 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Первые два возникают легко, последний - сложно.
следовые - безусловный раздражитель действует после прекращения действия условного сигнала. В данном случае условный рефлекс возникает на следовые изменения в мозговом отделе анализатора. Оптимальный интервал - 1-2 мин. По различным порядкам: условный рефлекс 1-го порядка - вырабатывается на базе безусловного рефлекса; условный рефлекс 2-го порядка - вырабатывается на базе условного рефлекса 1-го порядка и т. д. У собак можно выработать условные рефлексы до 3-го порядка, у обезьян - до 4-го порядка, у детей - до 6-го порядка, у взрослых - до 9-го порядка. Значение условных рефлексов более совершенное взаимодействие организма с окружающей средой; условные рефлексы уточняют, усложняют, утончают взаимодействие организма с окружающей средой; лежат в основе поведения, воспитания, обучения.
№ 40 Строение рефлекторной дуги, функции ее элементов. Структурная основа рефлекса – рефлекторная дуга. Имеет в своем составе 5 звеньев: 1. Рецептор – воспринимает действующий раздражитель, кодирует его характеристики. Рецептивное поле (зона) – совокупность рецепторов. 2. Афферентное (чувствительное) звено – проведение сенсорной информации в центр. 3. Центральное звено – перекодирование информации, её анализ и синтез, выработка команды. 4. Эфферентное звено – проведение командных кодов к эффектору. 5. Эффектор – исполнительный орган, реализовывает команды поступающие из центрального звена.
Рефлекторная дуга– последовательно соединенная цепочка нервных клеток, которая обеспечивает осуществление реакции, ответа на раздражение. Рефлекторная дуга состоит из шести компонентов: рецепторов, афферентного (чувствительного) пути, рефлекторного центра, эфферентного (двигательного, секреторного) пути, эффектора (рабочего органа), обратной связи. Рефлекторные дуги могут быть двух видов: 1) простые – моносинаптические рефлекторные дуги (рефлекторная дуга сухожильного рефлекса), состоящие из 2 нейронов (рецепторного (афферентного) и эффекторного), между ними имеется 1 синапс; 2) сложные – полисинаптические рефлекторные дуги. В их состав входят 3 нейрона (их может быть и больше) – рецепторный, один или несколько вставочных и эффекторный. Представление о рефлекторной дуге как о целесообразном ответе организма диктует необходимость дополнить рефлекторную дугу еще одним звеном – петлей обратной связи. Этот компонент устанавливает связь между реализованным результатом рефлекторной реакции и нервным центром, который выдает исполнительные команды. При помощи этого компонента происходит трансформация открытой рефлекторной дуги в закрытую. Особенности простой моносинаптической рефлекторной дуги: 1) территориально сближенные рецептор и эффектор; 2) рефлекторная дуга двухнейронная, моносинаптическая; 3) нервные волокна группы Аα (70—120 м/с); 4) короткое время рефлекса; 5) мышцы, сокращающиеся по типу одиночного мышечного сокращения. Особенности сложной моносинаптической рефлекторной дуги: 1) территориально разобщенные рецептор и эффектор; 2) рецепторная дуга трехнейронная (может быть и больше нейронов); 3) наличие нервных волокон группы С и В; 4) сокращение мышц по типу тетануса. Особенности вегетативного рефлекса: 1) вставочный нейрон находится в боковых рогах; 2) от боковых рогов начинается преганглионарный нервный путь, после ганглия – постганглионарный; 3) эфферентный путь рефлекса вегетативной нервной дуги прерывается вегетативным ганглием, в котором лежит эфферентный нейрон. Отличие симпатической нервной дуги от парасимпатической: у симпатической нервной дуги преганглионарный путь короткий, так как вегетативный ганглий лежит ближе к спинному мозгу, а постганглионарный путь длинный. У парасимпатической дуги все наоборот: преганглионарный путь длинный, так как ганглий лежит близко к органу или в самом органе, а постганглионарный путь короткий.
№ 41 Понятие о рецепторах, их классификации. Рецептор От лат.Receptum - принимать Рецептор - чувствительное нервное окончание или специализированная клетка, преобразующее воспринимаемое раздражение в нервные импульсы. Все рецепторы характеризуются наличием специфического участка мембраны, содержащего рецепторный белок, обусловливающий процессы рецепции. В зависимости от выбранной классификации рецепторы подразделяются: - на первичные и вторичные; - на фото-, фоно-, термо-, электро- и баро-; - на экстеро- и интеро-; - на механо-, фото- и хемо-; - на ноцирецепторы, тепловые, холодовые, тактильные и т.п.; - на моно- и поливалентные; - на слуховые, зрительные, обонятельные, тактильные и вкусовые; - на контактные и дистантные; - на фазические, тонические и фазово-тонические. Виды рецепторов. Адаптация рецепторных механизмов Адаптация рецепторных механизмов - процесс снижения (редукции) активности рецепторов по мере действия раздражителя с постоянными физическими характеристиками. Характер адаптации рецепторных механизмов зависит: - от свойств вспомогательного аппарата; - от особенностей воспринимающих структур рецептора; - от свойств регенеративных элементов нервного окончания; - для вторичночувствующих рецепторов: от свойств синаптического контакта между рецептирующей клеткой и окончанием сенсорного нейрона. Болевой рецептор Ноцирецептор; Ноцицептор Болевой рецептор - рецептор, раздражение которого вызывает болевое ощущение. Вестибулорецепторы Акцелерорецепторы Вестибулорецепторы - рецепторы, воспринимающие изменения скорости и направления перемещения тела в пространстве. У человека вестибулорецепторы представлены волосковыми клетками перепончатого лабиринта внутреннего уха. Вкусовые рецепторы Вкусовые рецепторы - хеморецепторы, раздражение которых вызывает вкусовые ощущения. Вкусовые рецепторы: - локализуются в слизистой оболочке ротовой полости; - реагируют на четыре типа веществ: кислое, соленое, горькое и сладкое. Вторично-чувствующий рецептор Несвободный рецептор Вторично-чувствующий рецептор - рецептор, представляющий собой специализированную клетку, возбуждение которой передается окончаниям соответствующего афферентного нейрона. Глюкорецепторы Глюкорецепторы - рецепторы, чувствительные к изменению концентрации глюкозы в крови. Дистантный рецептор Телерецептор Дистантный рецептор - рецептор, воспринимающий раздражения, источник которых находится на некотором расстоянии от организма. Зрительные бугры Зрительные бугры - часть промежуточного мозга; главные подкорковые центры чувствительности. В зрительные бугры по восходящим путям поступают импульсы со всех рецепторов тела, а отсюда - к коре больших полушарий. Интерорецептор Интероцептор; Висцерорецептор; Внутренний рецептор От лат.Interior - внутренни + Capio - брать Интерорецептор - рецептор: - расположенный во внутренних органах, тканях или сосудах; и - воспринимающий механические, химические и другие сдвиги во внутренней среде организма. Кожный рецептор Кожный рецептор - рецептор, расположенный в коже и обеспечивающий восприятие механического, температурного и болевого раздражения. Механорецептор Mechanoreceptor Механорецептор - чувствительное нервное окончание, воспринимающее механические воздействия: давление, ускорение и др. Мономодальный рецептор Моновалентный рецептор Мономодальный рецептор - рецептор, воспринимающий только один вид раздражения. Обонятельные рецепторы Обонятельные рецепторы - хеморецепторы слизистой оболочки верхних отделов полости носа, раздражение которых вызывает ощущение запаха. Первично-чувствующий рецептор Первично-чувствующий рецептор - рецептор, представляющий собой чувствительное нервное окончание. Полимодальный рецептор Поливалентный рецептор Полимодальный рецептор - рецептор, воспринимающий несколько видов раздражений. Тканевые рецепторы Тканевые рецепторы - рецепторы, расположенные в органах и тканях вне специализированных рефлексогенных зон. Тонический рецептор Тонический рецептор - терморецептор, палочка сетчатки или другой медленно адаптирующийся рецептор, отвечающий более или