раздражителя и прекращает возбуждаться сразу после выключения раздражителя (временное кодирование). При длительно действующем раздражителе, когда происходит адаптация рецепторов, повышается их чувствительность, т. е. развивается сенситизация рецептора к изменению этого стимула. Усиление стимула действует на адаптированный рецептор как новый раздражитель, что также отражается в изменении частоты импульсов, идущих от рецептора.
В проводниковом отделе анализатора кодированиеосуществляется только при передаче сигнала от одного нейрона к другому, когда происходит смена кода. На станциях переключения информация кодируется за счет изменения объема импульсации на входе и на выходе и за счет связи определенных нейронов с определенными рецепторами. В обоих случаях, чем сильнее раздражитель, тем большее число нейронов возбуждается.
В вышележащих отделах ЦНС наблюдаются уменьшение частоты разрядов нейронов и превращение длительной импульсации в короткие пачки импульсов. Нейроны, получившие название «детекторов», избирательно реагируют на тот или иной параметр стимула. Количество таких нейронов, которые лишь частично отражают свойства стимула, возрастает на каждом последующем уровне анализатора. Но в то же время на каждом последующем уровне анализатора имеются нейроны, дублирующие свойства нейронов предыдущего отдела, что создает основу надежности функции анализаторов. В сенсорных ядрах происходят тормозные процессы, которые осуществляют фильтрацию и дифференциациюсенсорной информации. Эти процессы обеспечивают контроль сенсорной информации.
В корковом конце анализаторапроисходит частотно-пространственное кодирование, основой которого является пространственное распределение ансамблей специализированных нейронов и их связей с определенными видами рецепторов. Импульсы поступают от рецепторов в определенные зоны коры с различными временными интервалами. Поступающая в виде нервных импульсов информация перекодируется в структурные и биохимические изменения в нейронах. В коре мозга осуществляется высший анализ и синтез поступившей информации.
Анализ заключается в том, что с помощью возникающих ощущений происходит распознаваниедействующих раздражителей и определение силы, времени и пространства, на которое действует раздражитель, а также его локализации. Синтез реализуется в узнавании известного предмета, явления или в формировании образа, впервые встречаемого предмета, явления.
Итак, процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается многократным перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом в корковом отделе анализаторов. После этого уже происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.