Hermoston toiminnan säätely on keskushermoston virityksen ja eston prosessi. Aluksi se ilmenee alkeellisena reaktiona ärsytykseen. Evoluutioprosessissa neurohumoraaliset toiminnot muuttuivat monimutkaisemmiksi, mikä johti hermoston ja endokriinisen järjestelmän pääosastojen muodostumiseen. Tässä artikkelissa tutkimme yhtä pääprosesseista - estoa keskushermostossa, sen toteuttamisen tyyppejä ja mekanismeja.
Hermokudos, sen rakenne ja toiminnot
Yhdellä eläinkudoslajikkeista, jota kutsutaan hermostuneeksi, on erityinen rakenne, joka tarjoaa sekä viritysprosessin että aktivoi keskushermoston estotoiminnot. Hermosolut koostuvat kehosta ja prosesseista: lyhyet (dendriitit) ja pitkät (aksoni), mikä varmistaa hermoimpulssien siirtymisen hermosyytistä toiseen. Hermosolun aksonin pää koskettaa seuraavan hermosyytin dendriittejä synapseiksi kutsutuissa paikoissa. Ne välittävät biosähköisiä impulsseja hermokudoksen läpi. Ja jännitystäliikkuu aina yhteen suuntaan - aksonista toisen neurosyytin kehoon tai dendriitteihin.
Yksi hermokudoksessa esiintyvän virityksen lisäksi yksi ominaisuus on esto keskushermostossa. Se on kehon reaktio ärsyttävän aineen vaikutukseen, mikä johtaa motorisen tai eritystoiminnan vähenemiseen tai täydelliseen lopettamiseen, johon keskipakoishermosolut osallistuvat. Hermokudoksen esto voi tapahtua myös ilman aikaisempaa viritystä, mutta vain estävän välittäjän, kuten GABA:n, vaikutuksesta. Se on yksi tärkeimmistä jarrutuksen välittäjistä. Täällä voit myös nimetä sellaisen aineen glysiiniksi. Tämä aminohappo osallistuu estoprosessien tehostamiseen ja stimuloi gamma-aminovoihappomolekyylien tuotantoa synapseissa.
I. M. Sechenov ja hänen työnsä neurofysiologiassa
Erinomainen venäläinen tiedemies, aivojen refleksitoiminnan teorian luoja, osoitti, että hermoston keskusosissa on erityisiä solukomplekseja, jotka pystyvät inaktivoimaan biosähköisiä prosesseja. Keskushermoston estokeskusten löytäminen tuli mahdolliseksi I. Sechenovin kolmentyyppisten kokeiden käytön ansiosta. Näitä ovat: aivokuoren osien leikkaaminen aivojen eri alueilla, yksittäisten harmaan aineen lokusten stimulointi fysikaalisilla tai kemiallisilla tekijöillä (sähkövirta, natriumkloridiliuos) sekä menetelmä aivokeskusten fysiologiseen viritykseen. I. M. Sechenov oli erinomainen kokeilija, joka teki erittäin tarkkoja leikkauksia visuaalisten tuberkuloiden väliselle alueelle ja suoraan sisäänsammakon talamus itse. Hän havaitsi eläimen raajojen motorisen toiminnan vähenemisen ja täydellisen lakkaamisen.
Siksi neurofysiologi löysi erityisen hermoprosessin - eston keskushermostossa. Tarkastelemme sen muodostumisen tyyppejä ja mekanismeja yksityiskohtaisemmin seuraavissa osissa, ja nyt keskitymme jälleen tähän tosiasiaan: sellaisissa osastoissa kuin pitkittäisydin ja visuaaliset tuberkulat, on paikka, jota kutsutaan estäväksi tai " Sechenov"-keskus. Tiedemies osoitti myös läsnäolonsa nisäkkäiden lisäksi myös ihmisissä. Lisäksi I. M. Sechenov löysi estokeskusten tonic-virityksen ilmiön. Hän ymmärsi tällä prosessilla lievän virityksen keskipakoishermosoluissa ja niihin liittyvissä lihaksissa sekä itse estohermokeskuksissa.
Ovatko hermoprosessit vuorovaikutuksessa?
