שדה קלט

שדה קלט של תא עצב חישתי הוא חלק של המרחב שתא העצב מגיב אליו. זהו האזור שנוכחותו של גירוי בו משנה את פעילות תא העצב, כלומר את קצב הירי (firing rate) שלו. שדות קלט זוהו עבור תאי עצב במערכת השמיעה, במערכת החישה הגופנית (למשל תחושות מגע, טמפרטורה, כאב ועוד) ובמערכת הראייה.
ניתן להרחיב את מושג שדה הקלט הלאה במעלה מערכת העצבים. מספר תאי עצב חישתיים שיוצרים סינפסות עם תא יחיד במעלה המערכת, מהווים את שדה הקלט שלו. למשל, שדה הקלט של תא גנגליון ברשתית העין מורכב מהמבואות מכל המדוכים שיוצרים סינפסות איתו, וקבוצת תאי גנגליון יוצרת בעצמה שדה קלט עבור תא במוח. תהליך זה מכונה התכנסות.

שדות קלט במערכת השמע

במערכת השמע, שדות קלט יכולים להיות חלקי אזורים במרחב השמע או תחומים של תדירויות שמע. חוקרים בתחום זה כמעט ואינם משייכים שדות קלט של שמע לאזורים מוגדרים של רקמת האפיתל החישתי כמו, במקרה של יונקים, תאי שיער בשבלול האוזן (cochlea).

שדות קלט במערכת החישה הגופנית

במערכת זו, שדות הקלט הם אזורים בעור 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 מקנים לו רגישות גבוהה יותר. בהקשר זה, "רגישות" היא מידת היכולת לחוש במגע כלשהו, אבל במחיר של חישה מדויקת פחות וחדה פחות, כאן "חדות" היא היכולת לקבל יותר פרטים של העצם שאיתו נוצר מגע. למשל, אצבעות, שדרושה להן יכולת לגלות פרטים עדינים בעצם, מאוכלסות בצפיפות על ידי מספר רב של תאי חישה מכנית, בעלי שדות קלט קטנים, בעוד שבגב וברגליים, למשל, יש מספר קטן יותר של תאי חישה, שלהם יש שדות קלט גדולים. לתאי חישה בעלי שדות קלט גדולים יש בדרך-כלל "נקודה חמה" (hot spot), שהיא מקום בשדה הקלט (על פי רוב - במרכז, ישירות מעל תא חישה נתון) שבו הפעלת גירוי מייצרת את התגובה החזקה ביותר.

שדות קלט במערכת הראייה

במערכת הראייה, שדות קלט הם אזורים במרחב הראייה. לדוגמה, שדה הקלט של תא קולט אור יחיד הוא נפח בצורת חרוט, שכולל את כל כיווני הראייה שבהם מגיע אור שמשנה את קצב הירי של התא, כלומר את קצב היצירה 
של פוטנציאלי פעולה שלו. קודקוד החרוט נמצא במרכז העדשה ובסיסו נמצא באינסוף במרחב הראייה (למעשה - במרחק גדול מאוד מהעין). מקובל לתאר שדות קלט ראייתיים בשני ממדים (למשל, בתור מעגלים, ריבועים או מלבנים), אבל אלה מתארים רק פרוסות מישוריות שמופיעות על המסך שעליו מציג החוקר את הגירוי, לא מרחב שדה הקלט כולו. במקרה של נוירונים דו-עיניים (binocular neurons) בקליפה 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 לעיתים קרובות כאזור הרשתית שבו פעולת האור משנה את קצב הירי של הנוירון. בתאי גנגליון ברשתית העין (ראו להלן), שטח זה ברשתית כולל את כל התאים קולטי האור מעין אחת, הקשורים לתא גנגליון מסוים דרך תאים דו-קוטביים, תאים אופקיים ותאי 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 מתגלה רק כששתי העיניים פקוחות (ההשפעה הכוללת איננה סכום ההשפעות הבודדות). 
הובל וויזל (Hubel & Wiesel) קידמו את התאוריה שלפיה שדות קלט ברמה אחת של מערכת הראייה נוצרים על ידי הקלט המגיע מתאים ברמה נמוכה יותר במערכת. בדרך זו, שדות קלט קטנים ופשוטים יכולים להצטרף וליצור שדות קלט גדולים ומורכבים יותר. תאורטיקנים מאוחרים יותר הרחיבו ארגון היררכי פשוט זה, בכך שאפשרו לתאים ברמה אחת של מערכת הראייה להיות מושפעים מתאים ברמות גבוהות יותר באמצעות מעגל משוב.
מופו שדות קלט לכל הרמות של מערכת הראייה, מתאים קולטי-אור, לתאי גנגליון ברשתית, לתאים בגרעין הברך הצידי (גב"ץ, lateral geniculate nucleus), לתאים בקליפת המוח הראייתית ולתאים באזורי הראייה האקסטרסטרייטיים (extrastriate visual areas).

ארגון שדות הקלט בגרעין הברך הצידי (גב"ץ)

בהמשך מערכת הראייה, קבוצות של תאי גנגליון יוצרות את שדות הקלט של תאים בגרעין הברך הצידי. שדות הקלט של תאים אלה דומים לאלה של תאי גנגליון, עם מערכת מרכז-היקף אנטגוניסטית ותאים שהם מסוג מרכז-'דולק' או מרכז-'כבוי'.

ארגון שדות הקלט בקליפת הראייה

שדות הקלט של התאים בקליפת הראייה גדולים יותר וגם הדרישות שלהם מאות הגירוי מורכבות יותר בהשוואה לתאי גרעין הברך הצידי, כפי שיובהר להלן. הובל ווויזל [למשל, הובל, 1963] סיווגו את שדות הקלט של תאים בקליפה הראייתית לתאים פשוטים, תאים מורכבים ותאים מורכבים-ביותר (hyper-complex cells). לשדות הקלט של תא פשוט צורה מוארכת, לדוגמה, עם אזור אובלי מרכזי מעורר וסביבו אזור מעכב, או שהיא בקירוב מלבנית, עם צלע אחת ארוכה מעוררת ושנייה - מעכבת. דמויות העצם עבור שדות קלט אלה צריכות להיות בכיוון מוגדר על-מנת לעורר את התא (כלומר ממדים שונים בעצם מעוררים במידה שונה). עבור שדות הקלט של תא מורכב, ייתכן ויהיה צורך בהזזתו בכיוון מסוים של העצם (או פס אור) המכוון נכון על-מנת לעורר את התא. עבור שדות הקלט של תאים מורכבים-ביותר, ייתכן גם שיידרש שפס האור יהיה באורך מסוים. בסיכום, ברמת התא המורכב ביותר, ישנם שלושה פרמטרים כנראה, שמשפיעים על עירור התא: מימד, תנועה וגודל (אורך לגבי גוף צר כמו פס אור).

ארגון שדות הקלט באזורי הראייה האקסטרסטרייטיים

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו.