Brzdění v centrálním nervovém systému: typy, mechanismus, význam

Regulace nervové aktivity je proces excitace a inhibice centrálního nervového systému. Zpočátku vzniká jako elementární reakce na podráždění. Během vývoje došlo ke komplikacím neurohumorálních funkcí, které vedly k tvorbě hlavních částí nervového a endokrinního systému. V tomto článku budeme studovat jeden z hlavních procesů - inhibice centrálního nervového systému, typy a mechanismy jeho implementace.

Nervové tkáně, jeho struktura a funkce

Jedna z odrůd zvířecích tkání, nazývaná nervová, má speciální strukturu, která poskytuje buzení a aktivuje funkce inhibice centrálního nervového systému. Nervové buňky se skládají z těla a procesy: krátké (dendrity) a dlouhé (axon), které zajišťují přenos nervových impulzů z jednoho neurocytu do druhého. Konec axonu nervové buňky se dotýká dendritů dalšího neurocytu v místech nazývaných synapse. Zajišťují přenos bioelektrických impulzů podél nervové tkáně. A buzení se vždy pohybuje v jednom směru - od axonu k tělu nebo z dendritů jiného neurocytu.

Další vlastnost, kromě excitace, která proudí v nervové tkáni, je inhibice centrálního nervového systému. Je to odezva těla na působení stimulu vedoucí ke snížení nebo úplnému zastavení motorické nebo sekreční aktivity, ve které se účastní odstředivé neurony. Brzdění v nervové tkáni může nastat bez předchozího buzení, ale pouze pod vlivem brzdového prostředníka, například GABA. Je jedním z hlavních vysílačů inhibice. Zde můžete pojmenovat látku, jako je glycin. Tato aminokyselina se podílí na zvýšení inhibičních procesů a stimuluje produkci molekul kyseliny gamaaminomáselné v synapsech.

IM Sechenov a jeho práce v neurofyziologii

Vynikající ruský vědec, tvůrce reflexní teorie mozkovou činnost ukázala přítomnost v centrálních částech nervového systému specifických komplexů buňky schopné inaktivovat bioelektrických procesů. Otevření brzdové center v centrálním nervovém systému je možné díky použití I. Sechenov tří druhů experimentů. Ty zahrnují řezné části kůry v různých oblastech mozku, stimulaci jednotlivce lokusů šedé hmoty podle fyzikálních nebo chemických faktorů (elektrickým proudem, chlorid sodný), jakož i způsobu excitace fyziologických center mozku. Sechenov byl velký experimentátor, provádí velmi přesné řezy v oblasti mezi thalamu a vpravo v thalamu žáby. Díval se snižování a úplné zastavení motoriky končetin zvířete.

Takže neurophysiologist otevřel zvláštní druh nervové procesy - inhibice v centrálním nervovém systému. Typy a mechanismy jejího vzniku, budeme diskutovat podrobněji v následujících částech, a teď znovu saktsentiruem pozornost na tuto skutečnost: v takových odděleních, jako je prodloužené míše a thalamu se nachází místo zvané brzdu, nebo centrum „Sechenovskiy“. Vědec také ukázal svou přítomnost nejen u savců, ale také u lidí. Navíc Sechenov objevil jev tonických excitace brzdových center. Má se za to Tento proces malým buzením odstředivých neuronů a souvisejících svalů, jakož i k inhibici nervu center sami.

Docházejí nervové procesy?

Studiích prominentní ruský fyziolog Ivan Pavlov a Sechenov prokázáno, že činnost centrální nervové soustavy charakterizována koordinací reflexních reakcí. Interakce záření a inhibice v CNS následek koordinované regulaci tělesných funkcí: fyzické aktivity, dýchání, trávení, vylučování. Bioelektrické procesy se současně vyskytují v nervových centrech a mohou se průběžně měnit v čase. To zajišťuje korelaci a včasné přecházení odrazových reflexů na signály vnitřního i vnějšího prostředí. Četné pokusy prováděné neurophysiologists, se potvrzuje skutečnost, že aktivace a inhibice v centrálním nervovém systému, - klíčovým nervové jevy, které jsou založeny na určitých vzorů. Pojďme se na ně podrobněji zabývat.

Nervové centra mozkové kůry jsou schopné distribuovat oba typy procesů v celém nervovém systému. Tato vlastnost se nazývá ozáření buzení nebo inhibice. Opačný jev - snížit nebo omezit oblast mozku, šíření bioimpulsy. Říká se to koncentrace. Oba typy interakcí, vědci pozorován vznik podmíněných motorových reflexů. Během počáteční fáze motoriky, v důsledku ozařování excitace současně snížit více svalových skupin, nemusí být zapojené do výkonu zákona motoru vytvořeného. Teprve po několikanásobné opakování generovaný soubor fyzických pohybů (bruslení, lyžování, cyklistika), což má za následek koncentraci excitačních procesů ve specifických neuronálních kortikálních ložisek, všechny lidské pohyby stanou vysokokoordinirovannymi.

Spínání v práci nervových center může také nastat v důsledku indukce. To se projevuje, když je splněna následující podmínka: jednak je koncentrace inhibice nebo excitace a tyto procesy musí mít dostatečnou sílu. Ve vědě jsou známy dva typy indukce: S-fáze (centrální inhibice centrálního nervového systému zvyšuje excitaci) a negativní forma (excitace způsobuje inhibiční proces). Existuje také konzistentní indukce. V tomto případě se nervózní proces změní na opačné místo v samotném nervovém centru. Studie neurofyziologů prokázaly skutečnost, že chování vyšších savců a lidí je determinováno jevy indukce, ozáření a koncentrace nervových procesů excitace a inhibice.

Bezpodmínečné brzdění

Zvažme podrobněji typy inhibice v centrální nervové soustavě a budeme se zabývat její formou, která je neodmyslitelná jak u zvířat, tak u člověka. Termín navrhl I. Pavlov. Vědec považoval tento proces za jeden z vrozených vlastností nervového systému a identifikoval dva své typy: umírající a trvalé. Pojďme se na ně podrobněji zabývat.

Předpokládejme, že v kůře vzniká excitace, která vytváří impulsy pracovnímu orgánu (ke svalům, buňkám sekrečních žláz). Kvůli změnám v podmínkách vnějšího nebo vnitřního prostředí existuje další vzrušená oblast mozkové kůry. Vyvíjí bioelektrické signály vyšší intenzity, které brání excitaci v dříve aktivním nervovém centru a jeho reflexním oblouku. Inhibice hašení v centrálním nervovém systému vede k tomu, že intenzita orientačního reflexu se postupně snižuje. Vysvětlení tohoto je následující: primární podnět už nezpůsobuje excitační proces v receptoru aferentního neuronu.

Jiný typ inhibice pozorovaný u lidí i u zvířat je doložen zkušeností, kterou získal v roce 1904 nositel Nobelovy ceny IP Pavlov. Během krmení psa (s vyjmutou píštělou z tváře) experimentátoři zahrnovali ostrý zvukový signál - vypuštěný slinný výtok z píštěle. Tento druh brzdících vědců nazýval ten, který je mimo něj.

Vrozená vlastnost inhibice centrálního nervového systému probíhá bezpodmínečně reflexním mechanismem. Je dostatečně pasivní a nezpůsobuje velké množství spotřeby energie, což vede k zastavení podmíněných reflexů. Konstantní bezpodmínečná inhibice doprovází mnoho psychosomatických onemocnění: dyskinezi, spastickou a ochablou paralýzu.

Co je to umírající brzda

Pokračujeme v studiu mechanismů inhibice centrálního nervového systému a budeme uvažovat o tom, co je jeden z jeho druhů, nazývaný umírající brzda. Je dobře známo, že orientační reflex představuje reakci těla na dopad nového cizího signálu. V tomto případě se v mozkové kůře vytvoří nervové centrum, které je ve stavu buzení. Také tvoří reflexní oblouk, který je zodpovědný za reakci organismu a nazývá se orientačním reflexem. Toto reflexní působení způsobuje inhibici podmíněného reflexu, který se v současné době vyskytuje. Po opakovaném opakování vnějšího podnětu se reflex, nazývaný orientační reflex, postupně snižuje a nakonec zmizí. Takže to nezpůsobuje více inhibice podmíněného reflexu. Tento signál byl nazýván smrtící brzdou.

Externí inhibice podmíněných reflexů je tedy spojena s vlivem vnějšího signálu na tělo a je vrozenou vlastností centrální a periferní nervový systém. Náhlé nebo nový podnět, jako je vnímání bolesti, podivné zvuky, změna osvětlení, způsobuje nejen orientovat reflex, ale také přispívá k oslabení či dokonce úplné zastavení podmíněného reflexu oblouku, je v současné době aktivní. V případě, že externí signál (jiné než bolesti) opakovaně působí inhibice podmíněného reflexu se objeví menší. Biologická úloha nervových procesů neomezeného formě spočívá v provádění odpovědi organismu na podnět, je v současné době nejdůležitější.

Vnitřní brzdění

Jeho další název, používaný ve fyziologii vyšší nervové aktivity, je podmíněná inhibice. Hlavním předpokladem pro vznik takového procesu je nedostatek signálu z vnějšího světa, vrozené reflexy: zažívací, slinné. Procesy inhibice, které vznikají v těchto podmínkách v centrálním nervovém systému, vyžadují určitý časový interval. Zvažme jejich typy podrobněji.

Například inhibice diferenciace nastává jako odezva na signály prostředí, které se shodují v amplitudě, intenzitě a síle s podmíněným stimulem. Tato forma interakce mezi nervovým systémem a vnějším světem umožňuje tělu jemněji rozlišovat mezi podněty a izolovat z celku, což je udržován vrozený reflex. Například při zvuku zvonu o síle 15 Hz, vyztužené potravním žlabem, vyvinul pes podmíněnou salivační reakci. V případě, že zvíře používat jiný zvuk, sílu 25 Hz, ne výztužné to s jídlem, v první řadě pokusů se pes na píštěle slin být přiděleny jak podmíněného stimulu. Po nějaké době bude zvíře diferenciace těchto signálů, a na zvukový výkon 25 Hz ze slin píštěle přestane vyniknout, že je, rozvinout diferencující inhibici.

Uvolněte mozek z informací, které ztratilo důležitou roli pro tělo - tato funkce je právě provádí brzdění v centrálním nervovém systému. Fyziologie empiricky dokázáno, že podmíněná motoru reakce, dobře ukotvena na rozvoj dovedností, může přetrvávat po celý život člověka, jako je bruslení, jízda na kole.

Shrneme-li, můžeme říci, že procesy inhibice centrálního nervového systému - je oslabení nebo zastavení určitých reakcí těla. Jsou velmi důležité, protože všechny reflexy těla jsou opraveny v souladu se změněnými podmínkami a pokud podmíněný signál ztratil svůj význam, může dokonce úplně zmizet. Různé typy inhibice centrálního nervového systému jsou základem takových schopností lidské psychie jako zachování sebeovládání, diskriminace podnětů, očekávání.

Zpožděný druh nervového procesu

Empiricky lze vytvořit situaci, ve které je odezva těla na upravený signál z vnějšího prostředí zobrazený před expozicí nepodmíněného stimulu, jako jsou potraviny. Zvýšením časový interval mezi začátkem expozice upravený signál (světlo, zvuk, např., Metronomu) a okamžikem ocelové výztuže do tří minut při výše uvedené slin podmíněné podněty stále zpožděn a dochází pouze tehdy, když se objeví přední zvířete podavač s jídlem. Induktivní odezva na upravený signál indikuje inhibice procesů CNS zvaných zpoždění pohled, vyznačující se tím, že odpovídá době průtoku zpožďovacího intervalu nepodmíněného stimulu, jako jsou potraviny.

Hodnota inhibice v centrální nervové soustavě

Lidské tělo, obrazně řečeno, je "pod puškou" ​​velkého počtu faktorů vnějšího a vnitřního prostředí, které je nuceno reagovat a vytvářet množství reflexů. Jejich nervová centra a oblouky se tvoří v mozku a míchu. Přetížení nervového systému velkým počtem vzrušených center v mozkové kůře negativně ovlivňuje duševní zdraví člověka a také snižuje jeho účinnost.

Biologická základna lidského chování

Oba typy aktivity nervové tkáně, jak excitace, tak inhibice centrálního nervového systému, jsou základem pro vyšší nervovou aktivitu. Určuje fyziologické mechanismy duševní činnosti člověka. Výuku vyšší nervové aktivity formuloval IP Pavlov. Jeho moderní interpretace je následující:

• Buzení a inhibice v centrálním nervovém systému, vyskytující se ve spojení, poskytují komplexní mentální procesy: paměť, myšlení, řeč, vědomí, a tvoří komplexní lidské behaviorální reakce.

Pro vytvoření vědecky založeného režimu studia, práce, odpočinku aplikují vědci znalost zákonů vyšší nervové aktivity.

Biologický význam takového aktivního nervového procesu jako inhibice může být definován následujícím způsobem. Změna podmínek vnějšího a vnitřního prostředí (absenci upraveného zesílení signálu vrozeného reflexu) s sebou nese dostačující změny adaptačních mechanismů v lidském těle. Proto získal reflexní akt inhibuje (vypnuto), nebo zcela zmizí, jakmile je nepraktické pro organismus.

Co je to sen?

Pavlov ve svých dílech prokázal experimentálně skutečnost, že procesy inhibice v centrálním nervovém systému a spánku mají stejnou povahu. Během období bdění těla na pozadí celkové činnosti mozkové kůry je ještě diagnostikováno některé ze svých míst na které se vztahuje na vnitřním brzdění. Během spánku, vyzařuje přes celou plochu mozkových hemisfér, dosahující subkortikální struktury: thalamu (thalamu), hypothalamus, retikulární formace a limbický systém. Jak poukázal prominentní neuroscientist Anochin, všechny tyto části centrálního nervového systému odpovědný za chování koulí, emoce a instinkty, během spánku snižují jejich aktivitu. To má za následek snížení tvorby nervových impulsů přicházejících z pod krytem. Aktivace kůry je tedy snížena. To umožňuje metabolismus odpočinek a zotavení v neurocytes mozku a celého těla jako celku.

Experimenty jiných vědců (Hess, Ekonomo) vytvořily speciální komplexy nervových buněk, které jsou zahrnuty do nespecifických jader vizuálních pahorků. Excitační procesy diagnostikované v nich způsobují pokles frekvence kortikálních biorytmů, které lze považovat za přechod z aktivního stavu (bdění) do spánku. Studie takových oblastí mozku jako Sylvia Water Supply a III komora, výzva vědce k myšlence existence středu regulaci spánku. Je anatomicky souvisí s oblastí mozku odpovědné za bdělého stavu. Porážku této locus kůry mozkové trauma, nebo jako výsledek dědičných poruch u lidí vede k patologickým podmínkám nespavosti. Všimněte si také, že regulace je tělo je životně důležité pro brzdění, jako spánku provádí nervová centra diencephala a subkortikálních jader: nucleus caudatus, amygdala, plotů a lentikulární.