Tunnettujen venäläisten fysiologien I. P. Pavlovin ja I. M. Sechenovin tutkimukset osoittivat, että keskushermoston toiminnalle on ominaista kehon refleksireaktioiden koordinointi. Keskushermoston viritys- ja estoprosessien vuorovaikutus johtaa kehon toimintojen koordinoituun säätelyyn: motorinen aktiivisuus, hengitys, ruoansulatus, erittyminen. Biosähköiset prosessit tapahtuvat samanaikaisesti hermokeskuksissa ja voivat muuttua jatkuvasti ajan myötä. Tämä varmistaa vasterefleksien korrelaation ja oikea-aikaisen siirtymisen sisäisen ja ulkoisen ympäristön signaaleihin. Lukuisat neurofysiologien suorittamat kokeet ovat vahvistaneet sen tosiasian, että heräte ja esto keskushermostossa ovatavainhermostoilmiöitä, jotka perustuvat tiettyihin säännönmukaisuuksiin. Katsotaanpa niitä tarkemmin.
Aivokuoren hermokeskukset pystyvät jakamaan molempia prosesseja koko hermostoon. Tätä ominaisuutta kutsutaan viritys- tai estosäteilyksi. Päinvastainen ilmiö on bioimpulsseja levittävän aivojen alueen pieneneminen tai rajoittaminen. Sitä kutsutaan keskittymiseksi. Tutkijat tarkkailevat molempia vuorovaikutustyyppejä ehdollisten motoristen refleksien muodostumisen aikana. Motoristen taitojen muodostumisen alkuvaiheessa virityksen säteilytyksestä johtuen useat lihasryhmät supistuvat samanaikaisesti, eivätkä välttämättä osallistu muodostuvan motorisen toiminnan suorittamiseen. Vasta muodostuneen fyysisen liikkeiden kompleksin (luistelu, hiihto, pyöräily) toistuvien toistojen jälkeen, mikä johtuu viritysprosessien keskittymisestä aivokuoren tiettyihin hermokeskuksiin, kaikki ihmisen liikkeet tulevat erittäin koordinoiduiksi.
Vaihtumista hermokeskusten työssä voi tapahtua myös induktion seurauksena. Se ilmenee, kun seuraava ehto täyttyy: ensin on eston tai virityksen pitoisuus, ja näiden prosessien on oltava riittävän vahvoja. Tieteessä tunnetaan kahdenlaisia induktiotyyppejä: S-vaihe (keskushermoston esto tehostaa viritystä) ja negatiivinen muoto (viritys aiheuttaa estoprosessin). On myös peräkkäinen induktio. Tässä tapauksessa hermoprosessi käännetään itse hermokeskuksessa. Tutkimusneurofysiologit todistivat sen tosiasian, että korkeampien nisäkkäiden ja ihmisten käyttäytyminen määräytyy hermostoprosessien induktio-, säteilytys- ja keskittymisilmiöillä, jotka aiheuttavat viritystä ja estoa.
Ehdoton esto
Katsotaanpa tarkemmin keskushermoston eston tyyppejä ja mietitään sen muotoa, joka on luontaista sekä eläimille että ihmisille. Itse termiä ehdotti I. Pavlov. Tiedemies piti tätä prosessia yhtenä hermoston synnynnäisistä ominaisuuksista ja erotti siitä kaksi tyyppiä: haalistumista ja jatkuvaa. Katsotaanpa niitä tarkemmin.
Oletetaan, että aivokuoressa on virityskohta, joka tuottaa impulsseja työelimeen (lihakset, rauhasten erityssolut). Ulkoisen tai sisäisen ympäristön olosuhteiden muutosten vuoksi syntyy toinen kiihtynyt alue aivokuoreen. Se tuottaa voimakkaampia biosähköisiä signaaleja, mikä estää virittymisen aiemmin aktiivisessa hermokeskuksessa ja sen refleksikaaressa. Häipyvä esto keskushermostossa johtaa siihen, että orientaatiorefleksin intensiteetti vähenee vähitellen. Selitys tälle on seuraava: ensisijainen ärsyke ei enää aiheuta viritysprosessia afferentin neuronin reseptoreissa.
