Regulering av nerveaktivitet er en prosess med eksitasjon og hemming i sentralnervesystemet. Til å begynne med oppstår det som en elementær reaksjon på irritasjon. I evolusjonsprosessen ble nevrohumorale funksjoner mer komplekse, noe som førte til dannelsen av hovedavdelingene av nerve- og endokrine systemer. I denne artikkelen vil vi studere en av hovedprosessene - hemming i sentralnervesystemet, typene og mekanismene for implementeringen.
Nervevev, dets struktur og funksjoner
En av variantene av dyrevev, k alt nervøs, har en spesiell struktur som gir både eksitasjonsprosessen og aktiverer hemmingsfunksjonene i sentralnervesystemet. Nerveceller består av en kropp og prosesser: kort (dendritter) og lang (akson), som sikrer overføring av nerveimpulser fra en nevrocytt til en annen. Enden av aksonet til en nervecelle kommer i kontakt med dendrittene til den neste nevrocytten på steder som kalles synapser. De gir overføring av bioelektriske impulser gjennom nervevevet. Og spenningenbeveger seg alltid i én retning - fra aksonet til kroppen eller dendrittene til en annen nevrocytt.
En annen egenskap, i tillegg til eksitasjon, som forekommer i nervevevet, er hemming i sentralnervesystemet. Det er en reaksjon fra kroppen på virkningen av et irriterende middel, som fører til en reduksjon eller fullstendig opphør av motorisk eller sekretorisk aktivitet, der sentrifugale nevroner deltar. Hemming i nervevevet kan også skje uten forutgående eksitasjon, men kun under påvirkning av en hemmende mediator, som GABA. Det er en av de viktigste senderne for bremsing. Her kan du også navngi et slikt stoff som glycin. Denne aminosyren er involvert i å forsterke hemmende prosesser og stimulerer produksjonen av gamma-aminosmørsyremolekyler i synapser.
I. M. Sechenov og hans arbeid innen nevrofysiologi
En fremragende russisk vitenskapsmann, skaperen av teorien om refleksaktivitet i hjernen, beviste tilstedeværelsen i de sentrale delene av nervesystemet av spesielle cellekomplekser som er i stand til å inaktivere bioelektriske prosesser. Oppdagelsen av hemmingssentre i sentralnervesystemet ble mulig takket være bruken av tre typer eksperimenter av I. Sechenov. Disse inkluderer: kutte deler av cortex i forskjellige områder av hjernen, stimulering av individuelle loki av grå materie av fysiske eller kjemiske faktorer (elektrisk strøm, natriumkloridløsning), samt metoden for fysiologisk eksitasjon av hjernesentre. I. M. Sechenov var en utmerket eksperimentator, og gjorde ultrapresise kutt i området mellom synsknollene og direkte ifrosken thalamus selv. Han observerte en reduksjon og fullstendig opphør av motoraktiviteten til dyrets lemmer.
Dermed oppdaget en nevrofysiolog en spesiell type nerveprosess – hemming i sentralnervesystemet. Vi vil vurdere typene og mekanismene for dannelsen mer detaljert i de følgende avsnittene, og nå vil vi igjen fokusere på dette faktum: i slike avdelinger som medulla oblongata og visuelle tuberkler, er det et sted som kalles inhibitorisk, eller " Sechenov" senter. Forskeren beviste også sin tilstedeværelse ikke bare hos pattedyr, men også hos mennesker. Dessuten oppdaget I. M. Sechenov fenomenet tonisk eksitasjon av hemmende sentre. Han forsto ved denne prosessen en liten eksitasjon i sentrifugale nevroner og musklene knyttet til dem, så vel som i selve inhiberingsnervesentrene.
Samvirker nevrale prosesser?
Forskning utført av fremtredende russiske fysiologer I. P. Pavlov og I. M. Sechenov beviste at arbeidet til sentralnervesystemet er preget av koordinering av refleksreaksjoner i kroppen. Samspillet mellom eksitasjons- og hemmingsprosesser i sentralnervesystemet fører til en koordinert regulering av kroppsfunksjoner: motorisk aktivitet, respirasjon, fordøyelse, utskillelse. Bioelektriske prosesser skjer samtidig i nervesentrene og kan konsekvent endre seg over tid. Dette sikrer korrelasjon og rettidig passasje av responsreflekser til signaler fra det indre og eksterne miljøet. Tallrike eksperimenter utført av nevrofysiologer har bekreftet det faktum at eksitasjon og inhibering i sentralnervesystemet ersentrale nervøse fenomener, som er basert på visse regelmessigheter. La oss dvele ved dem mer detaljert.
Nervesentre i hjernebarken er i stand til å distribuere begge typer prosesser gjennom nervesystemet. Denne egenskapen kalles bestråling av eksitasjon eller inhibering. Det motsatte fenomenet er en reduksjon eller begrensning av området i hjernen som forplanter bioimpulser. Det kalles konsentrasjon. Forskere observerer begge typer interaksjoner under dannelsen av betingede motorreflekser. Under den innledende fasen av dannelsen av motoriske ferdigheter, på grunn av bestråling av eksitasjon, trekker flere muskelgrupper seg sammen samtidig, og deltar ikke nødvendigvis i utførelsen av den motoriske handlingen som dannes. Først etter gjentatte repetisjoner av det dannede komplekset av fysiske bevegelser (skøyter, ski, sykling), som et resultat av konsentrasjonen av eksitasjonsprosesser i spesifikke nervefoci i cortex, blir alle menneskelige bevegelser svært koordinerte.
Bytting av nervesentres arbeid kan også forekomme på grunn av induksjon. Det manifesterer seg når følgende betingelse er oppfylt: først er det en konsentrasjon av inhibering eller eksitasjon, og disse prosessene må være av tilstrekkelig styrke. I vitenskapen er to typer induksjon kjent: S-fase (sentral hemming i sentralnervesystemet forsterker eksitasjon) og negativ form (eksitasjon forårsaker inhiberingsprosessen). Det er også sekvensiell induksjon. I dette tilfellet er nerveprosessen reversert i selve nervesenteret. Forskningnevrofysiologer beviste det faktum at oppførselen til høyerestående pattedyr og mennesker bestemmes av fenomenene induksjon, bestråling og konsentrasjon av nervøse prosesser med eksitasjon og inhibering.
Ubetinget hemning
La oss se nærmere på typene hemming i sentralnervesystemet og dvele ved dens form, som er iboende hos både dyr og mennesker. Selve begrepet ble foreslått av I. Pavlov. Forskeren anså denne prosessen for å være en av de medfødte egenskapene til nervesystemet og pekte ut to typer av den: falming og konstant. La oss dvele ved dem mer detaljert.
Anta at det er et eksitasjonsfokus i cortex som genererer impulser til arbeidsorganet (muskler, sekretoriske celler i kjertlene). På grunn av endringer i forholdene til det ytre eller indre miljøet, oppstår et annet begeistret område av hjernebarken. Den produserer bioelektriske signaler med større intensitet, som hemmer eksitasjon i det tidligere aktive nervesenteret og dets refleksbue. Fading inhibering i sentralnervesystemet fører til at intensiteten av orienteringsrefleksen gradvis avtar. Forklaringen på dette er som følger: den primære stimulansen forårsaker ikke lenger eksitasjonsprosessen i reseptorene til det afferente nevronet.
En annen type hemming, observert både hos mennesker og dyr, demonstreres av eksperimentet utført av Nobelprisvinneren i 1904 IP Pavlov. Mens de matet hunden (med fistelen fjernet fra kinnet), satte forsøkslederne på et skarpt lydsignal - frigjøringen av spytt fra fistelen stoppet. Forskeren k alte denne typen hemming transcendental.
Å være en medfødt egenskap, hemming i sentralnervesystemetfortsetter med en ubetinget refleksmekanisme. Det er ganske passivt og forårsaker ikke forbruk av en stor mengde energi, noe som fører til opphør av betingede reflekser. Konstant ubetinget hemming følger med mange psykosomatiske sykdommer: dyskinesier, spastiske og slappe lammelser.
Hva er en fading brems
Forsetter å studere mekanismene for hemming i sentralnervesystemet, la oss vurdere hva som er en av dens typer, k alt en slukkebrems. Det er velkjent at orienteringsrefleksen er kroppens reaksjon på virkningen av et nytt fremmedsignal. I dette tilfellet dannes et nervesenter i hjernebarken, som er i en tilstand av eksitasjon. Den danner en refleksbue, som er ansvarlig for kroppens reaksjon og kalles orienteringsrefleksen. Denne reflekshandlingen forårsaker hemming av den betingede refleksen som finner sted i øyeblikket. Etter gjentatt repetisjon av en fremmed stimulus, avtar refleksen, k alt indikativ, gradvis og forsvinner til slutt. Dette betyr at det ikke lenger forårsaker hemming av den betingede refleksen. Dette signalet kalles fading brems.
Dermed er ekstern hemming av betingede reflekser assosiert med påvirkning av et fremmedsignal på kroppen og er en medfødt egenskap ved det sentrale og perifere nervesystemet. En plutselig eller ny stimulans, for eksempel en smertefølelse, en fremmed lyd, en endring i belysning, forårsaker ikke bare en orienterende refleks, men bidrar også til svekkelse eller til og med fullstendig opphør av den betingederefleksbue som for øyeblikket er aktiv. Hvis et fremmedsignal (bortsett fra smerte) virker gjentatte ganger, manifesterer hemming av den betingede refleksen seg mindre. Den biologiske rollen til den ubetingede formen av nerveprosessen er å utføre kroppens respons på stimulansen, den viktigste for øyeblikket.
Intern brems
Det andre navnet som brukes i fysiologien for høyere nervøs aktivitet er betinget hemming. Hovedforutsetningen for fremveksten av en slik prosess er mangelen på forsterkning av signaler som kommer fra omverdenen med medfødte reflekser: fordøyelse, spytt. Hemmingsprosessene i sentralnervesystemet som har oppstått under disse forholdene krever et visst tidsintervall. Vurder typene deres mer detaljert.
For eksempel oppstår differensiell inhibering som en respons på miljøsignaler som samsvarer i amplitude, intensitet og styrke til den betingede stimulansen. Denne formen for interaksjon mellom nervesystemet og omverdenen lar kroppen mer subtilt skille mellom stimuli og isolere fra sin helhet den som mottar forsterkning av en medfødt refleks. For eksempel, til lyden av et anrop med en styrke på 15 Hz, støttet av en mater med mat, utviklet hunden en betinget spyttreaksjon. Hvis et annet lydsignal påføres dyret, med en styrke på 25 Hz, uten å forsterke det med mat, vil spytt i den første serien av eksperimenter frigjøres fra fistelen i hunden til begge betingede stimuli. Etter en tid vil dyret skille disse signalene, og spyttet fra fistelen vil slutte å skille ut til en lyd med en kraft på 25 Hz, det vil si,differensiell hemming vil utvikle seg.
Fri hjernen fra informasjon som har mistet sin livsviktige rolle for kroppen – denne funksjonen utføres nettopp av hemming i sentralnervesystemet. Fysiologi har empirisk bevist at betingede motoriske reaksjoner, godt fiksert av utviklede ferdigheter, kan vedvare gjennom en persons liv, for eksempel skøyter, sykling.
Opsummert kan vi si at hemmingsprosessene i sentralnervesystemet er svekkelse eller opphør av visse reaksjoner i kroppen. De er av stor betydning, siden alle reflekser i kroppen korrigeres i samsvar med de endrede forholdene, og hvis det betingede signalet har mistet sin verdi, kan de til og med forsvinne helt. Ulike typer hemming i sentralnervesystemet er grunnleggende for evner til den menneskelige psyken som å opprettholde selvkontroll, skille stimuli og forventning.
Forsinket syn på den nervøse prosessen
Empirisk kan du skape en situasjon der kroppens respons på et betinget signal fra det ytre miljø manifesterer seg selv før eksponering for en ubetinget stimulus, som mat. Med en økning i tidsintervallet mellom utbruddet av eksponering for et betinget signal (lys, lyd, for eksempel metronomslag) og øyeblikket for forsterkning opp til tre minutter, blir frigjøringen av spytt til de ovennevnte betingede stimuli mer og mer. forsinket og manifesterer seg bare i det øyeblikket en mater med mat dukker opp foran dyret. Forsinkelsen som respons på et betinget signal karakteriserer hemmingsprosessene i sentralnervesystemet, k alt forsinketen form der flyttiden tilsvarer forsinkelsesintervallet til en ubetinget stimulus, for eksempel mat.
Verdien av hemming i sentralnervesystemet
Menneskekroppen, billedlig t alt, er "under pistolen" av et stort antall faktorer i det ytre og indre miljøet, som den er tvunget til å reagere på og danne mange reflekser på. Deres nervesentre og buer er dannet i hjernen og ryggmargen. Overbelastningen av nervesystemet med et stort antall begeistrede sentre i hjernebarken påvirker den mentale helsen til en person negativt, og reduserer også ytelsen hans.
Biologisk grunnlag for menneskelig atferd
Begge typer aktivitet i nervevevet, både eksitasjon og hemming i CNS, er grunnlaget for høyere nerveaktivitet. Det bestemmer de fysiologiske mekanismene for menneskelig mental aktivitet. Læren om høyere nervøs aktivitet ble formulert av IP Pavlov. Dens moderne tolkning er som følger:
Eksitasjon og inhibering i sentralnervesystemet, som forekommer i interaksjon, gir komplekse mentale prosesser: hukommelse, tenkning, tale, bevissthet, og danner også komplekse menneskelige atferdsreaksjoner
For å komponere en vitenskapelig fundert metode for studier, arbeid, hvile, anvender forskere kunnskapen om lovene for høyere nervøs aktivitet.
Den biologiske betydningen av en så aktiv nervøs prosess som hemming kan bestemmes som følger. Endringer i forholdene til det ytre og indre miljøet (manglende forsterkningbetinget signal ved en medfødt refleks) innebærer tilstrekkelige endringer i de adaptive mekanismene i menneskekroppen. Derfor blir den ervervede reflekshandlingen hemmet (slukket) eller forsvinner helt, ettersom den blir upassende for kroppen.
Hva er søvn?
I. P. Pavlov i sine arbeider beviste eksperimentelt det faktum at prosessene med hemming i sentralnervesystemet og søvn er av samme natur. I løpet av kroppens våkenhet, på bakgrunn av den generelle aktiviteten til hjernebarken, blir dens individuelle seksjoner dekket av intern hemming fortsatt diagnostisert. Under søvn stråler den over hele overflaten av hjernehalvdelene og når de subkortikale formasjonene: visuelle tuberkler (thalamus), hypothalamus, retikulær formasjon og limbisk system. Som den fremragende nevrofysiologen P. K. Anokhin påpekte, reduserer alle de ovennevnte delene av sentralnervesystemet, ansvarlig for atferdssfæren, følelser og instinkter, deres aktivitet under søvn. Dette innebærer en reduksjon i genereringen av nerveimpulser som kommer fra under cortex. Dermed reduseres aktiveringen av cortex. Dette gir mulighet for hvile og gjenoppretting av metabolisme både i nevrocyttene i den store hjernen og i hele kroppen som helhet.
Erfaringer fra andre forskere (Hess, Economo) etablerte spesielle komplekser av nerveceller inkludert i de ikke-spesifikke kjernene til synsknollene. Eksitasjonsprosesser diagnostisert i dem forårsaker en reduksjon i frekvensen av kortikale biorytmer, som kan betraktes som en overgang fra en aktiv tilstand(våkner) for å sove. Studier av slike deler av hjernen som akvedukten til Sylvius og den tredje ventrikkelen fikk forskere til ideen om et søvnreguleringssenter. Det er anatomisk relatert til den delen av hjernen som er ansvarlig for våkenhet. Nederlaget til dette stedet av cortex på grunn av traumer eller som et resultat av arvelige lidelser hos mennesker fører til patologiske tilstander av søvnløshet. Vi legger også merke til det faktum at reguleringen av en så viktig hemmingsprosess for kroppen som søvn utføres av nervesentrene i diencephalon og subkortikale kjerner: kaudat, mandelformet, gjerdet og linseformet.
