Yanal inhibisyon, uyarılmış nöronların yakındaki nöronların aktivitesini inhibe ettiği bir süreçtir. Yanal inhibisyonda, komşu nöronlara (uyarılmış nöronlara yanal olarak yerleştirilmiş) sinir sinyalleri azaltılır. Yanal engelleme, beynin çevresel girdiyi yönetmesini ve aşırı bilgi yüklemesini önlemesini sağlamaktadır. Duyu, görme, duyma, dokunma ve koku gibi bazı duyusal eylemleri geliştirilmesinde, keskinleştirmek için yardımcı olmaktadır.
Yanal inhibisyon, nöronların diğer nöronlar tarafından baskılanmasını içerir. Uyarılmış nöronlar, yakındaki nöronların aktivitesini engeller ve bu da duyu algıları keskinleştirmeye yardımcı olur. Görsel olarak engelleme, görsel görüntülerdeki kontrası artırırken, kenar algısını geliştirmektedir. Dokunsal engelleme, cilde karşı baskı algısını artırır. İşitsel engelleme, ses kontrastını artırır ve ses algısını keskinleştirir.
Nöron Temelleri
Nöronlar, vücudun her yerinden bilgi gönderen, alan ve yorumlayan sinir sistemi hücreleridir. Bir nöronun ana bileşenleri hücre gövdesi, aksonlar ve dendritlerdir. Dendritler nörondan uzanır ve diğer nöronlardan sinyaller alır, hücre gövdesi bir nöronun işlem merkezidir ve aksonlar, sinyalleri diğer nöronlara iletmek için terminal uçlarında dallanan uzun sinir süreçleridir. Nöronlar bilgiyi sinir uyarıları veya aksiyon potansiyelleri aracılığıyla iletirler. Sinir uyarıları nöronal dendritlerde alınır, hücre gövdesinden geçirilir ve akson boyunca terminal dallara taşınır. Nöronlar birbirine yakınken, aslında temas etmezler ancak sinaptik yarık adı verilen bir boşlukla ayrılırlar. Sinyaller sinaptik öncesi nörondan sinaptik sonrası nörona, nörotransmiterler adı verilen kimyasal haberciler tarafından iletilir. Bir nöron, geniş bir sinir ağı oluşturan sinapslarda binlerce başka hücre ile bağlantı kurabilir.
Yanal Engelleme Nasıl Çalışır?
Yanal inhibisyonda, bir ana hücrenin aktivasyonu, bir ara nöronu devreye sokar ve bu da, çevreleyen ana hücrelerin aktivitesini bastırır. Peter Jonas ve Gyorgy Buzsaki / Scholarpedia / CC BY-SA 3.0’ın çalışmalarından uyarlanmıştır. Yanal inhibisyonda, bazı nöronlar diğerlerinden daha fazla uyarılır ve oldukça uyarılmış bir nöron (ana nöron), belirli bir yol boyunca nöronlara uyarıcı nörotransmiterler salgılamaktadır. Aynı zamanda, yüksek düzeyde uyarılmış ana nöron, beyinde lateral olarak konumlandırılmış hücrelerin uyarılmasını engelleyen internöronları aktive eder. İnternöronlar, merkezi sinir sistemi ile motor veya duyu nöronları arasındaki iletişimi kolaylaştıran sinir hücreleridir. Bu aktivite, çeşitli uyaranlar arasında daha büyük bir kontrast oluşturur ve canlı bir uyarana daha fazla odaklanılmasına neden olur. Yanal inhibisyon, koku alma, görme, dokunma ve işitme sistemleri dahil olmak üzere vücudun duyusal sistemlerinde meydana gelmektedir.
Görsel Engelleme
Retina hücrelerinde yanal inhibisyon oluşur ve bu da görsel görüntülerde kenarların artmasına ve kontrastın artmasına neden olur. Bu tür bir yanal engelleme, 1865’te artık Mach bantları olarak bilinen görsel yanılsamayı açıklayan Ernst Mach tarafından keşfedilmiştir. Bu yanılsamada, birbirinin yanına yerleştirilen farklı gölgeli paneller, bir panel içindeki tek tip renge rağmen geçişlerde daha açık veya daha koyu görünür. Paneller, daha koyu bir panel (sol taraf) ile sınırda daha açık bir panelle (sağ taraf) kenarlıkta daha koyu görünür.
