Divergentie is een circuit van het centrale zenuwstelsel dat is relevant voor de scherpte van percepties. Elke receptor is divergerend verbonden met neuronen op hogere niveaus en is tegelijkertijd convergerend verbonden met neuronen op lagere niveaus. Verstoringen van het divergentie-bedekkingsprincipe kunnen daarna optreden zenuwschade.
Wat is divergentie?
Elke neuronale cel is verbonden met meerdere neuronen uit hogere lagen. Dit principe komt overeen met divergentie. De individuele niveaus van informatieverwerking in de mens centraal zenuwstelsel zijn onderworpen aan verschillende circuitprincipes. De belangrijkste van deze principes zijn convergentie en divergentie. De twee circuits resulteren in de vorming van contrast door laterale remming. Menselijke sensorische organen zijn uitgerust met sensorische cellen, ook wel receptoren genoemd. Elk van deze receptoren komt overeen met een informatielijn die naar de thalamus via verschillende niveaus van neuronen. De thalamus heeft een verbinding met de grote hersenen, waar sensorische input uiteindelijk wordt verwerkt. Er is een divergerende verbinding tussen de niveaus van neuronen in plaats van een één-op-één verbinding. Elke neuronale cel is bijvoorbeeld verbonden met verschillende neuronen van de hogere lagen. Dit principe komt overeen met divergentie. Signaalontvangst voor receptoren en neuronen van lagere lagen wordt convergentie genoemd. Het convergentie-divergentieprincipe leidt tot laterale remming, waarbij de stroomafwaartse neuronen elk een signaalreductie in naburige cellen veroorzaken. Het resulterende opwindingspatroon brengt het intensiteitspatroon van inkomende stimuli op een gedifferentieerde manier in kaart, aangezien de individuele overgangen aldus worden versterkt en gecontrasteerd in bewuste waarneming.
Functie en taak
Bij zoogdieren vormt het principe van convergentie en divergentie zowel de verwerking van primaire sensorische gegevens van het netvlies, slakkenhuis en huid zintuigen, en de verbinding tussen de thalamus, grote hersenen en cerebellum Door divergentie en convergentie krijgen alle diffuse prikkels uit de omgeving onmiddellijk een afgebakende gedifferentieerde vorm. Op deze manier worden de stimulusgegevens onmiddellijk holistisch en coherent gestructureerd. De zenuwstelsel voert deze structurering automatisch uit. Dankzij divergentie en convergentie levert het visuele systeem bijvoorbeeld automatisch beelden met scherpe contouren. Gebaseerd op convergentie en divergentie, de mens grote hersenen ontvangt al gestructureerde informatie van de receptoren van de individuele sensorische systemen en hun receptoren. De doorgestuurde perceptuele informatie wijkt dus al sterk af van de werkelijkheid. Vanuit evolutionair oogpunt zijn divergentie en de op deze manier gestructureerde perceptuele informatie belangrijk omdat het het organisme gemakkelijker maakt om vitale reacties op de omgeving uit te voeren. Vanwege de vervorming die wordt veroorzaakt door convergentie-divergentieprincipes, kunnen mensen bijvoorbeeld individuele toonhoogtes herkennen aan een auditieve invoer of instrumenten herkennen, ook al klinken ze samen. Het visuele systeem kan dankzij laterale remming als gevolg van divergentie en convergentie bijvoorbeeld bewegende vormen identificeren en het smaaksysteem kan zo verschillende soorten voedsel herkennen uit een enkele hap of slok. Laterale remming door divergentie en convergentie is een onderbewust proces dat in de meeste gevallen niet wordt waargenomen. Echter, Optische illusiemaken bijvoorbeeld gebruik van het divergentie-convergentieprincipe en confronteren mensen op deze manier rechtstreeks met het fenomeen van laterale inhibitie. Daardoor merkt hij bewust hoezeer de basisprincipes van de waarneming de werkelijkheid om hem heen vervreemden.
Ziekten en kwalen
Wanneer er schade is aan neuronale structuren, kan het divergentieprincipe van waarneming worden verstoord. Neuronale schade kan te wijten zijn aan verschillende contexten. Verschillende neurologische aandoeningen kunnen bijvoorbeeld de oorzaak zijn van laesies in het centrale zenuwstelsel. Bij ziekten zoals multiple sclerose, bijvoorbeeld die van de patiënt immuunsysteem oorzaken ontsteking in het zenuwweefsel van het centrale zenuwstelsel en kan zo de centrale zenuwstructuren permanent beschadigen. Neuronale cellen zijn dan niet meer verbonden met meerdere neuronen van de hogere lagen wanneer de hoger gelegen neuronen beschadigd raken. Zo'n fenomeen komt neer op een verstoring van het divergentieprincipe. Als op zijn beurt het divergentieprincipe wordt verstoord, wordt ook de laterale remming door divergentie en convergentie verstoord. In het visuele systeem speelt laterale remming een rol, vooral voor de kwaliteit van sensorische indrukken in de schemering. Beschadiging van transversale neuronen in het netvlies kan bijvoorbeeld moeilijkheden compliceren bij het optellen van individuele stimuli van een receptief veld tijdens aanpassing aan het donker en laterale remming tijdens aanpassing aan licht. Het resultaat is ongemak bij schemering. Ook bij extreme helderheid wordt de visuele waarneming van de patiënt verminderd. Dergelijke klachten kunnen bijvoorbeeld aanwezig zijn in het kader van diabetische retinopathie of kan te wijten zijn aan X-gebonden nacht blindheid Het divergentieprincipe speelt ook een doorslaggevende rol voor de huid zin. Stoornissen van de divergentie als gevolg van zenuwschade kan daarom ook dit waarnemingsgebied beïnvloeden en zo de tactiele scherpte in de haptische en tactiele gebieden verminderen. Bij alle aandoeningen van laterale remming is de voortplanting van excitatie in het centrale zenuwstelsel niet langer ruimtelijk beperkt, wat kan resulteren in overprikkelbaarheid van het zenuwstelsel. De hersenen ontvangt niet langer duidelijk gestructureerde informatie van de sensorische systemen van een overprikkeld zenuwstelsel met verminderde laterale remming. Bij alle klachten die verband houden met divergentie van het zenuwstelsel, wordt het contrast van de waarnemingen verminderd of zelfs opgeheven, waardoor het moeilijk wordt voor de persoon om sensorische input te herkennen en te interpreteren.
