Amióta az evolúció diffúz típusú idegrendszert adott az életnek a Földön, számos további fejlődési szakasz telt el, amelyek az élő szervezetek tevékenységének fordulópontjává váltak. Ezek a stádiumok a neuronképződmények típusában és számában, a szinapszisokban, a funkcionális specializációban, a neuronok csoportosításában és funkcióik közösségében különböznek egymástól. Négy fő szakasza van - így alakult ki a diffúz típusú, szár-, csomó- és tubuláris idegrendszer.
Jellemző
A legősibb - a diffúz típusú idegrendszer. Jelen van olyan élő szervezetekben, mint a hidra (coelenterates - például medúza). Ez az idegrendszer típusa a szomszédos elemek sokféle kapcsolatával jellemezhető, és ez bármilyen lehetőséget lehetővé tesza gerjesztés meglehetősen szabadon terjedhet minden irányba az ideghálózat mentén. A diffúz típusú idegrendszer felcserélhetőséget is biztosít, ami sokkal megbízhatóbb funkciókat ad, de mindezek a reakciók pontatlanok, homályosak.
A csomós idegrendszer jellemző a rákfélékre, puhatestűekre és férgekre. Ezt a típust az jellemzi, hogy a gerjesztés csak világosan és szigorúan meghatározott módon történhet, mivel ezekben az idegsejtek eltérően szervezett kapcsolatai vannak. Ez egy sokkal sérülékenyebb idegrendszer. Ha az egyik csomópont megsérül, a test funkciói teljesen megszakadnak. Az idegrendszer csomóponti típusa azonban pontosabb és gyorsabb tulajdonságait tekintve. Ha az idegrendszer diffúz típusa a koelenterátumokra jellemző, akkor a húrok tubuláris idegrendszerűek, ahol mind a csomós, mind a diffúz típus jellemzői megtalálhatók. A magasabb rendű állatok az evolúcióból a legjobbat vették át – a megbízhatóságot, a pontosságot, a lokalitást és a reakciók sebességét egyaránt.
Hogy volt
Az idegrendszer diffúz típusa világunk fejlődésének kezdeti szakaszaira jellemző, amikor az élőlények - a legegyszerűbb szervezetek - kölcsönhatása a primitív óceán vízi környezetében zajlott. A protozoonok bizonyos vegyi anyagokat választottak ki, amelyek vízben oldódtak, így a bolygó életének első képviselői a folyadékkal együtt anyagcseretermékeket is kaptak.
Az ilyen kölcsönhatás legrégebbi formája többsejtű élőlények egyes sejtjei között kémiai reakciókon keresztül történt. Ezek anyagcsere termékek - metabolitok, akkor jelennek meg, amikora fehérjék, a szénsav és hasonlók lebomlanak, és a hatások humorális átadása, humorális korrelációs mechanizmus, azaz kapcsolatok a különböző szervek között. A humorális kapcsolat részben az idegrendszer diffúz típusára is jellemző lehet.
Jellemzők
Az idegrendszer diffúz típusa azokra az élőlényekre jellemző, amelyekben már pontosan ismert, hogy a folyadékból érkező kémiai anyag hova kerül. Korábban lassan terjedt, kis mennyiségben hatott, és vagy gyorsan elpusztult, vagy még gyorsabban ürült ki a szervezetből. Itt meg kell jegyezni, hogy a humorális összefüggések mind a növények, mind az állatok esetében azonosak voltak. Amikor a többsejtű szervezetek az élővilág fejlődésének egy bizonyos szakaszában diffúz típusú idegrendszert alakítottak ki (például koelenterátumot), az már a szabályozás és a kommunikáció új formája volt, minőségileg megkülönböztetve a növények világát az állatok világától..
És az időben tovább – minél fejlettebbé vált az állat szervezete, annál inkább kölcsönhatásba léptek a szervek (reflex interakció). Először is az élő szervezeteknek diffúz típusú idegrendszerük van, majd az evolúció folyamatában már van egy humorális kapcsolatokat szabályozó idegrendszerük. Az idegi kapcsolat, a humorálistól eltérően, mindig pontosan nem csak a kívánt szervre, hanem egy bizonyos sejtcsoportra is irányul, a kapcsolatok több százszor gyorsabban jönnek létre, mint az első élő szervezetek által kiosztott vegyszerek. Az idegesbe való átmenet humorális kapcsolata nem szűnt meg, engedelmeskedett, illezért neurohumorális kapcsolatok keletkeztek.
Következő lépés
Az idegrendszer diffúz típusából (a bélüregekben létező) élőlények távoztak, speciális mirigyek, szervek, amelyek hormonokat termelnek, amelyek a szervezetbe kerülő tápanyagokból képződnek. Az idegrendszer fő funkciói az összes szerv egymás közötti tevékenységének szabályozása, valamint az egész szervezet kölcsönhatása a külső környezettel.
A környezet minden külső hatást elsősorban az érzékszervekre (receptorokra) fejt ki, mind a külső környezetben, mind az idegrendszerben bekövetkező változásokon keresztül.
Múlt az idő, fejlődött az idegrendszer, és idővel kialakult magasabb osztálya - az agy, az agyféltekék. Elkezdték irányítani és elosztani a testület összes tevékenységét.
laposférgek
Az idegrendszert idegszövet alkotja, amely hihetetlenül sok neuronból áll. Ezek olyan sejtek, amelyek folyamatai kémiai és elektromos információkat, azaz jeleket egyaránt olvasnak. Például a laposférgek idegrendszere már nem a diffúz típusba tartozik, hanem a csomó és a szár idegrendszerének típusa.
A bennük lévő idegsejtek felhalmozódása páros fejcsomópontok törzsekkel és számos ággal, amelyek minden szervre és rendszerre kiterjednek. Ez azt jelenti, hogy a planária idegrendszere nem diffúz típusú (ez egy laposféreg, egy ragadozó, amely kis rákféléket, csigákat eszik). A laposférgek alacsonyabb formáiban,van retikuláris idegrendszer, de általában már nem tartoznak a diffúz típusba.
Elégett férgek
Az Annelidák idegrendszere is nem diffúz, sokkal jobban szervezett bennük: nincs bennük a puhatestűeknél megfigyelhető idegfonat. Központi idegrendszerük van, amely egy agyból (supraglottic ganglion), a peripharyngealis kötőelemekből és egy pár idegtörzsből áll, amelyek a bél alatt helyezkednek el, és keresztirányú commissurakkal vannak összekötve.
A legtöbb annelid idegtörzsei teljesen ganglionizáltak, amikor minden szegmensben van egy pár ganglion, amely beidegzi a saját testszegmensét. A primitív annelidek az alhasban egymástól távol elhelyezkedő idegtörzsekkel élnek, amelyeket hosszú commissura köt össze. Ezt az idegrendszeri létrának nevezhetjük. A magasan szervezett képviselőknél a törzsek összehúzódása és konvergenciája majdnem az összefolyásig lerövidül. Ventrális idegkörnek is nevezik. A sokkal egyszerűbb élő szervezetek diffúz típusú idegrendszerrel rendelkeznek.
Cnidarians
A cnidárok legegyszerűbb diffúz idegrendszere a plexus, amely multipoláris vagy bipoláris neuronokból áll. A hidroidok esetében a mezoglea tetején, az ektodermában, míg a korallpolipoknál és a szcifusz medúzánál az endodermában.
Egy ilyen rendszer sajátossága, hogy a tevékenység abszolút bármely irányba és minden irányból terjedhet.stimulált pont. Ez a fajta idegrendszer primitívnek számít, de eszik, úszik, és egyébként egy ilyen szervezet nem működik túl egyszerűen. Érdemes megnézni, hogy a tengeri kökörcsin hogyan mozog a puhatestű kagylókon.
Medúza, tengeri kökörcsin és mások
Az ideghálózaton kívül a medúzák és a tengeri kökörcsin hosszú bipoláris neuronok rendszerével rendelkeznek, amelyek láncokat alkotnak, ezért képesek gyorsabban, csillapítás nélkül továbbítani az impulzusokat nagy távolságokon. Ez az, ami lehetővé teszi számukra, hogy általánosan jó választ adjanak mindenféle ingerre. A gerinctelen állatok más csoportjainak ideghálózatai és idegtörzsei egyaránt lehetnek, amelyek a test különböző részein találhatók: a bőr alatt, a belekben, a garatban, puhatestűeknél - a lábban, tüskésbőrűeknél - a sugarakban.
Azonban már a cnidároknál is megfigyelhető az a tendencia, hogy a neuronok a porckorongnál vagy a talpban koncentrálódnak, mint a polipoknál. Az esernyő széle mentén a medúzákon idegvégződések, helyenként - a gyűrűn megvastagodások - idegsejtek vannak nagy csomókban (ganglionokban). A medúzák esernyőjén lévő marginális ganglionok jelentik az első lépést a központi idegrendszer kialakulása felé.
Reflex
Az idegi tevékenység fő formája a reflex, a test reakciója a külső vagy belső környezet megváltozására vonatkozó jelzésre, amely az idegrendszer részvételével történik, reagálva az idegrendszer irritációjára. receptorok. A receptorok gerjesztésével járó bármilyen irritáció a centripetális rostok mentén halad a központi idegrendszerbe, majd az interkaláris neuronon keresztül -már centrifugális rostok mentén vissza a perifériára, pontosan eljutva egyik-másik szervhez, amelynek tevékenysége megváltozott.
Ezt az utat - a központon keresztül a munkatesthez - reflexívnek nevezik, és három neuron alkotja. Először az érzékeny működik, majd az interkaláris, végül a motoros. A reflex meglehetősen összetett aktus, nem működik nagyszámú neuron részvétele nélkül. De egy ilyen interakció eredményeként reakció léphet fel, a szervezet reagál az irritációra. A medúza például megég, néha halálos méreggel kezeli.
Az idegrendszer fejlődésének első szakasza
A protozoonoknak nincs idegrendszerük, de még néhány csillósnak is van fibrilláris intracelluláris izgató apparátusa. A fejlődés folyamatában a többsejtű élőlények egy speciális szövetet alkottak, amely képes volt aktív reakciókat reprodukálni, azaz izgatni. A hálózatszerű rendszer (diffúz) a hidroid polipokat választotta első osztályának. Ők voltak azok, akik felvértezték magukat neuronfolyamatokkal, diffúz módon (hálószerűen) elhelyezve azokat az egész testben.
Egy ilyen idegrendszer az irritáció vételi helyétől nagyon gyorsan gerjesztő jelet vezet, és ez a jel minden irányba rohan. Ez integratív tulajdonságokat ad az idegrendszernek, bár a test egyetlen töredéke sem rendelkezik külön-külön.
Centralizáció
Kis mértékben központosításmár megfigyelhető a diffúz idegrendszerben. A hidra idegi megvastagodásokat szerez például a szájpólus és a talp területén. Ez a szövődmény a mozgásszervek fejlődésével párhuzamosan jelentkezett, és a neuronok izolációjában nyilvánult meg, amikor a diffúz hálózatból a test mélyére kerültek, és ott klasztereket alkottak.
Például a szabadon élő coelenterátumokban (medúza) a neuronok felhalmozódnak a ganglionban, így diffúz-csomós idegrendszert alkotnak. Ez a típus elsősorban annak köszönhető, hogy közvetlenül a test felszínén speciális receptorok alakultak ki, amelyek képesek voltak szelektíven reagálni a fényre, kémiai vagy mechanikai hatásokra.
Neuroglia
Az élő szervezetek a fentiekkel együtt az evolúció folyamatában mind a neuronok számát, mind azok sokféleségét növelik. Így neuroglia alakult ki. A neuronok bipolárisak is megjelentek, axonokkal és dendritekkel. Fokozatosan az organizmusok lehetőséget kapnak arra, hogy a gerjesztést irányított módon hajtsák végre. Az idegszerkezetek is differenciálódnak, a jelek a válaszokat irányító sejtekhez továbbítják.
Így zajlott célirányosan az idegrendszer fejlődése: egyes sejtek a vételre, mások a jelátvitelre, megint mások a kölcsönös összehúzódásra specializálódtak. Ezt követte az evolúciós bonyodalom, a központosítás és a csomóponti rendszer kialakulása. Megjelennek az annelidák, ízeltlábúak és puhatestűek. Most a neuronok a ganglionokban (idegcsomókban) koncentrálódnak, amelyeket idegrostokkal szorosan összekapcsolnak.egymás között a receptorokkal és a végrehajtó szervekkel (mirigyek, izmok).
Megkülönböztetés
Ezután a szervezet tevékenysége komponensekre oszlik: az emésztő-, szaporodás-, keringési és egyéb rendszerek elszigetelődnek, de szükséges a köztük lévő kölcsönhatás, és ezt a funkciót az idegrendszer vette át. A központi idegrendszeri képződmények sokkal bonyolultabbak lettek, sok új alakult ki, amelyek mára teljesen egymásra utalnak.
A táplálkozást és a mozgást irányító pajzsos idegek és ganglionok filogenikusan magasabb formájú receptorokká fejlődtek, és mostanra elkezdték érzékelni a szagot, a hangot, a fényt, és megjelentek az érzékszervek. Mivel a fő receptorok a fej végén helyezkedtek el, a ganglionok ebben a testrészben erősebben fejlődtek, végül alárendelve az összes többi tevékenységét. Ekkor alakult ki az agy. Például az annelidákban és ízeltlábúakban az idegi lánc már nagyon jól fejlett.
