为什么生物的感知器官都集中在头部?

为什么生物的感知器官一般都集中在头部?图片:Free-Photos / CC0

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Owl of Minerva , vx: wenmiau这个问标题问题前没有一致的权势巨子诠释 , 这里我仅供给一些假设和证据 。
拿网线[1]做一个类比 , 我们常用的网线有 cat3(三类) , Cat5(五类), Cat5e(超五类), Cat6(六类), Cat6a(超六类)等几个尺度 , 按照挨次 , 其传输速度越来越高 , 同时其有用传输距离越来越短:
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按照传输速度 , 千兆收集一般保举利用超五类及以上彀线 。 同时 , 跟着尺度的提高, 响应速度越来越快;为包管传输速度(噪声按捺) , 网线长度越来越短 , 单元长度的当作本也越来越高
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跟着尺度的升高 , 线材的线束更多 , 屏障越来越好
高标网线做的短、粗、屏障好、线束多是由噪声按捺、响应速度、传输速度等几个方面的身分决议的 。 之所以能拿网线作为类比 , 是因为作为感知信息传递的载体 , 神经纤维束也存在着这些机能要求:传输带宽、响应速度、噪声按捺[2]. 神经纤维 / 神经纤维束素质上传递的是数 / 模夹杂旌旗灯号[3].
对于一个典型的由树突(Drites)、胞体(Soma)和轴突(Axon)构成神经细胞 , 其旌旗灯号传递的最长一段显然是轴突 。 因为神经旌旗灯号的生化反映素质 , 我们可以简单认为统一种神经细胞的单根轴突传递旌旗灯号的带宽是一致的(接近的) 。
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神经细胞根基布局:树突(Drites)、胞体(Soma)和轴突(Axon)
跟网线一样 , 有些轴突会有屏障层——髓鞘(Myelin Sheath)[4], 这对旌旗灯号传递过程中的噪声按捺具有积极感化:
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轴突的屏障层——髓鞘(myelin sheath)
从神经旌旗灯号的整个传输和处置过程来看 , 在各个阶段噪声都有可能发生[5]:
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从感知到传输 , 再到旌旗灯号的处置(此中也需要按照处置阶段进行处置区域之间的传输) , 神经旌旗灯号城市混入噪声 , 这是由神经旌旗灯号的生化反映素质决议的[5].
轴突的屏障层——髓鞘(myelin sheath)
具体地 , 我们考查一段轴突上旌旗灯号在传递过程中的环境 , 可以不雅察到肉眼可见的跟着传输距离增添而噪声增大的环境[6, 7]:
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在轴突上每隔 150 微米进行旌旗灯号采样(a), 可以看到旌旗灯号传输过程中的转变环境(b)
不难理解地 , 噪声旌旗灯号 , 出格是传输过程中引入的噪声旌旗灯号对感知信息的处置具有负面的结果[8, 9]. 按照上面的信息 , 我们可以猜想 , 跟着感知旌旗灯号带宽和响应速度要求的增添 , 神经纤维束(树突的调集体)越粗、而且越短 , 其髓鞘屏障越好 。
以旌旗灯号带宽最高的感知旌旗灯号——视觉旌旗灯号为例(https://www.zhihu.com/question/27380522/answer/36794240)[10]:

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