שדה קלט – הבדלי גרסאות

'''שדה קלט''' של [[נוירון]] חישה מוגדרהוא כחלקחלק של המרחב אליושהנוירון מגיב הנוירון,אליו. במובןזהו זההאזור שנוכחותו של גירוי במרחב זהבו משנה את פעילות הנוירון, כלומר את קצב הירי (firing rate) שלו. שדות קלט זוהו עבור נוירונים ב[[מערכת השמיעה]], במערכת החישה הגופנית (למשל תחושות מגע, [[טמפרטורה]], [[כאב]] ועוד) וב[[מערכת הראייה]].

ניתן להרחיב את מושג שדה הקלט הלאה במעלה המערכת הנוירונית. מספר נוירוני חישה שיוצרים [[סינפסה|סינפסות]] עם תא יחיד במעלה המערכת, מהווים את שדה הקלט שלו. למשל, שדה הקלט של תא גנגליון ב[[רשתית|רשתית העין]] מורכב מהמבואות מכל ה[[מדוכים|תאי המדוך]] (cone cell) שיוצרים סינפסות איתו, וקבוצת תאי גנגליון יוצרת בעצמה שדה קלט עבור תא במוח. תהליך זה מכונה התכנסות.

במערכת השמע, שדות קלט יכולים להיות חלקי אזורים במרחב השמע או תחומים של [[תחום שמע|תדירויות שמע]]. חוקרים בתחום זה כמעט ולאואינם משייכים שדות קלט של שמע לאזורים מוגדרים של [[אפיתל|רקמת האפיתל]] החישתי כמו, במקרה של יונקים, תאי שיער ב[[שבלול האוזן]] (cochlea).

במערכת זו, שדות הקלט הינםהם אזורים בעורב[[עור]] או באיברים פנימיים. לסוגים מסוימים של [[תאי חישה-מכנית]] (mechanoreceptors) (למשל, [[טמפרטורה]], או [[לחץ]]) יש שדות קלט גדולים, בעוד שלאחרים יש שדות קלט קטנים יותר.

שדות קלט גדולים מאפשרים לתא לגלות שינויים על-פני שטח נרחב יותר, כלומר מקנותמקנים לו רגישות גבוהה יותר,. כאשרבהקשר 'רגישות'זה, מבטאת"רגישות" אתהיא מידת היכולת לחוש במגע כלשהו, אבל במחיר של חישה פחות מדויקת ופחותפחות חדהוחדה פחות, כאשרכאן '"חדות' מבטאת" אתהיא היכולת לקבל יותר פרטים של העצם איתושאיתו נוצר מגע. למשל, אצבעות, להןשדרושה דרושהלהן יכולת לגלות פרטים עדינים בעצם, מאוכלסות בצפיפות על-ידי מספר רב של תאי חישה- מכנית, בעלי שדות קלט קטנים, בעוד שבגבשב[[גב]] וברגלייםוב[[רגל]]יים, למשל, יש מספר קטן יותר של תאי חישה, שלהם יש שדות קלט גדולים. לתאי חישה בעלי שדות קלט גדולים יש בדרך-כלל '"נקודה חמה'" (‘hothot spot’spot), שהיא מקום בשדה הקלט (על- פי רוב -רב במרכז, ישירות מעל תא חישה נתון) שבו הפעלת גירוי מייצרת את התגובה החזקה ביותר.

במערכת הראיההראייה, שדות קלט הינםהם אזורים במרחב הראיההראייה. לדוגמאלדוגמה, שדה הקלט של תא קולט- אור יחיד הינוהוא נפח בצורת [[חרוט]], שכולל את כל כיווני הראיההראייה בהםשבהם מגיע [[אור]] שמשנה את [[קצב ירי|קצב הירי]] (firing rate) של התא, (כלומר את קצב היצירה

של [[פוטנציאל פעולה|פוטנציאלי פעולה]] שלו),. כשקודקודקודקוד החרוט נמצא במרכז העדשהה[[עדשה]] ובסיסו נמצא באינסוף במרחב הראיההראייה (למעשה - במרחק גדול מאוד מהעין). מקובל לתאר שדות קלט ראייתיים בשני מימדיםממדים (למשל, בתור מעגלים, ריבועים או מלבנים), אבל אלה מתארים רק פרוסות מישוריות שמופיעות על המסך עליושעליו מציג החוקר את הגירוי, לא מרחב שדה הקלט כולו. במקרה של [[נוירונים דו-עיניים]] (binocular neurons) ב[[קליפת המוח הראייתית|קליפה הראייתית]] (visual cortex), שדות קלט אינם משתרעים עד לאינסוף (מבחינה אופטית, הכוונה היא בקירוב למרחק גדול מאוד מהעין). במקום זאת, הם מוגבלים להיות בתוך מרחק מסוים מבעל החיים, או מהנקודה שבה מקובעות העיניים (ראו [[שטח פאנום]], Panum's area).