менее постоянным образом на абсолютную величину раздражителя. Хеморецепторы Хемоцепторы; Химиорецепторы Хеморецепторы - специализированные чувствительные клетки или клеточные структуры, посредством которых организм животных и человека воспринимает химические раздражители, в том числе изменения в обмене веществ. Воздействие химических веществ на хеморецепторы приводит к появлению в хеморецепторах биоэлектрических потенциалов. Экстерорецептор Экстероцептор; Внешний рецептор От лат.Exter - лат + Recipere - брать Экстерорецептор - рецептор, локализованный на поверхности тела и воспринимающий раздражения, поступающие из внешней среды. Обычно экстерорецепторами являются специализированные нервные эпителиальные образования. Рецептор является рабочим органом периферической частью чувствительного нейрона. Тело нейрона расположено в межпозвонковом узле. Периферический отросток псевдоуниполярного ганглия заканчивается в тканях рецептором, центральный же входит в спинной мозг и участвует в формировании различных сенсорных путей. Чувствительные нервные волокна делятся на ветви, которые направляются в различные участки одной ткани или в несколько различных тканей. Нервные окончания - рецепторы - могут располагаться непосредственно на рабочих структурах окружающих тканей, в таких случаях их называют свободными. Другие же прилегают к поверхности особых вспомогательных клеток и формируют несвободные окончания. Несвободные окончания могут быть заключены в более или менее сложно устроенную капсулу, состоящую из вспомогательных клеток (инкапсулированные рецепторы). По мнению гистологов, вспомогательные клетки выполняют функции опорной ткани и участвуют в возбудительном процессе. С точки зрения функциональной специализации принято выделять экстеро -, проприо - и интерорецепторы. Экстерорецепторы, как следует из названия, расположены на покровных тканях человека и представлены большей частью свободными окончаниями. Некоторые нервные волокна сильно ветвятся и образуют кустики, ветви которых заканчиваются фибриллярными сеточками или утолщениями среди эпителиальных клеток, другие же направляются к свободной поверхности эпителия без ветвления и даже выходят на его поверхность. Концевые отделы таких рецепторов вместе со слущивающимися эпителиальными клетками отмирают и отрываются, что выражается повышенной регенеративной активностью рецепторов такого строения. Из специализированных рецепторов покровных тканей следует назвать несвободные окончания, встречающиеся в органах вкуса (вкусовые почки, луковицы и др.), осязательные тельца Меркеля, обонятельные луковицы и пр. С точки зрения акупунктуры важно, что в практической деятельности раздражению подвергаются рецепторы кожи и слизистых некоторых участков тела (носовая перегородка). Более глубокие рецепторы залегают в мышцах, фасциях, связках, надкостнице, сосудах и нервах. Рецептором поперечно - полосатой мышечной ткани является специализированное образование нервно - мышечные веретено. Оно представляет собой часть одного или двух - трех мышечных волокон длиной до нескольких миллиметров, оплетенную ветвями чувствительного нервного волокна, которое образует вокруг мышечных волокон подобие муфты. Эти рецепторы являются свободными, реагирующими на растяжение мышечной ткани. Рецепторы миокарда представлены упомянутыми мышечными веретенами и "лазающими" нервными окончаниями, заканчивающимися широкими фибриллярными пластинками. В гладкой мускулатуре различных внутренних органов обнаружены только кустиковидные рецепторы различной формы. Рецепторы соединительной ткани и сосудов наиболее разнообразны. Среди них различаются свободные, несвободные и инкапсулированные окончания. Чаще других в соединительной ткани выявляются разнообразные кустиковидные или древовидные рецепторы различной степени сложности. Характерной формой рецепторов соединительной ткани являются нервные окончания в виде "клубочков". Наиболее рыхлые "клубочки" пронизаны соединительнотканными волокнами и являются рецепторами растяжения, другие относительно обособлены от окружающих тканей, выполняя роль рецепторов давления. Встречаются и более сложно устроенные нервные окончания в виде телец Фатер - Паччини, колб Краузе, Гольджи - Маццони, телец Мейснера. Установлено, что тельца Фатер - Паччини являются рецепторами механического давления, колбы Краузе температуры, Гольджи - Маццони давления и растяжения, Мейснера тактильных раздражителей. Не менее разнообразны рецепторы сосудов. Сосуды имеют обильную чувствительную иннервацию на всем протяжении от сердца до внутриорганных капилляров. Основной формой рецепторов являются кустиковидные окончания, которые могут быть свободными и несвободными. Они регистрируют состояние растяжения сосудистой стенки, величину кровяного давления в сосудах, химический состав крови. Характерной особенностью рецепторов внутриорганных сосудов является то, что они охватывают своими разветвлениями и участок окружающей ткани (сосудисто - тканевые рецепторы). Рецепторы лимфатических сосудов изучены в меньшей степени, представлены они обычными рецепторами соединительной ткани. Рецепторы периферической нервной системы и вегетативных ганглиев разнообразны по форме и выполняют функции общей рецепции. Возникший в рецепторах нервный импульс потенциал действия сенсорного волокна доходит до первой релейной станции обработки (перцепции) афферентного потока в центральной нервной системе. Спинной мозг (medulla spinalis) у взрослых представляет собой тяж длиной 41 - 45 см, несколько сплюснутый спереди назад. Он имеет два утолщения, соответствующих корешкам нервов верхней и нижней конечностей. Из этих утолщений больше поясничное, но более дифференцировано шейное, что связано со сложно организованной моторикой руки. В функциональном отношении следует подчеркнуть, организация сенсорных комплексов на уровне шейных сегментов подчинена этой основной функции. Рецепторы (лат. receptor -- принимающий, от recipio -- принимаю, получаю), специальные чувствительные образования, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней или внутренней среды организма и передающие информацию о действующем агенте в нервную систему, рецептор. характеризуются многообразием в структурном и функциональном отношениях. Они могут быть представлены свободными окончаниями нервных волокон, окончаниями, покрытыми особой капсулой, а также специализированными клетками в сложно организованных образованиях, таких, как сетчатка глаза, кортиев орган и др., состоящих из множества рецепторов. рецептор нервный раздражение адаптация 4. Виды рецепторов Рецепторы делят на внешние, или экстероцепторы, и внутренние, или интерорецепторы. Экстероцепторы расположены на внешней поверхности тела животного или человека и воспринимают раздражения из внешнего мира (световые, звуковые, термические и др.). Интероцепторы находятся в различных тканях и внутренних органах (сердце, лимфатические и кровеносные сосуды, лёгкие и т.д.); воспринимают раздражители, сигнализирующие о состоянии внутренних органов (висцероцепторы), а также о положении тела или его частей в пространстве (вестибулоцепторы). Разновидность интероцепторов -- проприорецепторы, расположенные в мышцах, сухожилиях и связках и воспринимающие статическое состояние мышц и их динамику. В зависимости от природы воспринимаемого адекватного раздражителя различают механорецепторы, фоторецепторы, хеморецепторы, терморецепторы и др. У дельфинов, летучих мышей и ночных бабочек обнаружены рецепторы, чувствительные к ультразвуку, у некоторых рыб -- к электрическим полям. Менее изучен вопрос о существовании у некоторых птиц и рыб рецепторов, чувствительных к магнитным полям. Мономодальные рецепторы воспринимают раздражения только одного рода (механическое, световое или химическое); среди них -- рецепторы, различные по уровню чувствительности и отношению к раздражающему стимулу. Так, фоторецепторы позвоночных подразделяются на более чувствительные палочковые клетки, функционирующие как рецепторы сумеречного зрения, и менее чувствительные колбочковые клетки, обеспечивающие у человека и ряда животных дневное светоощущение и цветовое зрение; механорецепторы кожи -- на более чувствительные фазные рецепторы реагирующие только на динамическую фазу деформации, и статические, реагирующие и на постоянную деформацию, и т.д. В результате такой специализации рецепторы выделяются наиболее значительные свойства стимула и осуществляется тонкий анализ воспринимаемых раздражений. Полимодальные рецепторы реагируют на раздражения разного качества, например химическое и механическое, механическое и температурное. При этом закодированная в молекулах специфическая информация передаётся в центральную нервную систему по одним и тем же нервным волокнам в виде нервных импульсов, подвергаясь на своём пути неоднократному энергетическому усилению. Исторически сохранилось деление рецепторов на дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные), воспринимающие сигналы от источника раздражения, находящегося на некотором расстоянии от организма, и контактные -- при непосредственном соприкосновении с источником раздражения. Различают также рецепторы первичные (первичночувствующие) и вторичные (вторичночувствующие). У первичных рецепторов субстрат, воспринимающий внешнее воздействие, заложен в самом сенсорном нейроне, который непосредственно (первично) возбуждается раздражителем. У вторичных рецепторах между действующим агентом и сенсорным нейроном располагаются дополнительные, специализированные (рецептирующие) клетки, в которых преобразуется (трансформируется) в нервные импульсы энергия внешних раздражений.
Обнаружение сигналовначинается в рецепторе — окончании дендрита или в специализированной клетке, эволюционно приспособленной к восприятию раздражителя определенной модальности из внешней или внутренней среды и преобразованию его из физической или химической формы в форму нервного возбуждения. Классификация рецепторов. По характеру ощущений, возникающих при их раздражении, у человека различают зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы, термо-, проприо- и вестибулорецепторы (рецепторы положения тела и его частей в пространстве) и рецепторы боли. Существуют рецепторы внешние (экстерорецепторы) и внутренние (интерорецепторы). К экстерорецепторам относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные. К интерорецепторам относятся вестибуло- и проприорецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата), а также висцерорецепторы (сигнализирующие о состоянии внутренних органов). По характеру контакта со средой рецепторы делятся на дистантные, получающие информацию на расстоянии от источника раздражения (зрительные, слуховые и обонятельные), и контактные — возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с раздражителем (вкусовые, тактильные). В зависимости от природы раздражителя, на который они оптимально настроены, рецепторы могут быть разделены на фоторецепторы, механорецепторы, к которым относятся слуховые, вестибулярные рецепторы, и тактильные рецепторы кожи, рецепторы опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы; хеморецепторы, включающие рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы; терморецепторы (кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны); болевые (ноцицептивные) рецепторы. Все рецепторы делятся на первично-чувствующие и вторично-чувствующие. К первым относятся рецепторы обоняния, тактильные и проприорецепторы. Они различаются тем, что преобразование энергии раздражения в энергию нервного импульса происходит у них в первом нейроне сенсорной системы. К вторично-чувствующим относятся рецепторы вкуса, зрения, слуха, вестибулярного аппарата. У них между раздражителем и первым нейроном находится специализированная рецепторная клетка, не генерирующая импульсы. Таким образом, первый нейрон возбуждается не непосредственно, а через рецепторную (не нервную) клетку.
№ 42 Принципы кодирования информации в ЦНС. Принципы кодирования информации в нервной системе Сегодня можно говорить о нескольких принципах кодирования в нейронных сетях. Одни из них достаточно просты и характерны для периферического уровня обработки информации, другие — более сложны и характеризуют передачу информации на более высоких уровнях нервной системы, включая кору. Одним из простых способов кодирования информации признается специфичность рецепторов, избирательно реагирующих на определенные параметры стимуляции, например колбочки с разной чувствительностью к длинам волн видимого спектра, рецепторы давления, болевые, тактильные и др. Другой способ передачи информации получил название частотного кода. Наиболее явно он связан с кодированием интенсивности раздражения. Частотный способ кодирования информации об интенсивности стимула, включающего операцию логарифмирования, согласуется с психофизическим законом Г. Фехнера о том, что величина ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Однако позже закон Фехнера был подвергнут серьезной критике. С. Стивене на основании своих психофизических исследований, проведенных на людях с применением звукового, светового и электрического раздражения, взамен закона Фехнера предложил закон степенной функции. Этот закон гласит, что ощущение пропорционально показателю степени стимула, при этом закон Фехнера представляет лишь частный случай степенной зависимости. Анализ передачи сигнала о вибрации от соматических рецепторов показал, что информация о частоте вибрации передается с помошью частоты, а ее интенсивность кодируется числом одновременно активных рецепторов. В качестве альтернативного механизма к первым двум принципам кодирования — меченой линии и частотного кода — рассматривают также паттерн ответа нейрона. Устойчивость временного паттерна ответа — отличительная черта нейронов специфической системы мозга. Система передачи информации о стимулах с помощью рисунка разрядов нейрона имеет ряд ограничений. В нейронных сетях, работающих по этому коду, не может соблюдаться принцип экономии, так как он требует дополнительных операций и времени по учету начала, конца реакции нейрона, определения ее длительности. Кроме того, эффективность передачи информации о сигнале существенно зависит от состояния нейрона, что делает данную систему кодирования недостаточно надежной. Идея о том, что информация кодируется номером канала, присутствовала уже в опытах И.П. Павлова с кожным анализатором собаки. Вырабатывая условные рефлексы на раздражение разных участков кожи лапы через «касалки», он установил наличие в коре больших полушарий соматотопической проекции. Раздражение определенного участка кожи вызывало очаг возбуждения в определенном локусе соматосенсорной коры. Пространственное соответствие места приложения стимула и локуса возбуждения в коре получило подтверждение и в других анализаторах: зрительном, слуховом. Тонотопическая проекция в слуховой коре отражает пространственное расположение волосковых клеток кортиевого органа, избирательно чувствительных к различной частоте звуковых колебаний. Такого рода проекции можно объяснить тем, что рецепторная поверхность отображается на карте коры посредством множества параллельных каналов — линий, имеющих свои номера. При смещении сигнала относительно рецепторной поверхности максимум возбуждения перемещается по элементам карты коры. Сам же элемент карты представляет локальный детектор, избирательно отвечающий на раздражение определенного участка рецепторной поверхности. Детекторы локальности, обладающие точечными рецептивными полями и избирательно реагирующие на прикосновение к определенной точке кожи, являются наиболее простыми детекторами. Совокупность детекторов локальности образует карту кожной поверхности в коре. Детекторы работают параллельно, каждая точка кожной поверхности представлена независимым детектором. Сходный механизм передачи сигнала о стимулах действует и тогда, когда стимулы различаются не местом приложения, а другими признаками. Появление локуса возбуждения на детекторной карте зависит от параметров стимула. С их изменением локус возбуждения на карте смещается. Для объяснения организации нейронной сети, работающей как детекторная система, Е.Н. Соколов предложил механизм векторного кодирования сигнала. Принцип векторного кодирования информации впервые был сформулирован в 50-х годах шведским ученым Г. Йохансоном, который и положил начало новому направлению в психологии — векторной психологии. Г. Йохансон основывался на результатах летапьного изучения восприятия движения. Он показал, что если две точки на экране движутся навстречу друг другу — одна по горизонтали, другая по вертикали, — то человек видит движение одной точки по наклонной прямой. Для объяснения эффекта иллюзии движения Г. Йохансон использовал векторное представление. Движение точки рассматривается им как результат формирования двухкомпонентного вектора, отражающего действие двух независимых факторов (движения в горизонтальном и вертикальном направлениях). В дальнейшем векторная модель была распространена им на восприятие движений корпуса и конечностей человека, а также на движение объектов в трехмерном пространстве. Е.Н Соколов развил векторные представления, применив их к изучению нейронных механизмов сенсорных процессов, а также двигательных и вегетативных реакций. Векторная психофизиология — новое направление, ориентированное на соединение психологических явлений и процессов с векторным кодированием информации в нейронных сетях.
№ 43 Механизмы распространения возбуждения в ЦНС. Особенности распространения возбуждения в ЦНС Всем нам хорошо известно, что электрический сигнал передается от нейрона к нейрону с помощью синапса. Однако, это весьма упрощенный механизм передачи и, как показывают исследования нейрофизиологов, передача возбуждения в ЦНС обладает рядом специфических свойств, без которых невозможна нормальная нервная деятельность. Свойства нервной системы можно рассматривать на уроне нервных центров. Нервный центр - совокупность нервных клеток, более или менее строго локализованная в нервной системе и непременно участвующая в осуществлении рефлекса или другого вида нервной деятельности. Основными свойствами передачи возбуждения являются: · одностороннее проведение возбуждения; · задержка проведения возбуждения; · суммация возбуждений; · трансформация ритма возбуждений; · рефлекторное последействие; · быстрая утомляемость. · облегчение проведения · иррадиация · торможение возбуждения Одностороннее проведение возбуждения в центральной нервной системе обусловлено наличием в нервных центрах синапсов, в которых передача возбуждения возможна только в одном направлении - от нервного окончания, выделяющего медиатор, к постсинаптической мембране. Задержка проведения возбуждения в нервных центрах связана с наличием большого количества синапсов. На выделение медиатора, его диффузию через синаптическую щель, возбуждение постсинаптической мембраны требуется больше времени, чем на распространение возбуждения по нервному волокну. Суммация возбуждений в нервных центрах возникает или при нанесении слабых, но повторяющихся (ритмичных) раздражений, или при одновременном действии нескольких подпороговых раздражений. Механизм этого явления связан с накоплением медиатора на постсинаптической мембране и повышением возбудимости клеток нервного центра. Примером суммации возбуждения может служить рефлекс чихания. Этот рефлекс возникает при длительном раздражении рецепторов слизистой оболочки носа. Трансформация ритма. Нервные центры способны изменять ритм поступающих к ним импульсов. Они могут на одиночные раздражители отвечать серией импульсов или на раздражители небольшой частоты - возникновением более частых ПД. В результате ЦНС посылает к рабочему органу количество импульсов, относительно независимое от частоты раздражений. Это связано с тем, что нейрон является изолированной единицей нервной системы, к нему в каждый момент приходит множество раздражений. Под их влиянием происходит изменение мембранного потенциала клетки. Если создается небольшая, но продолжительная деполяризация (длительный ВПСП), то при этом один стимул вызывает серию импульсов. Частота возбуждений, поступающих из нервных центров на периферию к рабочему органу, колеблется от 50 до 200 в секунду. Этой особенностью центральной нервной системы объясняется то, что все сокращения скелетных мышц в организме являются тетаническими. Рефлекторные акты заканчиваются не одновременно с прекращением вызвавшего их раздражения, а через некоторый, иногда сравнительно длительный, период. Это явление получило название рефлекторного последействия. Оно проявляется в том, что после прекращения раздражения афферентных нервов по эфферентным путям от ЦНС продолжают следовать импульсы к рабочему органу, вследствие чего рефлекторная реакция некоторое время сохраняется и после выключения раздражения. Последействие зависит от силы раздражения. Нервные центры легко утомляемы в отличие от нервных волокон. При продолжительном раздражении афферентных нервных волокон утомление нервного центра проявляется постепенным снижением, а затем и полным прекращением рефлекторного ответа. Облегчение проведения, или проторение пути. Установлено, что после возбуждения, возникшего в ответ на ритмическое раздражение, следующий стимул вызывает больший эффект или для поддержания прежнего уровня ответной реакции требуется меньшая сила последующего раздражения. Это явление получило название облегчения. Его можно объяснить тем, что при первых стимулах ритмического раздражителя происходит перемещение пузырьков медиатора ближе к пресинаптической мембране и при последующем раздражении медиатор быстрее выделяется в синаптическую щель. Это, в свою очередь, приводит к тому, что вследствие суммации ВПСП быстрее достигается критический уровень деполяризации и возникает распространяющийся потенциал действия. Иррадиация. При возбуждении нейронов н.ц. биоэлектрические импульсы распространяются по коллатералям, вызывая активацию соседних центров. Это явление получило название «иррадиация». В результате при раздражении одного рецепторного поля нередко возникает генерализованная реакция, в которую вовлекаются эффекторы, контролируемые различными нервными центрами Одним из самых важных процессов, сопровождающих возбуждение в ЦНС, является процесс торможения. Торможение в центральной нервной системе -- активный процесс, проявляющийся внешне в подавлении или в ослаблении процесса возбуждения и характеризующийся определенной интенсивностью и длительностью. Торможение в норме неразрывно связано с возбуждением, является его производным, сопутствует возбудительному процессу, ограничивая и препятствуя чрезмерному распространению последнего. При этом торможение часто ограничивает возбуждение и вместе с ним формирует сложную мозаику активированных и заторможенных зон в центральных нервных структурах. Формирующий эффект тормозного процесса развивается в пространстве и во времени. Торможение -- врожденный процесс, постоянно совершенствующийся в течение индивидуальной жизни организма. При значительной силе фактора, вызвавшего торможение, оно может распространяться на значительное пространство, вовлекая в тормозной процесс большие популяции нервных клеток. История развития учения о тормозных процессах в центральной нервной системе начинается с открытия И. М. Сеченовым эффекта центрального торможения (химическое раздражение зрительных бугров тормозит простые спинномозговые безусловные реакции). Вначале предположение о существовании специфических тормозных нейронов, обладающих способностью оказывать тормозные влияния на другие нейроны, с которыми имеются синаптические контакты, диктовалось логической необходимостью для объяснения сложных форм координационной деятельности центральных нервных образований. Впоследствии это предположение нашло прямое экспериментальное подтверждение (Экклс, Реншоу), когда было показано существование специальных вставочных нейронов, имеющих синаптические контакты с двигательными нейронами. Активация этих вставочных нейронов закономерно приводила к торможению двигательных нейронов. В зависимости от нейронного механизма, способа вызывания тормозного процесса в ЦНС различают несколько видов торможения: постсинаптическое, пресинаптическое, пессимальное. Постсиналтическое торможение -- основной вид торможения, развивающийся в постсинаптической мембране аксосоматических и аксодендритических синапсов под влиянием активации тормозных нейронов, в концевых разветвлениях аксонных отростков которых освобождается и поступает в синаптическую щель тормозной медиатор. Тормозной эффект таких нейронов обусловливается специфической природой медиатора -- химического переносчика сигнала с одной клетки на другую. Наиболее распространенным тормозным медиатором является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Химическое действие ГАМК вызывает в постсинаптической мембране эффект гиперполяризации в виде тормозных постсинаптических потенциалов (ТПСП), пространственно-временная суммация которых повышает уровень мембранного потенциала (гиперполяризация), приводит к урежению или полному прекращению генерации распространяющихся ПД. Возвратным торможением называется угнетение (подавление) активности нейрона, вызываемое возвратной коллатералью аксона нервной клетки. Так, мотонейрон переднего рога спинного мозга прежде чем покинуть спинной мозг дает боковую (возвратную) ветвь, которая возвращается назад и заканчивается на тормозных нейронах (клетки Реншоу). Аксон последней заканчивается на мотонейронах, оказывая на них тормозное действие. Пресинаптическое торможение развертывается в аксоаксональных синапсах, блокируя распространение возбуждения по аксону. Пресинаптическое торможение часто выявляется в структурах мозгового ствола, в спинном мозге. Пессимальное торможение представляет собой вид торможения центральных нейронов. Оно наступает при высокой частоте раздражения. В первый момент возникает высокая частота ответного возбуждения. Через некоторое время стимулируемый центральный нейрон, работая в таком режиме, переходит в состояние торможения. Еще одной важной особенностью передачи возбуждения в ЦНС является участие в этом процессе клеток нейроглии или клеток - спутниц. Ранее считалось, что эти клетки выполняют роль хелперов, помогая в трансформации питательных веществ к нейронам. Однако последние исследования показали, что клетки глии принимают непосредственное участие в передачи нервного импульса в синапсе.Вот один из примеров влияния нейроглиальных клеток. Астроциты регулируют синаптическую передачу сигнала несколькими способами. Аксон передает нервный сигнал дендриту за счет выброса нейротрансмиттера (обозначен зеленым цветом) - в данном случае глутамата. Кроме того, аксон высвобождает АТФ (желтый). Эти соединения вызывают перемещение кальция (фиолетовый) внутрь астроцитов, что побуждает их вступить в общение друг с другом за счет высвобождения собственного АТФ. Астроциты могут усилить передачу нервного сигнала с помощью выброса такого же нейротрансмиттера (глутамата) или ослабить сигнал путем поглощения нейротрансмиттера или выброса связывающих его белков (синие). Кроме того, астроциты могут выделить сигнальные молекулы (красные), которые заставят аксон увеличить или уменьшить выброс нейротрансмиттера, когда он возобновит импульсацию. Модификация связей между нейронами - один из способов, с помощью которых головной мозг корректирует свои реакции на раздражители по мере накопления опыта - так происходит процесс обучения. В периферической нервной системе синапсы окружены не астроцитами, а шванновскими клетками И это еще не самое поразительное. Оказалось, что глиальные клетки также способны к передачи сигналов, но в отличие от нейронов, «общение» клеток нейроглии идет по другому механизму. Клетки нейроглии также могут производить контроль над передачей в синапсе, уменьшая или увеличивая концентрацию нейромедиатора в синаптической щели. Чтобы это доказать было проведено огромное количество экспериментов. Вот один зи них. Ришар Робитайль (Richard Robitaille) из Монреальского университета обнаружил, что величина электрического потенциала, возникающего в мышце лягушки под влиянием стимуляции синапса, увеличивалась или уменьшалась в зависимости от того, какие химические вещества он вводил в шванновские клетки, окружающие этот синапс. Подобные изменения эффективности синапсов ученые рассматривают в качестве главного фактора пластичности нервной системы, т.е. ее способности изменять реакции на основании прошлого опыта, и глия, таким образом, может играть важную роль в клеточных процессах обучения и памяти В процессе изучения механизмов работы мозга, в особенности нейронных процессов запоминания и мышления, ученые-нейрофизиологи пришли к выводу, что многообразие выполняемых мозгом функций невозможно объяснить на клеточном уровне - как бы сложен не был нейрон, он не может обеспечить мозгу полную функциональность. Так родилась идея о том, что в мозгу существуют иерархические системы нейронов, которые получили название нейронных сетей. Главным постулатом теории нейронных сетей можно считать идею синергетики: « Целое есть нечто иное, чем просто сумма элементов, это взаимодействие, приводящее к образованию новых качеств » Другими словами, нейроны, объединяясь между собой приобретают дополнительные возможности. Концепция организации и самоорганизации в строении и функций нервной системы получила наибольшее развитие в представлениях о модульной (ансамблевой) конструкции нервной системы как принципиальной основы построения функциональных систем мозга. Образования головного мозга состоят из повторяющихся локальных нейронных сетей, модулей, которые варьируют от структуры к структуре по числу клеток, внутренним связям и способу обработки информации. Каждый модуль, или нейронный ансамбль, представляет собой совокупность локальных нейронных сетей, которая обрабатывает информацию, передает ее со своего входа на выход, подвергает трансформации, определяемой общими свойствами структуры и ее внешними связями. Один модуль может входить в состав различных функциональных образований. Группирование нейронов в ансамбли нервных клеток для совместного выполнения функций следует рассматривать как проявление кооперативного способа деятельности. Основным функциональным признаком ансамблевой организации является локальный синергизм реакций нейронов центральной ядерной структуры ансамбля, окруженной зоной заторможенных и нереагирующих нейронов (А. Б. Коган, О. Г. Чораян). Размеры группировок нейронов в горизонтальной плоскости в среднем достигают диаметра 100--150 мкм, что соответствует размерам клеточных объединений, выявляемых по функциональным показателям синергичности возбудительных реакций на адекватное раздражение их рецептивных полей. Размеры зоны синаптических окончаний вторичного специфического афферентного волокна в корковых структурах (100--150 мкм) близок к пространственным характеристикам элементарного нейронного ансамбля. Примерно такие же размеры имеет и сфера терминальных разветвлений отдельного неспецифического волокна, но общая зона всех ветвей неспецифического волокна образует сферу диаметром 600-- 700 мкм, что соответствует размерам зоны ветвления первичного специфического афферентного волокна. Схема активации нейронного ансамбля может быть представлена следующим образом. Сигналы, поступающие по первичным специфическим и неспецифическим афферентам, активируют вначале обширную зону, вовлекая в процесс возбуждения группу нейронных ансамблей. Более дробная конфигурация нейронных группировок в зоне диаметром 100--150 мкм формируется под влиянием вторичных афферентных волокон, несущих сигналы внутрицентрального взаимодействия. Из множества элементарных нейронных ансамблей образуется центральная мозаика активности, определяющая постоянно меняющийся «узор» возбуждения и торможения в нервном центре. Таким образом, ансамблевая конструкция центральных проекционных зон анализатора в коре большого мозга представляется как результат двух физиологических механизмов: 1) мощной активации большой зоны центральных нейронов, связанных с терминалами афферентных волокон; 2) центральными нейронами, в функциональном отношении аналогичными клеткам Реншоу в спинном мозге, препятствующими широкому растеканию центрального возбуждения путем формирования тормозной каемки вокруг возбужденных нервных клеток. Разнообразие «узоров» возбуждения и торможения в центральной мозаике нейрональной активности формируется из элементарных микроочагов возбуждения, которые образуют фундамент иерархической конструкции клеточных систем мозга. Принципиальным моментом ансамблевой концепции работы мозга является утверждение, что на каждом этапе переработки информации в качестве функциональной единицы выступает не отдельно взятая нервная клетка, а внутренне интегрированное клеточное объединение -- нейронный ансамбль, основными характеристиками которого является: а) локальный синергизм реакции нейронов центральной зоны; б) наличие тормозной окантовки, образованной клетками с тормозными реакциями на данное раздражение, окружающими центральную зону клеток с возбудительными реакциями; в) наличие определенного числа нейронов со стабильными ответами (обычно они расположены в центральной ядерной зоне ансамбля) при значительно большем числе клеток с вариабельными параметрами импульсного ответа на адекватное афферентное раздражение. Элементарные нейронные ансамбли как функциональные единицы рабочих механизмов мозга играют роль своего рода «кирпичиков», из которых формируются более сложные блоки и конструкции мозга. Наблюдающаяся структурная и функциональная избыточность ансамблевой модульной конструкции центральных нервных образований как следствие ансамблевой организации ассоциируется со значительной информационной избыточностью сенсорных посылок, распространяющихся по нейронным системам мозга. Избыточность нейронных элементов и межнейронных связей в ансамбле -- характерная черта структурно-функциональной организации центральных нервных образований -- приводит к мультифункциональности, которой обусловлены пластичность и высокие компенсаторные способности нервных механизмов. Когда индивидуальное участие нейрона в данной реакции становится не обязательным, а вероятностным и возможна относительная взаимозаменяемость элементов, повышаются надежность нервного механизма управления и связи в организме. Подвижная динамическая структура нейронных ансамблей, формируемая вероятностным участием в них отдельных нервных клеток, обусловливает большую гибкость и легкость перестроек межнейронных связей; эти перестройки объясняют высокую пластичность, характерную для нервных механизмов высших отделов мозга. Вероятностные нейронные ансамбли образуются структурно-функциональными блоками нервных клеток, воспринимающих и перерабатывающих идентичную афферентную информацию. Эти ансамбли составляют основу функциональной мозаики процессов центрального возбуждения и торможения. Мозаика вероятностных нейронных ансамблей на всех уровнях конструкции нервного контура управления, обеспечивающего разные формы целенаправленного поведения, образует функциональную систему мозга. Нейрокибернетика (кибернетика нервной системы) -- наука, изучающая процессы управления и связи в нервной системе. Такое определение предмета и задач кибернетики нервной системы позволяет выделить три составных компонента (раздела) ее: организация, управление и информационная деятельность. В сложных полифункциональных интегративных системах мозга невозможно раздельное функционирование элементов организации, управления и информационной деятельности, они тесно связаны и взаимообусловлены. Организация нервной системы во многом предопределяет механизмы управления и эффективности передачи и переработки информации. Управление модифицирует механизмы организации и самоорганизации, обеспечивает эффективность и надежность информационной функции системы. Информационная деятельность является обязательным условием совершенствования процесса организации, управления как оперативный прием эффективного воздействия и целенаправленного видоизменения. Организация. В центре внимания теории организации и самоорганизации в нейрокибернетике лежит представление о системных свойствах конструкций мозга на разных морфологических и эволюционных уровнях конструкции нервной системы. Ведущим свойством системы является организация. Система -- совокупность элементов, где конечный результат кооперации проявляется не в виде суммы эффектов составляющих элементы, а в виде произведения эффектов, т. е. системность как характерное свойство организованной сложности предполагает неаддитивное сложение функций отдельных компонентов. Объединение двух и более элементов в системе рождает новое качество, которое не может быть выражено через качество составляющих компонентов. Отдельный нейрон является носителем свойств, позволяющих ему интегрировать влияние других нейронов, строить свою активность на основании оценки результатов интеграции. С другой стороны, на основе таких свойств происходит объединение индивидуальных нейронов в системы, обладающие новыми свойствами, отсутствующими у входящих в их состав единиц. Характерной чертой таких систем является то, что активность каждого составного элемента в них определяется не только влияниями, поступающими по прямым афферентным путям каждого элемента, но и состоянием других элементов системы. Свойство системности в нервных образованиях возникает тогда, когда деятельность каждой нервной клетки оказывается функцией не только непосредственно поступившего к ней сигнала, но и функцией тех процессов, которые происходят в остальных клетках нервного центра (П. Г. Костюк). Оптимальная организация нервных конструкций обычно сочетается со значительной структурой или функциональной избыточностью, которой принадлежит решающая роль в обеспечении пластичности и надежности биологической системы. У нейронных сетей много важных свойств, но ключевое из них - это способность к обучению. Обучение нейронной сети в первую очередь заключается в изменении «силы» синаптических связей между нейронами. Следующий пример наглядно это демонстрирует. В классическом опыте Павлова, каждый раз непосредственно перед кормлением собаки звонил колокольчик. Собака достаточно быстро научилась ассоциировать звонок колокольчика с приемом пищи. Это явилось следствием того, что синаптические связи между участками головного мозга, ответственными за слух и слюнные железы, усилились. И в последующем возбуждение нейронной сети звуком колокольчика, стало приводить к более сильному слюноотделению у собаки. Теория нейронных сетей получила огромное практическое применение. Особо важное отражение данная теория получила в области математического и компьютерного моделирования. Были созданы программы, имитирующие искусственный интеллект и обладающие поистине невероятной вычислительной способностью. Чтобы оценить многообразие сфер применения данных программ приведу заголовки статей по данной теме:«Применение нечетких нейронных сетей для решения задач технологического проектирования», «Идентификация по биометрическим параметрам при использовании аппарата нейронных сетей», «Применение нейронных сетей в нелинейных задачах обработки навигационной информации», «исследование применимости аппарата нейронных сетей для задач бизнес-прогнозирования». И это далеко не все. № 44 Понятие о нервном центре. Нервный центр – это совокупность нейронов, расположенных на различных этажах цнс и отвечающих за выполнение какой-либо функции. В нервном центре выделяют главную часть или ядро, представляющее собой группу нейронов, которые являются необходимыми и достаточными для обеспечения данной функции. Характеризуются высокоспециализированными нейронами рабочие отделы головного мозга, как правило, в продолговатом мозге. Нервный центр имеет вспомогательные части в различных отделах цнс, от коры до спинного мозга.
Нервным центром называют совокупность нейронов, участвующих в реализации определенного рефлекса, регуляции той или иной функции или осуществлении сложного поведенческого акта. Не следует понимать нервный центр как что-то узко локализованное в одном участке ЦНС. Клетки одного нервного центра могут быть расположены в разных отделах ЦНС. Понятие анатомическое по отношению к нервному центру рефлекса неприменимо потому, что в осуществлении любого сложного рефлекторного акта принимает участие всегда целая констелляция нейронов, расположенных на разных этажах нервной системы. Опыты с раздражением или перерезкой ЦНС показывают лишь, что отдельные нервные образования обязательны для осуществления того или иного рефлекса, а другие необязательны, хотя и участвуют при обычных условиях в рефлекторной деятельности. Примером служит дыхательный центр, в который в настоящее время включают не только "центр дыхания" продолговатого мозга, но и пневмотаксический центр моста, нейроны ретикулярной формации, коры и мотонейроны дыхательных мышц. Например, центр речи расположен в продолговатом и среднем мозге, откуда управляются речевые мышцы языка, гортани и губ. Части этого центра находятся в височной, лобной и теменной областях коры больших полушарий.
Нервный центр - это центральная часть рефлекторной дуги. Анатомический нервный центр - это совокупность нервных клеток, выполняющих общую для них функцию и лежащих в определенном отделе ЦНС. В функциональном отношении нервный центр это сложное объединение нескольких анатомических нервных центров, расположенных в разных отделах ЦНС и обусловливающих сложнейшие рефлекторные акты. А.А. Ухтомский называл такие объединения "созвездиями" нервных центров. Различные анатомические нервные центры объединяются в ФУС для получения определенного полезного результата. Нервные центры также непосредственно реагируют на БАВ, содержащиеся в протекающей через них крови (гуморальные влияния). Для выявления функций нервных центров используют ряд методов: 1. метод электродного раздражения; 2. метод экстирпации (удаления, для нарушения исследуемой функции); 3. электрофизиологический метод регистрации электрических явлений в нервном центре и др.
№ 45 Свойства нервных центров. 1. Пластичность – способность нервного центра изменять свое функциональное назначение (начинает отвечать за несвойственные ему функции), увеличение от спинного мозга к коре больших полушарий. Наибольшее у детей, уменьшается с возрастом. 2. Лабильность нервного центра – способность усваивать навязываемый ритм (доминантный очаг подчиняет себе нижележащие нервные центры). 3. Суммация возбуждения нервного центра (возбужденное состояние синаптический ВПСП – локальный ответ): – временная суммация осуществляется в одном и том же синапсе, при частой передачи через него нервных импульсов; - пространственная суммация в области близкорасположенных синапсов. 4. Облегчение возбуждения – способность нервного центра, при одновременной стимуляции двух рецепторных зон, давать возбуждение больше, чем сумма двух его возбуждений при отдельной стимуляции этого центра. В1+2>В1+В2 Окклюзия (закупорка) – обратна облегчению. Когда нервный центр, при одновременной стимуляции двух рецепторных зон, дает возбуждение меньше, чем сумма двух его возбуждений при отдельной стимуляции. В1+2<В1+В2 Посттетаническая потенциация – феномен усиления рефлекторного ответа нервного центра, после предшествующего небольшого раздражения. 5. Трансформация ритма: - понижающая – на входе один ритм, а на выходе его частота уменьшается; - повышающая – в основе лежат явления мультипликации возбуждения, за счет ветвления аксонов.
6. Реберберация возбуждения – оно моет циркулировать в рефлекторных дугах.
- односторонне проведение; - высокая утомляемость нервных центров; - высокая чувствительность к недостатку кислорода; - высокая чувствительность к лекарственным препаратам. Центральная задержка связана с синаптической передачей. Чем больше синапсов, тем больше задержка. Дивергенция возбуждения – расхождение нервных импульсов от нейрона к другим.
3.1.4. Свойства нервных центров Рефлекторная деятельность организма во многом определяется общими свойствами нервных центров. Нервный центр -- совокупность структур ЦНС, координированная деятельность которых обеспечивает регуляцию отдельных функций организма или определенный рефлекторный акт. Представление о структурно-функциональной основе нервного центра обусловлено историей развития учения о локализации функций в ЦНС. На смену старым теориям об узкой локализации, или эквипотенциальности, высших отделов головного мозга, в частности коры большого мозга, пришло современное представление о динамической локализации функций, основанное на признании существования четко локализованных ядерных структур нервных центров и менее определенных рассеянных элементов анализаторных систем мозга. При этом с цефализацией нервной системы растут удельный вес и значимость рассеянных элементов нервного центра , внося существенные различия в анатомических и физиологических границах нервного центра . В результате функциональный нервный центр может быть локализован в разных анатомических структурах. Например, дыхательный центр представлен нервными клетками, расположенными в спинном, продолговатом, промежуточном мозге, в коре большого мозга. Нервные центры имеют ряд общих свойств, что во многом определяется структурой и функцией синаптических образований. 1. Односторонность проведения возбуждения. В рефлекторной дуге, включающей нервные центры, процесс возбуждения распространяется в одном направлении (от входа -- афферентных путей к выходу -- эфферентным путям). 2. Иррадиация возбуждения. Особенности структурной организации центральных нейронов, огромное число межнейронных соединений в нервных центрах существенно модифицируют направление распространения возбуждения в зависимости от силы раздражителя и функционального состояния центральных нейронов. Значительное увеличение силы раздражителя приводит к расширению области вовлекаемых в возбуждение центральных нейронов -- иррадиации возбуждения. 3. Суммация возбуждения. В работе нервных центров значительное место занимают процессы пространственной и временной суммации возбуждения, основным нервным субстратом которой является постсинаптическая мембрана. Процесс пространственной суммации афферентных потоков возбуждения от различных участков рецептивного поля облегчается наличием на мембране нервной клетки сотен и тысяч синаптических контактов. Процессы временной суммации в ответ на многократное возбуждение одних и тех же рецепторов обусловлены суммацией возбуждающих постсинаптических потенциалов (ВПСП) на постсинаптической мембране. 4. Наличие синоптической задержки. Время рефлекторной реакции зависит в основном от двух факторов: скорости движения возбуждения по нервным проводникам и времени распространения возбуждения с одной клетки на другую через синапс. При относительно высокой скорости распространения импульса по нервному проводнику основное время рефлекса приходится на синаптическую передачу возбуждения (синаптическая задержка). В нервных клетках высших животных и человека одна синаптическая задержка примерно равна 1 мс. Если учесть, что в реальных рефлекторных дугах имеются десятки последовательных синаптических контактов, становится понятной длительность большинства рефлекторных реакций -- десятки и сотни миллисекунд. 5. Высокая утомляемость. Длительное повторное раздражение рецептивного поля рефлекса приводит к ослаблению рефлекторной реакции вплоть до полного исчезновения, что называется утомлением. Этот процесс связан с деятельностью синапсов -- в последних истощается запас медиатора, уменьшаются энергетические ресурсы, происходит адаптация постсинаптического рецептора к медиатору. 6. Тонус, или наличие определенной фоновой активности нервного центра , определяется тем, что в покое в отсутствие специальных внешних раздражений определенное количество нервных клеток находится в состоянии постоянного возбуждения, генерирует фоновые импульсные потоки. Даже во сне в высших отделах мозга остается некоторое количество фоно-воактивных нервных клеток, формирующих сторожевые пункты и определяющих некоторый тонус соответствующего нервного центра. 7. Пластичность. Функциональная подвижность нервного центра, т.е. возможность включения его в регуляцию различных функций, может существенно модифицировать картину осуществляемых рефлекторных реакций. Поэтому пластичность нервных центров тесно связана с изменением эффективности или направленности связей между нейронами. 8. Конвергенция. Нервные центры высших отделов мозга являются мощными коллекторами афферентной информации. Количественное соотношение периферических рецепторных и промежуточных центральных нейронов (10:1) предполагает значительную конвергенцию разномодальных сенсорных посылок на одни и те же центральные нейроны. На это указывают прямые исследования центральных нейронов: в нервном центре имеется значительное количество поливалентных, полисенсорных нервных клеток, реагирующих на разномодальные стимулы (свет, звук, механические раздражения и др.). Конвергенция нервных сигналов на уровне эфферентного звена рефлекторной дуги определяет физиологический механизм принципа общего конечного пути по Шеррингтону. 9. Интеграция в нервных центрах. Важные интегративные функции нервных центров ассоциируются с интегративными процессами на системном уровне в плане образования функциональных объединений нервных центров для осуществления сложных координированных приспособительных реакций организма. 10. Свойство доминанты. Доминантным называется временно господствующий в нервных центрах очаг (доминантный центр) повышенной возбудимости. По А.А. Ухтомскому, доминантный очаг характеризуется повышенной возбудимостью, стойкостью и инертностью возбуждения, способностью к суммированию возбуждения. В доминантном очаге устанавливается определенный уровень стационарного возбуждения, способствующий суммированию ранее подпороговых возбуждений и переводу на оптимальный для данных условий ритм работы, когда этот очаг становится наиболее чувствительным. Доминирующее значение такого очага определяет его угнетающее влияние на другие соседние очаги возбуждения. Доминантный очаг возбуждения притягивает к себе возбуждение других возбужденных зон (нервные центры). Принцип доминанты определяет формирование главенствующего возбужденного нервного центра в тесном соответствии с ведущими потребностями организма в конкретный момент времени. 11. Цефализация нервной системы. Основная тенденция в эволюционном развитии нервной системы проявляется в перемещении, сосредоточении функции регуляции и координации деятельности организма в головные отделы ЦНС. Этот процесс называется цефализацией управляющей функции нервной системы. При всей сложности складывающихся отношений между древними и эволюционно новыми нервными образованиями стволовой части мозга общая схема взаимных влияний может быть представлена следующим образом: восходящие влияния преимущественно носят возбуждающий, стимулирующий характер; нисходящие -- угнетающий, тормозной характер. Эта схема согласуется с представлением о росте в процессе эволюции роли и значения тормозных процессов в осуществлении сложных интегративных рефлекторных реакций.
№ 46 Виды торможения в ЦНС. Торможение – самостоятельный нервный процесс, вызываемый возбуждением и проявляющийся в уменьшении или подавлении другого возбуждения. Эффект центрального возбуждения открыл Сеченов. Виды торможения: - первичное торможения – с участием специализированных тормозных структур (в спинном мозге - клетки Рейншоу, в головном мозге - нейроны Куркина). - вторичное торможение – без участия тормозных структур. Единственной разновидностью вторичного торможения является пессимальное торможение. Оно возникает при высокочастотной и длительной активности возбужденных нейронов, при которой возникает кратковременная синаптическая депрессия. Механизмом её является то, что заканчивается доступный медиатор. Защита от перевозбуждения. Виды первичного торможения: - пресинаптическое торможение. Аксо-сксональный синапс между аксоном возбужденного и аксоном тормозного нейрона.
Тормозным медиатором является гамма аминомасляная кислота (ГАМК). ГАМК выделяется в синаптическую щель и соединяясь с рецепторами постсинаптической мембраны, вызывает открытие хлорных каналов, и выход хлора наружу. Исходящий ток хлора приводит к снижению отрицательного заряда изнутри и положительного заряда снаружи, т. е . к деполяризации (очень стойкой). Потенциал действия не может эту стойкую деполяризацию преодолеть, следовательно, снижение силы пришедшего возбуждения может на 50%, то количество медиатора крайне мало, или он вообще не будет выходить. Функциональная роль пресинаптической мембраны - регуляция притока сенсорной информации в ядрах тройничного нерва таламуса, задних столбах спинного мозга. - постсинаптическое торможение. Структурной основой является аксосоматический синапс между аксоном тормозного нейрона и телом возбуждающего. Тормозным медиатором, как правило, является вещество - глицин (аминомасляная кислота).
Глицин выделяется в синаптическую щель, соединяясь с рецепторами постсинаптической мембраны (в теле возбуждающего нейрона, вызывая ток Сl-, выходит К+, т. е. каналы открываются с вытеканием калия). Наблюдается гиперполяризация, возникновение ТПСП, порог повышается, значительно затруднено возникновение возбуждения, т. е. возбуждение уменьшается. ВПСП – возбуждающий пресинаптический потенциал. ТПСП – тормозной пресинаптический потенциал.
Электрические синапсы как вариант щелевого межклеточного контакта имеют крайне низкое амическое сопротивление, когда очень узкая синаптическая щель 2-4нм; в щели имеются поперечные белковые мостики, которые образуют каналы заполненные электролитами, по которым проходит ток без химического посредника (медиатора). Следовательно, передача возбуждения будет быстрая и надежная, с нулевой утомляемостью и высокой лабильностью. Двусторонне возбуждение, регулировать передачу возбуждения практически невозможно, т. к. отсутствует тормозной синапс.
Торможение– активный процесс, возникающий при действии раздражителей на ткань, проявляется в подавлении другого возбуждения, функционального отправления ткани нет. Торможение может развиваться только в форме локального ответа. Выделяют два типа торможения: 1) первичное. Для его возникновен |
