Az idegi aktivitás szabályozása a központi idegrendszer izgalmának és gátlásának folyamata. Kezdetben az irritációra adott elemi reakcióként jelentkezik. Az evolúció folyamatában a neurohumorális funkciók összetettebbé váltak, ami az idegrendszer és az endokrin rendszer fő részlegeinek kialakulásához vezetett. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az egyik fő folyamatot - a központi idegrendszer gátlását, a megvalósítás típusait és mechanizmusait.
Idegszövet, szerkezete és funkciói
Az állati szövetek egyik fajtája, az úgynevezett ideges, különleges szerkezettel rendelkezik, amely biztosítja a gerjesztés folyamatát és a központi idegrendszer gátlási funkcióit is. Az idegsejtek testből és folyamatokból állnak: rövid (dendritek) és hosszú (axon), amelyek biztosítják az idegimpulzusok átvitelét egyik neurocitáról a másikra. Egy idegsejt axonjának vége érintkezik a következő neurocita dendriteivel olyan helyeken, amelyeket szinapszisoknak neveznek. Ezek biztosítják a bioelektromos impulzusok átvitelét az idegszöveten keresztül. És az izgalommindig egy irányba mozog – az axontól egy másik neurocita teste vagy dendritje felé.
Az idegszövetben fellépő gerjesztésen kívül még egy tulajdonság a központi idegrendszer gátlása. Ez a szervezet válasza egy irritáló hatásra, ami a motoros vagy szekréciós aktivitás csökkenéséhez vagy teljes megszűnéséhez vezet, amelyben centrifugális neuronok vesznek részt. Az idegszövetben történő gátlás előzetes gerjesztés nélkül is előfordulhat, de csak gátló mediátor, például GABA hatására. A fékezés egyik fő jeladója. Itt egy ilyen anyagot glicinnek is nevezhet. Ez az aminosav részt vesz a gátló folyamatok fokozásában, és serkenti a gamma-aminovajsav molekulák termelődését a szinapszisokban.
I. M. Sechenov és munkája a neurofiziológiában
Egy kiváló orosz tudós, az agy reflexaktivitásának elméletének megalkotója bebizonyította, hogy az idegrendszer központi részeiben olyan speciális sejtkomplexumok vannak jelen, amelyek képesek inaktiválni a bioelektromos folyamatokat. A központi idegrendszerben a gátlási központok felfedezése I. Sechenov háromféle kísérletének köszönhetően vált lehetővé. Ezek közé tartozik: a kéreg metszeteinek vágása az agy különböző területein, a szürkeállomány egyes lókuszainak stimulálása fizikai vagy kémiai tényezőkkel (elektromos áram, nátrium-klorid oldat), valamint az agyközpontok fiziológiás gerjesztésének módszere. I. M. Sechenov kiváló kísérletező volt, rendkívül precíz vágásokat végzett a vizuális gumók közötti területen és közvetlenülmaga a béka talamusz. Megfigyelte az állat végtagjainak motoros aktivitásának csökkenését és teljes megszűnését.
Így egy neurofiziológus felfedezte az idegfolyamat egy speciális típusát – a központi idegrendszerben a gátlást. A következő szakaszokban részletesebben megvizsgáljuk kialakulásának típusait és mechanizmusait, és most ismét erre a tényre összpontosítunk: az olyan osztályokon, mint a medulla oblongata és a vizuális gumók, van egy hely, amelyet gátlónak, vagy " Sechenov" központ. A tudós nemcsak emlősökben, hanem emberekben is bizonyította jelenlétét. Ezenkívül I. M. Sechenov felfedezte a gátló központok tónusos gerjesztésének jelenségét. Ezzel a folyamattal a centrifugális neuronokban és a hozzájuk kapcsolódó izmokban, valamint magukban a gátlási idegközpontokban enyhe gerjesztést ért meg.
A neurális folyamatok kölcsönhatásba lépnek?
A neves orosz fiziológusok, I. P. Pavlov és I. M. Sechenov kutatásai bebizonyították, hogy a központi idegrendszer munkáját a test reflexreakcióinak összehangolása jellemzi. A központi idegrendszerben a gerjesztési és gátlási folyamatok kölcsönhatása a testfunkciók összehangolt szabályozásához vezet: motoros aktivitás, légzés, emésztés, kiválasztás. A bioelektromos folyamatok egyidejűleg mennek végbe az idegközpontokban, és folyamatosan változhatnak az idő múlásával. Ez biztosítja a válaszreflexek korrelációját és időben történő átjutását a belső és külső környezetből érkező jelekre. A neurofiziológusok által végzett számos kísérlet megerősítette azt a tényt, hogy a gerjesztés és a gátlás a központi idegrendszerbenkulcsfontosságú idegi jelenségek, amelyek bizonyos törvényszerűségeken alapulnak. Foglalkozzunk velük részletesebben.
Az agykéreg idegközpontjai mindkét típusú folyamatot képesek elosztani az idegrendszerben. Ezt a tulajdonságot gerjesztés vagy gátlás besugárzásának nevezik. Az ellenkező jelenség a bioimpulzusokat terjesztő agyterület csökkenése vagy korlátozása. Ezt koncentrációnak hívják. A tudósok mindkét típusú kölcsönhatást megfigyelik a kondicionált motoros reflexek kialakulása során. A motoros készségek kialakulásának kezdeti szakaszában a gerjesztés besugárzása következtében több izomcsoport egyidejűleg összehúzódik, nem feltétlenül vesznek részt a kialakuló motoros aktus végrehajtásában. Csak a kialakult fizikai mozgásegyüttes (korcsolya, síelés, kerékpározás) ismételt megismétlése után, a gerjesztési folyamatoknak a kéreg specifikus ideggócaiban való koncentrálódása következtében válik minden emberi mozgás erősen koordinálttá.
Az idegközpontok munkájában az indukció miatt is előfordulhat átváltás. Akkor nyilvánul meg, ha a következő feltétel teljesül: először gátlás vagy gerjesztés koncentrációja van, és ezeknek a folyamatoknak kellő erősségűeknek kell lenniük. A tudományban az indukciónak két fajtája ismert: az S-fázis (a központi idegrendszerben a központi gátlás fokozza a gerjesztést) és a negatív forma (a gerjesztés gátlási folyamatot okoz). Létezik szekvenciális indukció is. Ebben az esetben az idegi folyamat megfordul magában az idegközpontban. Kutatásneurofiziológusok bebizonyították, hogy a magasabb rendű emlősök és az emberek viselkedését az idegi gerjesztési és gátlási folyamatok indukciója, besugárzása és koncentrációja határozza meg.
Feltétel nélküli gátlás
Tekintsük részletesebben a központi idegrendszer gátlásának típusait, és térjünk át annak formájára, amely mind az állatok, mind az emberek velejárója. Magát a kifejezést I. Pavlov javasolta. A tudós ezt a folyamatot az idegrendszer egyik veleszületett tulajdonságának tartotta, és ennek két típusát különítette el: az elhalványulást és az állandóságot. Foglalkozzunk velük részletesebben.
Tegyük fel, hogy a kéregben van egy gerjesztési fókusz, amely impulzusokat generál a működő szervnek (izmoknak, mirigyek kiválasztó sejtjeinek). A külső vagy belső környezet körülményeinek változása miatt az agykéreg másik izgatott területe keletkezik. Nagyobb intenzitású bioelektromos jeleket állít elő, ami gátolja a gerjesztést a korábban aktív idegközpontban és annak reflexívében. Az elhalványuló gátlás a központi idegrendszerben ahhoz a tényhez vezet, hogy az orientációs reflex intenzitása fokozatosan csökken. Ennek magyarázata a következő: az elsődleges inger már nem váltja ki a gerjesztési folyamatot az afferens neuron receptoraiban.
Embereknél és állatoknál is megfigyelt gátlás egy másik fajtáját mutatja be az 1904-es Nobel-díjas IP Pavlov kísérlete. A kutya etetése közben (az arcról eltávolított fisztulával) a kísérletezők éles hangjelzést kapcsoltak be - a nyál kifolyása a sipolyból megállt. A tudós ezt a fajta gátlást transzcendentálisnak nevezte.
Veleszületett tulajdonság lévén gátlás a központi idegrendszerbenfeltétel nélküli reflexmechanizmussal megy végbe. Meglehetősen passzív, és nem okoz nagy mennyiségű energiafogyasztást, ami a feltételes reflexek megszűnéséhez vezet. Az állandó feltétel nélküli gátlás számos pszichoszomatikus betegséget kísér: dyskinesiák, görcsös és petyhüdt bénulás.
Mi az a halványuló fék
Folytatva a központi idegrendszer gátlási mechanizmusainak tanulmányozását, nézzük meg annak egyik típusát, az úgynevezett oltóféket. Köztudott, hogy a tájékozódó reflex a szervezet reakciója egy új, idegen jel becsapódására. Ebben az esetben az agykéregben idegközpont képződik, amely izgatott állapotban van. Reflexívet képez, amely a test reakcióiért felelős, és amelyet orientációs reflexnek neveznek. Ez a reflex aktus gátolja az éppen lejátszódó kondicionált reflexet. Egy idegen inger ismételt megismétlése után az indikatívnak nevezett reflex fokozatosan csökken, végül eltűnik. Ez azt jelenti, hogy többé nem gátolja a kondicionált reflexet. Ezt a jelet fading féknek nevezik.
Így a kondicionált reflexek külső gátlása egy külső jelnek a testre gyakorolt hatásával jár, és a központi és perifériás idegrendszer veleszületett tulajdonsága. A hirtelen fellépő vagy új inger, például fájdalomérzet, idegen hang, megvilágítás megváltozása nemcsak orientáló reflexet vált ki, hanem hozzájárul a kondicionált állapot gyengüléséhez vagy akár teljes megszűnéséhez is.aktuálisan aktív reflexív. Ha egy idegen jel (kivéve a fájdalom) ismételten hat, a kondicionált reflex gátlása kevésbé nyilvánul meg. Az idegfolyamat feltétlen formájának biológiai szerepe az, hogy végrehajtsa a test ingerre adott válaszát, ami jelenleg a legfontosabb.
Belső fékezés
A magasabb idegi aktivitás fiziológiájában használt másik neve a kondicionált gátlás. Egy ilyen folyamat kialakulásának fő előfeltétele a külvilágból érkező jelek megerősítésének hiánya veleszületett reflexekkel: emésztőrendszer, nyál. A központi idegrendszerben ilyen körülmények között fellépő gátlási folyamatok bizonyos időintervallumot igényelnek. Fontolja meg részletesebben a típusukat.
Például a differenciális gátlás olyan környezeti jelekre adott válaszként lép fel, amelyek amplitúdója, intenzitása és erőssége megegyezik a kondicionált ingerrel. Az idegrendszer és a környező világ közötti interakciónak ez a formája lehetővé teszi a szervezet számára, hogy finomabban különbséget tudjon tenni az ingerek között, és teljességükből elkülönítse azt, amely egy veleszületett reflex által megerősített. Például egy 15 Hz-es hívás hangjára, amelyet táplálékkal ellátott etető támogat, a kutyában kondicionált nyálreakció alakult ki. Ha az állatra újabb, 25 Hz-es erősségű hangjelzést adnak, anélkül, hogy táplálékkal erősítenék, az első kísérletsorozatban a kutyában lévő sipolyból nyál szabadul fel mindkét kondicionált ingerre. Egy idő után az állat megkülönbözteti ezeket a jeleket, és a sipolyból származó nyál leállítja a 25 Hz-es hangerősségű szekréciót, azazdifferenciális gátlás alakul ki.
Megszabadítja az agyat azoktól az információktól, amelyek elvesztették a szervezet számára létfontosságú szerepét – ezt a funkciót pontosan a központi idegrendszer gátlása látja el. Az élettan empirikusan bebizonyította, hogy a kondicionált motoros válaszok, amelyeket jól rögzítenek a fejlett készségek, az egész ember életében fennmaradhatnak, például korcsolyázás, kerékpározás.
Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a központi idegrendszerben a gátlási folyamatok a szervezet bizonyos reakcióinak gyengülése vagy megszűnése. Nagy jelentőséggel bírnak, hiszen a megváltozott körülményeknek megfelelően a test minden reflexe korrigálódik, és ha a kondicionált jel elvesztette értékét, akkor akár teljesen eltűnhet. A központi idegrendszerben a különböző típusú gátlások alapvetőek az emberi psziché olyan képességeihez, mint az önuralom fenntartása, az ingerek megkülönböztetése és az elvárás.
Az idegfolyamat késleltetett képe
Empírikusan létrehozhat olyan helyzetet, amelyben a test reakciója a külső környezet kondicionált jelére már azelőtt megnyilvánul, hogy egy feltétel nélküli ingernek, például élelmiszernek lenne kitéve. A kondicionált jel (fény, hang, például metronómütések) és a megerősítés pillanata közötti időintervallum három percig tartó növekedésével a nyál felszabadulása a fenti kondicionált ingerekre egyre nagyobb. késik, és csak abban a pillanatban jelentkezik, amikor az állat előtt megjelenik egy táplálékkal ellátott etető. A kondicionált jelre adott válasz késése jellemzi a központi idegrendszerben a késleltetettnek nevezett gátlási folyamatokatolyan forma, amelyben az áramlási ideje megfelel egy feltétel nélküli inger, például táplálék késleltetési intervallumának.
A gátlás értéke a központi idegrendszerben
Az emberi test képletesen szólva a külső és belső környezet rengeteg tényezőjének "fegyvere alatt" van, amire kénytelen reagálni és számos reflexet kialakítani. Idegközpontjaik és íveik az agyban és a gerincvelőben képződnek. Az idegrendszer túlterhelése az agykéregben található nagyszámú izgatott központtal negatívan befolyásolja az ember mentális egészségét, és csökkenti a teljesítményét is.
Az emberi viselkedés biológiai alapja
Az idegszövet mindkét típusú aktivitása, mind a gerjesztés, mind a központi idegrendszer gátlása a magasabb idegi aktivitás alapja. Meghatározza az emberi mentális tevékenység fiziológiai mechanizmusait. A magasabb idegi aktivitás tanát IP Pavlov fogalmazta meg. Modern értelmezése a következő:
A központi idegrendszerben a kölcsönhatásban fellépő gerjesztés és gátlás összetett mentális folyamatokat biztosít: memória, gondolkodás, beszéd, tudat, és összetett emberi viselkedési reakciókat is kialakít
A tudományosan megalapozott tanulási, munka- és pihenési mód kialakításához a tudósok alkalmazzák a magasabb idegi tevékenység törvényeinek ismeretét.
Egy ilyen aktív idegfolyamat, mint a gátlás, biológiai jelentősége a következőképpen határozható meg. A külső és belső környezet körülményeinek változása (merevítés hiányaveleszületett reflex által kondicionált jel) megfelelő változásokat von maga után az emberi szervezet adaptív mechanizmusaiban. Ezért a megszerzett reflexakció gátolva (kialszik), vagy teljesen eltűnik, mivel a szervezet számára alkalmatlanná válik.
Mi az alvás?
I. P. Pavlov munkáiban kísérletileg bebizonyította, hogy a központi idegrendszerben és az alvásban a gátlási folyamatok azonos természetűek. A test ébrenléti időszakában, az agykéreg általános aktivitásának hátterében, továbbra is diagnosztizálják egyes, belső gátlással lefedett szakaszait. Alvás közben az agyféltekék teljes felületén kisugárzik, elérve a kéreg alatti képződményeket: vizuális gumókat (talamusz), hipotalamusz, retikuláris képződés és limbikus rendszer. Ahogy a kiváló neurofiziológus, P. K. Anokhin rámutatott, a központi idegrendszer fenti részei, amelyek a viselkedési szféráért, az érzelmekért és az ösztönökért felelősek, csökkentik alvás közbeni aktivitásukat. Ez azzal jár, hogy csökken a kéreg alól érkező idegimpulzusok generálása. Így a kéreg aktivációja csökken. Ez lehetőséget biztosít a pihenésre és az anyagcsere helyreállítására mind a nagy agy neurocitáiban, mind az egész testben.
Más tudósok tapasztalatai (Hess, Economo) speciális idegsejtek komplexeket hoztak létre, amelyek a látógumók nem specifikus magjaiban találhatók. A bennük diagnosztizált gerjesztési folyamatok a kortikális bioritmusok gyakoriságának csökkenését okozzák, ami az aktív állapotból való átmenetnek tekinthető.(ébren) aludni. Az agy olyan részeinek tanulmányozása, mint a Sylvius vízvezetéke és a harmadik kamra, késztette a tudósokat egy alvásszabályozó központ ötletére. Anatómiailag kapcsolódik az agy ébrenlétért felelős részéhez. A kéreg ezen helyének trauma vagy örökletes rendellenességek következtében bekövetkezett veresége az álmatlanság kóros állapotához vezet. Megjegyezzük azt a tényt is, hogy a szervezet számára olyan létfontosságú gátlási folyamatot, mint az alvás, a diencephalon és a kéreg alatti magok idegközpontjai szabályozzák: caudatus, mandula alakú, kerítés és lencse alakú.