שדה הקלט מזוהה לעתים קרובות כאזור הרשתית שבו פעולת האור משנה את קצב הירי של הנוירון. בתאיב[[תא גנגליון|תאי גנגליון]] ברשתית העין (ראו להלן), שטח זה ברשתית כולל את כל התאים קולטי- האור מעין אחת, הקשורים ל[[תאלתא גנגליון]] מסוים דרך [[תא דו-קוטבי|תאים דו-קוטביים]], [[תא אופקי|תאים אופקיים]] ו[[תא אמקרין|תאי אמקרין]]. בנוירונים דו-עיניים בקליפה הראייתית, יש להגדיר את השטח המתאים בשתי הרשתיות (אחת בכל עין). על אף ששטחים אלה ניתנים למיפוי בכל עין בנפרד, על-ידי סגירתה של האחת או האחרת, ההשפעה הכוללת על קצב הירי מתגליתמתגלה רק כששתי העיניים פקוחות (ההשפעה הכוללת איננה סכום ההשפעות הבודדות).

הובל ווויזלוויזל (Hubel & Wiesel) קידמו את התיאוריההתאוריה לפיהשלפיה שדות קלט ברמה אחת של מערכת הראיההראייה נוצרים על-ידי הקלט הבאהמגיע מתאים ברמה נמוכה יותר במערכת. בדרך זו, שדות קלט קטנים ופשוטים יכולים להצטרף וליצור שדות קלט גדולים ומורכבים יותר. תיאורטיקניםתאורטיקנים מאוחרים יותר הרחיבו ארגון הירארכיהיררכי פשוט זה, בכך שאפשרו לתאים ברמה אחת של מערכת הראיההראייה להיות מושפעים מתאים ברמות גבוהות יותר באמצעות [[מעגל משוב]].

מופו שדות קלט לכל הרמות של מערכת הראיההראייה, מתאים קולטי-אור, לתאי גנגליון ברשתית, לתאים ב[[גרעין הברך הצידי]] (גב"ץ, lateral geniculate nucleus), לתאים בקליפת המוח הראייתית ולתאים ב[[אזורי הראיההראייה האקסטרסטרייטיים]] (extrastriate visual areas).

ארגון שדות הקלט של [[תא גנגליון|תאי גנגליון]] (ת"ג) המורכבים מהקלט המתקבל מתאי קנה ותאי מדוך רבים, מספק דרך לגילוי [[ניגוד]] (contrast) בעצם, ובכך לגילוי גבולות הקצה של עצמים, שמהווה בעצם אתשהוא השלב הראשון בראיית עצמים בסדרה של שלבי עיבוד שהמשכןשהמשכם במרכזי ראיהראייה שונים במוח. כל אחד משדות הקלט מאורגן בצורה של דיסקהדסקה מרכזית, הקרויה '"מרכז'", וסביבה טבעת משותפת-מרכז, הקרויה '"היקף',". כשכלכל אחד מאזורים אלה מגיב בצורה הפוכה לאור. לדוגמאלדוגמה, אור ב'"מרכז'" עשוי להגדיל את קצב הירי של ת"גתא גנגליון מסוים, בעוד שאור ב'"היקף' –" יקטין אותו. הסיבה לכך היא שאזור ה'"היקף'" פועל בצורה [[אנטגוניזם|אנטגוניסטית]] לאזור ה'"מרכז'".

הדוגמא הבאה ממחישה פעולה אנטגוניסטית זו של ה'"היקף'". כאשר אור פוגע בתא קנה שנמצא באזור מרכז שדה הקלט של תא הגנגליון, תא הגנגליון מעורר, כתוצאה מהשלבים הבאים: