Regulacija nervne aktivnosti je proces ekscitacije i inhibicije u centralnom nervnom sistemu. U početku se javlja kao elementarna reakcija na iritaciju. U procesu evolucije neurohumoralne funkcije su postale složenije, što je dovelo do formiranja glavnih podjela nervnog i endokrinog sistema. U ovom članku ćemo proučiti jedan od glavnih procesa - inhibiciju u centralnom nervnom sistemu, vrste i mehanizme njenog sprovođenja.
Nervno tkivo, njegova struktura i funkcije
Jedan od varijeteta životinjskog tkiva, koji se zove nervno, ima posebnu strukturu koja obezbeđuje i proces ekscitacije i aktivira funkcije inhibicije u centralnom nervnom sistemu. Nervne ćelije se sastoje od tijela i procesa: kratkih (dendriti) i dugih (akson), koji osiguravaju prijenos nervnih impulsa s jednog neurocita na drugi. Kraj aksona nervne ćelije dolazi u kontakt sa dendritima sledećeg neurocita na mestima koja se nazivaju sinapse. Oni obezbjeđuju prijenos bioelektričnih impulsa kroz nervno tkivo. I uzbuđenjeuvijek se kreće u jednom smjeru - od aksona do tijela ili dendrita drugog neurocita.
Još jedno svojstvo, pored ekscitacije, koja se javlja u nervnom tkivu, je inhibicija u centralnom nervnom sistemu. To je odgovor tijela na djelovanje iritansa koji dovodi do smanjenja ili potpunog prestanka motoričke ili sekretorne aktivnosti, u čemu sudjeluju centrifugalni neuroni. Do inhibicije u nervnom tkivu može doći i bez prethodne ekscitacije, ali samo pod uticajem inhibitornog medijatora, kao što je GABA. Jedan je od glavnih predajnika kočenja. Ovdje možete nazvati i takvu supstancu kao što je glicin. Ova aminokiselina je uključena u pojačavanje inhibicijskih procesa i stimulira proizvodnju molekula gama-aminobuterne kiseline u sinapsama.
I. M. Sechenov i njegov rad u neurofiziologiji
Izvanredni ruski naučnik, tvorac teorije refleksne aktivnosti mozga, dokazao je prisustvo u centralnim delovima nervnog sistema posebnih ćelijskih kompleksa sposobnih da inaktiviraju bioelektrične procese. Otkriće centara inhibicije u centralnom nervnom sistemu postalo je moguće zahvaljujući upotrebi tri vrste eksperimenata I. Sečenova. To uključuje: rezanje dijelova korteksa u različitim područjima mozga, stimulaciju pojedinačnih lokusa sive tvari fizičkim ili kemijskim faktorima (električna struja, otopina natrijum hlorida), kao i metod fiziološke ekscitacije moždanih centara. I. M. Sechenov je bio odličan eksperimentator, praveći ultraprecizne rezove u području između vidnih tuberkula i direktno usam žablji talamus. Uočio je smanjenje i potpuni prestanak motoričke aktivnosti udova životinje.
Tako je neurofiziolog otkrio posebnu vrstu nervnog procesa - inhibiciju u centralnom nervnom sistemu. Vrste i mehanizme njegovog formiranja detaljnije ćemo razmotriti u sljedećim odjeljcima, a sada ćemo se još jednom usredotočiti na ovu činjenicu: u takvim odjelima kao što su oblongata medulla i vizualni tuberkuli postoji mjesto koje se zove inhibitorno, ili " Sečenov" centar. Naučnik je takođe dokazao njegovo prisustvo ne samo kod sisara, već i kod ljudi. Štaviše, I. M. Sechenov je otkrio fenomen toničke ekscitacije inhibitornih centara. Pod ovim procesom je shvatio blagu ekscitaciju u centrifugalnim neuronima i mišićima povezanim s njima, kao iu samim nervnim centrima inhibicije.
Da li neuronski procesi interaguju?
Istraživanja istaknutih ruskih fiziologa I. P. Pavlova i I. M. Sečenova dokazala su da rad centralnog nervnog sistema karakteriše koordinacija refleksnih reakcija tela. Interakcija procesa ekscitacije i inhibicije u centralnom nervnom sistemu dovodi do koordinisane regulacije tjelesnih funkcija: motoričke aktivnosti, disanja, probave, izlučivanja. Bioelektrični procesi se istovremeno odvijaju u nervnim centrima i mogu se dosljedno mijenjati tokom vremena. Time se osigurava korelacija i pravovremeni prolaz refleksa odgovora na signale iz unutrašnjeg i vanjskog okruženja. Brojni eksperimenti koje su sproveli neurofiziolozi potvrdili su činjenicu da su ekscitacija i inhibicija u centralnom nervnom sistemuključne nervne pojave, koje se zasnivaju na određenim pravilnostima. Zaustavimo se na njima detaljnije.
Nervni centri moždane kore su u stanju da distribuiraju oba tipa procesa kroz nervni sistem. Ovo svojstvo se naziva zračenje ekscitacije ili inhibicije. Suprotan fenomen je smanjenje ili ograničenje područja mozga koje propagira bioimpulse. To se zove koncentracija. Naučnici posmatraju obe vrste interakcija tokom formiranja uslovnih motoričkih refleksa. U početnoj fazi formiranja motoričkih sposobnosti, usled iradijacije ekscitacije, nekoliko mišićnih grupa se istovremeno kontrahuje, ne moraju nužno da učestvuju u izvođenju motoričkog čina koji se formira. Tek nakon višekratnih ponavljanja formiranog kompleksa fizičkih pokreta (klizanje, skijanje, vožnja bicikla), kao rezultat koncentracije ekscitacijskih procesa u specifičnim nervnim žarištima korteksa, svi ljudski pokreti postaju visoko koordinirani.
Promjene u radu nervnih centara također mogu nastati zbog indukcije. Ona se manifestira kada je ispunjen sljedeći uvjet: prvo postoji koncentracija inhibicije ili ekscitacije, a ti procesi moraju biti dovoljno jaki. U nauci su poznata dva tipa indukcije: S-faza (centralna inhibicija u centralnom nervnom sistemu pojačava ekscitaciju) i negativna forma (ekscitacija izaziva proces inhibicije). Postoji i sekvencijalna indukcija. U ovom slučaju, nervni proces je obrnut u samom nervnom centru. Istraživanjaneurofiziolozi su dokazali činjenicu da je ponašanje viših sisara i ljudi određeno fenomenima indukcije, zračenja i koncentracije nervnih procesa ekscitacije i inhibicije.
Bezuslovna inhibicija
Razmotrimo detaljnije vrste inhibicije u centralnom nervnom sistemu i zadržimo se na njenom obliku, koji je svojstven i životinjama i ljudima. Sam termin je predložio I. Pavlov. Naučnik je smatrao da je ovaj proces jedno od urođenih svojstava nervnog sistema i izdvojio je dva tipa: blijeđenje i konstantno. Zaustavimo se na njima detaljnije.
Pretpostavimo da postoji fokus ekscitacije u korteksu koji generiše impulse radnom organu (mišići, sekretorne ćelije žlezda). Zbog promjena u uvjetima vanjskog ili unutrašnjeg okruženja, nastaje još jedno uzbuđeno područje moždane kore. Proizvodi bioelektrične signale većeg intenziteta, što inhibira ekscitaciju u prethodno aktivnom nervnom centru i njegovom refleksnom luku. Slabljenje inhibicije u centralnom nervnom sistemu dovodi do činjenice da se intenzitet orijentacijskog refleksa postepeno smanjuje. Objašnjenje za ovo je sljedeće: primarni stimulus više ne uzrokuje proces ekscitacije u receptorima aferentnog neurona.
Drugu vrstu inhibicije, uočene i kod ljudi i kod životinja, demonstrira eksperiment koji je sproveo dobitnik Nobelove nagrade 1904. IP Pavlov. Dok su psa hranili (sa fistulom uklonjenom sa obraza), eksperimentatori su uključili oštar zvučni signal - prestalo je oslobađanje pljuvačke iz fistule. Naučnik je ovu vrstu inhibicije nazvao transcendentalnom.
Kao urođeno svojstvo, inhibicija u centralnom nervnom sistemuodvija se mehanizmom bezuslovnog refleksa. Prilično je pasivan i ne uzrokuje potrošnju velike količine energije, što dovodi do prestanka uvjetovanih refleksa. Konstantna bezuslovna inhibicija prati mnoge psihosomatske bolesti: diskinezije, spastične i mlohave paralize.
Šta je kočnica koja bledi
Nastavljajući da proučavamo mehanizme inhibicije u centralnom nervnom sistemu, razmotrimo šta je jedan od njegovih tipova, koji se zove kočnica za gašenje. Dobro je poznato da je orijentacijski refleks reakcija tijela na udar novog stranog signala. U tom slučaju se formira nervni centar u moždanoj kori, koji je u stanju ekscitacije. Formira refleksni luk, koji je odgovoran za reakciju tijela i naziva se orijentacijski refleks. Ovaj refleksni čin izaziva inhibiciju uslovnog refleksa koji se trenutno odvija. Nakon uzastopnog ponavljanja stranog stimulusa, refleks, nazvan indikativnim, postepeno se smanjuje i konačno nestaje. To znači da više ne izaziva inhibiciju uslovnog refleksa. Ovaj signal se naziva kočnica zatamnjenja.
Dakle, eksterna inhibicija uslovnih refleksa je povezana sa uticajem stranog signala na telo i urođeno je svojstvo centralnog i perifernog nervnog sistema. Iznenadni ili novi podražaj, na primjer, osjećaj boli, strani zvuk, promjena osvjetljenja, ne samo da uzrokuje orijentirajući refleks, već doprinosi slabljenju ili čak potpunom prestanku uvjetovanogrefleksni luk koji je trenutno aktivan. Ako vanjski signal (osim boli) djeluje više puta, inhibicija uvjetnog refleksa se manje manifestira. Biološka uloga bezuslovnog oblika nervnog procesa je da izvrši odgovor organizma na stimulus, koji je trenutno najvažniji.
Unutrašnje kočenje
Njegov drugi naziv koji se koristi u fiziologiji više nervne aktivnosti je uslovljena inhibicija. Glavni preduvjet za nastanak takvog procesa je nedostatak pojačanja signala koji dolaze iz vanjskog svijeta urođenim refleksima: probavnim, pljuvačnim. Procesi inhibicije u centralnom nervnom sistemu koji su nastali u ovim uslovima zahtevaju određeni vremenski interval. Razmotrite njihove vrste detaljnije.
Na primjer, diferencijalna inhibicija se javlja kao odgovor na signale iz okoline koji se po amplitudi, intenzitetu i snazi podudaraju sa uslovljenim stimulusom. Ovaj oblik interakcije između nervnog sistema i okolnog svijeta omogućava tijelu da suptilnije razlikuje stimuluse i izoluje iz njihove ukupnosti onaj koji dobija pojačanje urođenim refleksom. Na primjer, na zvuk poziva jačine 15 Hz, uz pomoć hranilice s hranom, pas je razvio uslovljenu reakciju pljuvačke. Ako se na životinju primijeni drugi zvučni signal, jačine 25 Hz, bez pojačanja hranom, u prvoj seriji eksperimenata, pljuvačka će se osloboditi iz fistule kod psa na oba uslovna podražaja. Nakon nekog vremena, životinja će razlikovati ove signale, a pljuvačka iz fistule će prestati da se luči u zvuk snage 25 Hz, tj.diferencijalna inhibicija će se razviti.
Oslobodite mozak od informacija koje su izgubile vitalnu ulogu za tijelo - ova funkcija se upravo obavlja inhibicijom u centralnom nervnom sistemu. Fiziologija je empirijski dokazala da uslovljene motoričke reakcije, dobro fiksirane razvijenim vještinama, mogu opstati tokom cijelog života osobe, na primjer, klizanje, vožnja bicikla.
Rezimirajući, možemo reći da je proces inhibicije u centralnom nervnom sistemu slabljenje ili prestanak određenih reakcija organizma. Oni su od velikog značaja, jer se svi refleksi tela koriguju u skladu sa promenjenim uslovima, a ako je uslovljeni signal izgubio svoju vrednost, onda mogu čak i potpuno nestati. Različite vrste inhibicije u centralnom nervnom sistemu su osnovne za takve sposobnosti ljudske psihe kao što su održavanje samokontrole, razlikovanje podražaja i očekivanja.
Odloženi prikaz nervnog procesa
Empirijski, možete stvoriti situaciju u kojoj se reakcija tijela na uslovljeni signal iz vanjskog okruženja manifestira čak i prije izlaganja bezuslovnom stimulusu, kao što je hrana. S povećanjem vremenskog intervala između početka izlaganja uvjetovanom signalu (svjetlo, zvuk, na primjer, otkucaji metronoma) i momenta pojačanja do tri minute, oslobađanje pljuvačke na gore navedene uslovne podražaje je sve više. kasni i manifestuje se tek u trenutku kada se hranilica sa hranom pojavi ispred životinje. Kašnjenje u odgovoru na uslovljeni signal karakteriše procese inhibicije u centralnom nervnom sistemu, koji se nazivaju odloženioblik u kojem vrijeme njegovog protoka odgovara intervalu kašnjenja bezuslovnog stimulusa, kao što je hrana.
Vrijednost inhibicije u centralnom nervnom sistemu
Ljudsko tijelo je, slikovito rečeno, "pod oružjem" ogromnog broja faktora vanjskog i unutrašnjeg okruženja, na koje je prisiljeno reagirati i formirati mnoge reflekse. Njihovi nervni centri i lukovi formiraju se u mozgu i kičmenoj moždini. Preopterećenje nervnog sistema ogromnim brojem uzbuđenih centara u moždanoj kori negativno utiče na mentalno zdravlje osobe, a takođe i smanjuje njegove performanse.
Biološka osnova ljudskog ponašanja
Obje vrste aktivnosti nervnog tkiva, i ekscitacija i inhibicija u CNS-u, su osnova više nervne aktivnosti. On određuje fiziološke mehanizme ljudske mentalne aktivnosti. Doktrinu o višoj nervnoj aktivnosti formulisao je IP Pavlov. Njegova moderna interpretacija je sljedeća:
Uzbuđenje i inhibicija u centralnom nervnom sistemu, nastaju u interakciji, obezbeđuju složene mentalne procese: pamćenje, razmišljanje, govor, svest, a takođe formiraju složene ljudske reakcije ponašanja
Da bi sastavili naučno utemeljen način učenja, rada, odmora, naučnici primenjuju znanje o zakonima više nervne aktivnosti.
Biološki značaj takvog aktivnog nervnog procesa kao što je inhibicija može se odrediti na sledeći način. Promjene u uvjetima vanjskog i unutrašnjeg okruženja (nedostatak pojačanjauslovljeni signal urođenim refleksom) povlači za sobom adekvatne promjene u adaptivnim mehanizmima u ljudskom tijelu. Stoga se stečeni refleksni čin inhibira (ugasi) ili potpuno nestaje, jer postaje neprikladan za tijelo.
Šta je san?
I. P. Pavlov je u svojim radovima eksperimentalno dokazao činjenicu da su procesi inhibicije u centralnom nervnom sistemu i spavanja iste prirode. U periodu budnosti tijela, na pozadini opće aktivnosti moždane kore, i dalje se dijagnosticiraju njegovi pojedinačni dijelovi pokriveni unutrašnjom inhibicijom. Za vrijeme spavanja zrači cijelom površinom moždanih hemisfera, dostižući subkortikalne formacije: vidne tuberkule (talamus), hipotalamus, retikularnu formaciju i limbički sistem. Kako je istakao izvanredni neurofiziolog P. K. Anokhin, svi navedeni dijelovi centralnog nervnog sistema, odgovorni za sferu ponašanja, emocije i instinkte, smanjuju svoju aktivnost tokom sna. To podrazumijeva smanjenje generiranja nervnih impulsa koji dolaze ispod korteksa. Tako se smanjuje aktivacija korteksa. Ovo pruža mogućnost odmora i obnavljanja metabolizma kako u neurocitima velikog mozga tako i u cijelom tijelu.
Iskustva drugih naučnika (Hess, Economo) ustanovila su posebne komplekse nervnih ćelija uključenih u nespecifična jezgra vidnih tuberkula. U njima dijagnosticirani ekscitacijski procesi uzrokuju smanjenje učestalosti kortikalnih bioritma, što se može smatrati prijelazom iz aktivnog stanja.(buđenje) spavati. Istraživanja takvih dijelova mozga kao što su Sylviusov akvadukt i treća komora potaknula su naučnike na ideju centra za regulaciju sna. Anatomski je povezan s dijelom mozga odgovornim za budnost. Poraz ovog lokusa korteksa zbog traume ili kao rezultat nasljednih poremećaja kod ljudi dovodi do patoloških stanja nesanice. Napominjemo i činjenicu da regulaciju tako vitalno važnog procesa inhibicije za tijelo kao što je san vrše nervni centri diencefalona i subkortikalnih jezgara: kaudati, bademasti, ogradni i lentikularni.