Geçişlerdeki daha koyu ve daha açık bantlar gerçekte orada değildir, ancak yanal engellemenin sonucudur. Daha fazla stimülasyon alan gözün retina hücreleri, çevreleyen hücreleri, daha az yoğun stimülasyon alan hücrelere göre daha fazla inhibe eder. Kenarların daha açık tarafından girdi alan ışık alıcıları, daha karanlık taraftan girdi alan alıcılardan daha güçlü bir görsel yanıt üretir. Bu eylem, kenarlarda kontrastı artırarak kenarları daha belirgin hale getirir. Eşzamanlı kontrast ayrıca yanal engellemenin sonucudur. Eşzamanlı karşıtlıkta, bir arka planın parlaklığı, bir uyaranın parlaklık algısını etkiler. Aynı uyaran, koyu bir arka plana karşı daha açık ve daha açık bir arka plana karşı daha koyu görünür.
Dokunsal Engelleme
Yanal inhibisyon ayrıca dokunsal veya somatosensoriyel algıda da meydana gelir. Dokunma hissi, ciltteki sinir reseptörlerinin aktivasyonu ile algılanır. Deri, uygulanan basıncı algılayan birden fazla reseptöre sahiptir. Yanal engelleme, daha güçlü ve zayıf dokunma sinyalleri arasındaki kontrastı artırır. Daha güçlü sinyaller (temas noktasında), komşu hücreleri daha zayıf sinyallerden (temas noktasına çevresel) daha büyük ölçüde engeller. Bu aktivite, beynin tam temas noktasını belirlemesini sağlar. Parmak uçları ve dil gibi daha fazla dokunma keskinliğine sahip vücut bölgeleri daha küçük bir alıcı alana ve daha yüksek bir duyusal reseptör konsantrasyonuna sahiptir.
İşitsel Engelleme
Yanal engellemenin işitme ve beynin işitme yolunda bir rol oynadığı düşünülmektedir. İşitsel sinyaller, iç kulaktaki kokleadan beynin temporal loblarının işitme korteksine gitmektedir. Farklı işitme hücreleri, belirli frekanslardaki seslere daha etkili yanıt verir. Belirli bir frekansta seslerden daha fazla uyarı alan işitme nöronları, farklı frekanstaki seslerden daha az uyarı alan diğer nöronları engelleyebilir. Stimülasyonla orantılı bu inhibisyon, kontrastı iyileştirmeye ve ses algısını keskinleştirmeye yardımcı olur. Çalışmalar ayrıca lateral inhibisyonun düşük frekanslardan yüksek frekanslara daha güçlü olduğunu ve kokleadaki nöron aktivitesini ayarlamaya yardımcı olduğunu göstermektedir.
Yanal inhibisyon, uyarılmış nöronların komşularının aktivitesini azaltma kapasitesini ifade eder. Ateşleyen nöronlar, çevrenin uyarılmasını engeller. Buna göre, yalnızca en çok uyarılan ve en az engellenen nöronlar yanıt verir. Yanal inhibisyon, görsel uyaranların kontrastını ve çözünürlüğünü artırarak görsel algıda önemli bir rol oynar. Bu, görsel sistemin çeşitli seviyelerinde gerçekleşir. Örneğin, karanlık bir ortamda küçük bir ışık sunulduğunda, uyaranın merkezindeki retina üzerindeki reseptörler aktive olur ve görsel bilgiyi beyne iletirken, uyarana periferik olan reseptörler karanlık algısını artıran engelleyici sinyaller gönderir. Bu işlem, daha fazla karanlık-ışık kontrastı yaratma etkisine sahiptir ve Mach bandı görsel efektinden sorumludur. Benzer inhibitör süreçler kortikal olarak gerçekleşir ve her ikisine de katkıda bulunur.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/lateral-inhibition
https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-0-387-79948-3_1379
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu