Nervu darbības regulēšana ir ierosmes un kavēšanas process centrālajā nervu sistēmā. Sākotnēji tas notiek kā elementāra reakcija uz kairinājumu. Evolūcijas procesā neirohumorālās funkcijas kļuva sarežģītākas, izraisot nervu un endokrīnās sistēmas galveno iedalījumu veidošanos. Šajā rakstā mēs pētīsim vienu no galvenajiem procesiem - inhibīciju centrālajā nervu sistēmā, tās īstenošanas veidus un mehānismus.
Nervu audi, to struktūra un funkcijas
Vienai no dzīvnieku audu šķirnēm, ko sauc par nervu, ir īpaša struktūra, kas nodrošina gan ierosmes procesu, gan iedarbina inhibīcijas funkcijas centrālajā nervu sistēmā. Nervu šūnas sastāv no ķermeņa un procesiem: īss (dendrites) un garš (aksons), kas nodrošina nervu impulsu pārnešanu no viena neirocīta uz otru. Nervu šūnas aksona gals saskaras ar nākamā neirocīta dendritiem vietās, ko sauc par sinapsēm. Tie nodrošina bioelektrisko impulsu pārraidi caur nervu audiem. Un uztraukumsvienmēr kustas vienā virzienā – no aksona uz cita neirocīta ķermeni vai dendritiem.
Vēl viena īpašība, papildus uzbudinājumam, kas rodas nervu audos, ir inhibīcija centrālajā nervu sistēmā. Tā ir ķermeņa reakcija uz kairinātāja darbību, kas noved pie motora vai sekrēcijas aktivitātes samazināšanās vai pilnīgas pārtraukšanas, kurā piedalās centrbēdzes neironi. Inhibīcija nervu audos var notikt arī bez iepriekšējas ierosmes, bet tikai inhibējoša mediatora, piemēram, GABA, ietekmē. Tas ir viens no galvenajiem bremzēšanas raidītājiem. Šeit jūs varat arī nosaukt šādu vielu kā glicīnu. Šī aminoskābe ir iesaistīta inhibējošo procesu pastiprināšanā un stimulē gamma-aminosviestskābes molekulu veidošanos sinapsēs.
Es. M. Sečenovs un viņa darbs neirofizioloģijā
Izcils krievu zinātnieks, smadzeņu refleksiskās aktivitātes teorijas veidotājs, pierādīja, ka nervu sistēmas centrālajās daļās atrodas īpaši šūnu kompleksi, kas spēj inaktivēt bioelektriskos procesus. Inhibīcijas centru atklāšana centrālajā nervu sistēmā kļuva iespējama, pateicoties I. Sečenova trīs veidu eksperimentiem. Tajos ietilpst: garozas sekciju griešana dažādās smadzeņu zonās, atsevišķu pelēkās vielas loku stimulēšana ar fizikāliem vai ķīmiskiem faktoriem (elektriskā strāva, nātrija hlorīda šķīdums), kā arī smadzeņu centru fizioloģiskās ierosināšanas metode. I. M. Sečenovs bija lielisks eksperimentētājs, veicot īpaši precīzus griezumus zonā starp vizuālajiem bumbuļiem un tiešipats vardes talamuss. Viņš novēroja dzīvnieka ekstremitāšu motoriskās aktivitātes samazināšanos un pilnīgu pārtraukšanu.
Tā neirofiziologs atklāja īpašu nervu procesa veidu - inhibīciju centrālajā nervu sistēmā. Turpmākajās sadaļās mēs sīkāk apsvērsim tās veidošanās veidus un mehānismus, un tagad mēs vēlreiz pievērsīsimies šim faktam: tādos departamentos kā iegarenās smadzenes un vizuālie tuberkuli ir vieta, ko sauc par inhibējošo vai " Sečenova" centrs. Zinātnieks arī pierādīja savu klātbūtni ne tikai zīdītājiem, bet arī cilvēkiem. Turklāt I. M. Sečenovs atklāja inhibējošo centru tonizējošās ierosmes fenomenu. Viņš ar šo procesu saprata nelielu ierosmi centrbēdzes neironos un ar tiem saistītajos muskuļos, kā arī pašos inhibīcijas nervu centros.
Vai neironu procesi mijiedarbojas?
Ievērojamu krievu fiziologu I. P. Pavlova un I. M. Sečenova pētījumi pierādīja, ka centrālās nervu sistēmas darbu raksturo ķermeņa reflekso reakciju koordinācija. Uzbudinājuma un inhibīcijas procesu mijiedarbība centrālajā nervu sistēmā noved pie ķermeņa funkciju koordinētas regulēšanas: motora aktivitātes, elpošanas, gremošanas, izdalīšanās. Bioelektriskie procesi vienlaikus notiek nervu centros un var konsekventi mainīties laika gaitā. Tas nodrošina atbildes refleksu korelāciju un savlaicīgu pāreju uz signāliem no iekšējās un ārējās vides. Daudzi neirofiziologu veiktie eksperimenti ir apstiprinājuši faktu, ka ierosināšana un inhibīcija centrālajā nervu sistēmā irgalvenās nervu parādības, kuru pamatā ir noteiktas likumsakarības. Pakavēsimies pie tiem sīkāk.
Smadzeņu garozas nervu centri spēj izplatīt abu veidu procesus visā nervu sistēmā. Šo īpašību sauc par ierosmes vai inhibīcijas apstarošanu. Pretēja parādība ir smadzeņu zonas samazināšanās vai ierobežošana, kas izplata bioimpulsus. To sauc par koncentrēšanos. Zinātnieki novēro abus mijiedarbības veidus kondicionētu motoru refleksu veidošanās laikā. Sākotnējā motorisko prasmju veidošanās posmā ierosmes apstarošanas dēļ vienlaikus saraujas vairākas muskuļu grupas, kas ne vienmēr piedalās veidojamā motora akta izpildē. Tikai pēc atkārtotiem izveidotā fizisko kustību kompleksa atkārtojumiem (slidošana, slēpošana, riteņbraukšana), ierosmes procesu koncentrēšanās rezultātā specifiskos garozas nervu perēkļos visas cilvēka kustības kļūst ļoti koordinētas.
Pārslēgšana nervu centru darbā var notikt arī indukcijas dēļ. Tas izpaužas, ja ir izpildīts šāds nosacījums: vispirms ir inhibīcijas vai ierosmes koncentrācija, un šiem procesiem jābūt pietiekami spēcīgiem. Zinātnē ir zināmi divi indukcijas veidi: S-fāze (centrālā inhibīcija centrālajā nervu sistēmā pastiprina ierosmi) un negatīvā forma (uzbudinājums izraisa inhibēšanas procesu). Ir arī secīga indukcija. Šajā gadījumā nervu process tiek apgriezts pašā nervu centrā. Pētījumineirofiziologi pierādīja faktu, ka augstāko zīdītāju un cilvēku uzvedību nosaka ierosmes un inhibīcijas nervu procesu indukcijas, apstarošanas un koncentrācijas parādības.
Beznosacījumu kavēšana
Sīkāk aplūkosim centrālās nervu sistēmas inhibīcijas veidus un pakavēsimies pie tā formas, kas raksturīga gan dzīvniekiem, gan cilvēkiem. Pašu terminu ierosināja I. Pavlovs. Zinātnieks uzskatīja šo procesu par vienu no iedzimtajām nervu sistēmas īpašībām un izdalīja divus tā veidus: izbalēšanu un nemainīgu. Pakavēsimies pie tiem sīkāk.
Pieņemsim, ka garozā ir uzbudinājuma fokuss, kas rada impulsus darba orgānam (muskuļiem, dziedzeru sekrēcijas šūnām). Izmaiņu dēļ ārējās vai iekšējās vides apstākļos rodas cita satraukta smadzeņu garozas zona. Tas rada lielākas intensitātes bioelektriskos signālus, kas kavē ierosmi iepriekš aktīvajā nervu centrā un tā refleksu lokā. Izbalēšanas kavēšana centrālajā nervu sistēmā noved pie tā, ka orientācijas refleksa intensitāte pakāpeniski samazinās. Izskaidrojums tam ir šāds: primārais stimuls vairs neizraisa ierosmes procesu aferentā neirona receptoros.
Cita veida kavēšanu, kas novērota gan cilvēkiem, gan dzīvniekiem, demonstrē eksperiments, ko veica Nobela prēmijas laureāts 1904. gadā IP Pavlovs. Barojot suni (ar fistulu izņemtu no vaiga), eksperimenta dalībnieki ieslēdza asu skaņas signālu - siekalu izdalīšanās no fistulas apstājās. Zinātnieks šo kavēšanas veidu sauca par pārpasaulīgu.
Būt iedzimta īpašība, inhibīcija centrālajā nervu sistēmānotiek ar beznosacījumu refleksu mehānismu. Tas ir diezgan pasīvs un neizraisa liela enerģijas daudzuma patēriņu, izraisot kondicionētu refleksu pārtraukšanu. Pastāvīga beznosacījumu kavēšana pavada daudzas psihosomatiskas slimības: diskinēzijas, spastisku un ļenganu paralīzi.
Kas ir izbalējoša bremze
Turpinot pētīt centrālās nervu sistēmas inhibīcijas mehānismus, apskatīsim, kas ir viens no tās veidiem, ko sauc par dzēšanas bremzēm. Ir labi zināms, ka orientējošais reflekss ir ķermeņa reakcija uz jauna sveša signāla ietekmi. Šajā gadījumā smadzeņu garozā veidojas nervu centrs, kas atrodas uzbudinājuma stāvoklī. Tas veido refleksu loku, kas ir atbildīgs par ķermeņa reakciju un tiek saukts par orientācijas refleksu. Šis reflekss izraisa nosacītā refleksa kavēšanu, kas notiek šobrīd. Pēc atkārtota sveša stimula atkārtošanās reflekss, ko sauc par indikatīvu, pakāpeniski samazinās un beidzot pazūd. Tas nozīmē, ka tas vairs neizraisa kondicionētā refleksa kavēšanu. Šo signālu sauc par bremžu izbalēšanu.
Tādējādi kondicionētu refleksu ārēja kavēšana ir saistīta ar sveša signāla ietekmi uz ķermeni un ir iedzimta centrālās un perifērās nervu sistēmas īpašība. Pēkšņs vai jauns stimuls, piemēram, sāpju sajūta, sveša skaņa, apgaismojuma izmaiņas, ne tikai izraisa orientējošu refleksu, bet arī veicina kondicionētā stāvokļa vājināšanos vai pat pilnīgu pārtraukšanu.reflekss loks, kas pašlaik ir aktīvs. Ja ārējs signāls (izņemot sāpes) darbojas atkārtoti, kondicionētā refleksa kavēšana izpaužas mazāk. Nervu procesa beznosacījuma formas bioloģiskā loma ir veikt ķermeņa reakciju uz stimulu, kas šobrīd ir vissvarīgākais.
Iekšējā bremzēšana
Otrs nosaukums, ko izmanto augstākas nervu darbības fizioloģijā, ir nosacīta kavēšana. Galvenais šāda procesa rašanās priekšnoteikums ir no ārpasaules nākošo signālu pastiprināšanas trūkums ar iedzimtiem refleksiem: gremošanas, siekalu. Inhibīcijas procesi centrālajā nervu sistēmā, kas radušies šajos apstākļos, prasa noteiktu laika intervālu. Apsveriet to veidus sīkāk.
Piemēram, diferenciālā inhibīcija rodas kā reakcija uz vides signāliem, kuru amplitūda, intensitāte un stiprums atbilst nosacītajam stimulam. Šī nervu sistēmas un apkārtējās pasaules mijiedarbības forma ļauj organismam smalkāk atšķirt stimulus un no to kopuma izolēt to, kas saņem pastiprinājumu ar iedzimtu refleksu. Piemēram, uz zvana skaņu ar 15 Hz stiprumu, ko atbalstīja barotava ar barību, sunim attīstījās nosacīta siekalu reakcija. Ja dzīvniekam tiek pielietots cits skaņas signāls, kura stiprums ir 25 Hz, to nepastiprinot ar barību, pirmajā eksperimentu sērijā no fistulas sunim uz abiem kondicionētajiem stimuliem izdalīsies siekalas. Pēc kāda laika dzīvnieks atšķirs šos signālus, un siekalas no fistulas pārstās izdalīties līdz skaņai ar jaudu 25 Hz, tas ir,attīstīsies diferenciālā inhibīcija.
Atbrīvojiet smadzenes no informācijas, kas zaudējusi organismam svarīgo lomu – šo funkciju precīzi veic inhibīcija centrālajā nervu sistēmā. Fizioloģija ir empīriski pierādījusi, ka nosacīta motora reakcija, ko labi nosaka attīstītas prasmes, var saglabāties visu cilvēka dzīvi, piemēram, slidošana, riteņbraukšana.
Rezumējot, varam teikt, ka inhibīcijas procesi centrālajā nervu sistēmā ir noteiktu organisma reakciju pavājināšanās vai pārtraukšana. Tiem ir liela nozīme, jo visi ķermeņa refleksi tiek koriģēti atbilstoši mainītajiem apstākļiem, un, ja kondicionētais signāls ir zaudējis savu vērtību, tad tie var pat pilnībā izzust. Dažādi centrālās nervu sistēmas inhibīcijas veidi ir pamatā tādām cilvēka psihes spējām kā paškontroles saglabāšana, stimulu atšķiršana un gaidas.
Aizkavēts skats uz nervu procesu
Empīriski var radīt situāciju, kurā ķermeņa reakcija uz nosacītu signālu no ārējās vides izpaužas pat pirms beznosacījuma stimula, piemēram, pārtikas, iedarbības. Palielinoties laika intervālam starp kondicionēta signāla (gaismas, skaņas, piemēram, metronomu sitienu) iedarbības sākšanos līdz pastiprināšanas brīdim līdz trim minūtēm, siekalu izdalīšanās uz iepriekš minētajiem kondicionētajiem stimuliem notiek arvien vairāk. aizkavējas un izpaužas tikai tajā brīdī, kad dzīvnieka priekšā parādās barotava ar barību. Kavēšanās reakcijas uz nosacītu signālu raksturo inhibīcijas procesus centrālajā nervu sistēmā, ko sauc par aizkavētuforma, kurā tā plūsmas laiks atbilst beznosacījuma stimula, piemēram, pārtikas, aiztures intervālam.
Inhibīcijas vērtība centrālajā nervu sistēmā
Cilvēka ķermenis, tēlaini izsakoties, atrodas "zem lielgabala" ļoti daudziem ārējās un iekšējās vides faktoriem, uz kuriem tas ir spiests reaģēt un veidot daudzus refleksus. Viņu nervu centri un loki veidojas smadzenēs un muguras smadzenēs. Nervu sistēmas pārslodze ar milzīgu skaitu satrauktu centru smadzeņu garozā negatīvi ietekmē cilvēka garīgo veselību, kā arī samazina viņa veiktspēju.
Cilvēka uzvedības bioloģiskais pamats
Abu veidu nervu audu darbība, gan ierosināšana, gan kavēšana CNS, ir augstākas nervu aktivitātes pamatā. Tas nosaka cilvēka garīgās darbības fizioloģiskos mehānismus. Augstākās nervu darbības doktrīnu formulēja IP Pavlovs. Tā mūsdienu interpretācija ir šāda:
Uzbudinājums un inhibīcija centrālajā nervu sistēmā, kas rodas mijiedarbībā, nodrošina sarežģītus garīgos procesus: atmiņu, domāšanu, runu, apziņu, kā arī veido sarežģītas cilvēka uzvedības reakcijas
Lai izveidotu zinātniski pamatotu mācību, darba, atpūtas veidu, zinātnieki pielieto zināšanas par augstākās nervu darbības likumiem.
Tāda aktīva nervu procesa kā inhibīcija bioloģisko nozīmi var noteikt šādi. Izmaiņas ārējās un iekšējās vides apstākļos (pastiprinājuma trūkumsnosacīts signāls ar iedzimtu refleksu) rada adekvātas izmaiņas cilvēka ķermeņa adaptīvajos mehānismos. Tāpēc iegūtais refleksu akts tiek kavēts (dzēsts) vai pazūd pavisam, jo kļūst organismam neatbilstošs.
Kas ir miegs?
Es. P. Pavlovs savos darbos eksperimentāli pierādīja faktu, ka inhibīcijas procesi centrālajā nervu sistēmā un miegā ir viena rakstura. Ķermeņa nomoda periodā, ņemot vērā smadzeņu garozas vispārējo aktivitāti, joprojām tiek diagnosticētas tās atsevišķās sekcijas, kuras aptver iekšēja inhibīcija. Miega laikā tas izstaro pa visu smadzeņu pusložu virsmu, sasniedzot subkortikālos veidojumus: redzes tuberkulus (talāmu), hipotalāmu, retikulāro veidojumu un limbisko sistēmu. Kā norādīja izcilais neirofiziologs P. K. Anokhins, visas iepriekš minētās centrālās nervu sistēmas daļas, kas ir atbildīgas par uzvedības sfēru, emocijām un instinktiem, samazina savu aktivitāti miega laikā. Tas samazina nervu impulsu veidošanos, kas nāk no garozas. Tādējādi tiek samazināta garozas aktivizēšana. Tas nodrošina iespēju atpūsties un atjaunot vielmaiņu gan lielo smadzeņu neirocītos, gan visā ķermenī kopumā.
Citu zinātnieku pieredze (Hess, Economo) izveidoja īpašus nervu šūnu kompleksus, kas iekļauti redzes tuberkulu nespecifiskajos kodolos. Tajos diagnosticētie ierosmes procesi izraisa kortikālo bioritmu biežuma samazināšanos, ko var uzskatīt par pāreju no aktīvā stāvokļa(pamošanās) gulēt. Pētījumi par tādām smadzeņu daļām kā Silvija akvedukts un trešais kambaris pamudināja zinātniekus uz ideju par miega regulēšanas centru. Tas ir anatomiski saistīts ar smadzeņu daļu, kas ir atbildīga par nomodu. Šī garozas lokusa sakāve traumas vai iedzimtu traucējumu rezultātā cilvēkiem noved pie patoloģiskiem bezmiega stāvokļiem. Mēs arī atzīmējam faktu, ka tāda organismam vitāli svarīga kavēšanas procesa kā miegs regulēšanu veic diencefalona un subkortikālo kodolu nervu centri: astes, mandeļveida, žoga un lēcveida.