Toisen tyyppinen esto, joka on havaittu sekä ihmisillä että eläimillä, on osoitettu Nobel-palkinnon voittajan vuonna 1904 IP Pavlovin suorittamassa kokeessa. Koiraa ruokkiessaan (fisteli poistettu poskesta) kokeen tekijät laittoivat päälle terävän äänimerkin - syljen vapautuminen fistelistä pysähtyi. Tiedemies kutsui tämän tyyppistä estoa transsendenttiseksi.
Koska synnynnäinen ominaisuus, esto keskushermostossaetenee ehdottoman refleksimekanismin avulla. Se on melko passiivinen eikä aiheuta suuren määrän energiankulutusta, mikä johtaa ehdollisten refleksien lakkaamiseen. Jatkuva ehdoton esto liittyy moniin psykosomaattisiin sairauksiin: dyskinesiat, spastinen ja veltto halvaus.
Mikä on häipyvä jarru
Jatkamalla keskushermoston estomekanismien tutkimista, pohditaan, mikä on yksi sen tyypeistä, jota kutsutaan sammutusjarruksi. On hyvin tunnettua, että suuntausrefleksi on kehon reaktio uuden ulkopuolisen signaalin vaikutukseen. Tässä tapauksessa hermokeskus muodostuu aivokuoreen, joka on viritystilassa. Se muodostaa refleksikaaren, joka vastaa kehon reaktiosta ja jota kutsutaan orientaatiorefleksiksi. Tämä refleksitoiminto aiheuttaa tällä hetkellä tapahtuvan ehdollisen refleksin eston. Vieraan ärsykkeen toistuvan toistumisen jälkeen indikatiiviseksi kutsuttu refleksi vähenee vähitellen ja lopulta häviää. Tämä tarkoittaa, että se ei enää aiheuta ehdollisen refleksin estoa. Tätä signaalia kutsutaan häipyväksi jarruksi.
Näin ollen ehdollisten refleksien ulkoinen estäminen liittyy ulkopuolisen signaalin vaikutukseen kehoon, ja se on keskus- ja ääreishermoston synnynnäinen ominaisuus. Äkillinen tai uusi ärsyke, esimerkiksi kiputuntuma, ulkopuolinen ääni, valaistuksen muutos, ei ainoastaan aiheuta suuntautumisrefleksiä, vaan myös myötävaikuttaa ehdollisen toiminnan heikkenemiseen tai jopa täydelliseen lakkaamiseen.heijastuskaari, joka on tällä hetkellä aktiivinen. Jos ulkopuolinen signaali (paitsi kipu) toimii toistuvasti, ehdollisen refleksin esto ilmenee vähemmän. Hermoprosessin ehdottoman muodon biologinen rooli on suorittaa kehon vaste ärsykkeelle, joka on tällä hetkellä tärkein.
Sisäinen jarrutus
Sen toinen nimi, jota käytetään korkeamman hermoston fysiologiassa, on ehdollinen esto. Pääedellytys tällaisen prosessin syntymiselle on ulkomaailmasta tulevien signaalien vahvistamisen puute synnynnäisillä reflekseillä: ruoansulatus, sylki. Näissä olosuhteissa syntyneet estoprosessit keskushermostossa vaativat tietyn aikavälin. Harkitse niiden tyyppejä tarkemmin.
Esimerkiksi differentiaalinen esto tapahtuu vasteena ympäristön signaaleille, jotka vastaavat amplitudiltaan, intensiteetiltään ja vahvuudeltaan ehdollista ärsytystä. Tämä hermoston ja ympäröivän maailman välisen vuorovaikutuksen muoto mahdollistaa sen, että keho voi hienovaraisemmin erottaa ärsykkeet ja eristää niiden kokonaisuudesta sen, joka saa vahvistusta synnynnäisen refleksin avulla. Esimerkiksi koiralle kehittyi ehdollinen sylkireaktio 15 Hz:n taajuudella ja ruokintalaitteen tukemana. Jos eläimeen annetaan toinen äänisignaali, jonka voimakkuus on 25 Hz, vahvistamatta sitä ruoalla, ensimmäisessä koesarjassa koiran fistelistä vapautuu sylkeä molempiin ehdollisiin ärsykkeisiin. Jonkin ajan kuluttua eläin erottaa nämä signaalit, ja fistelistä tuleva sylki lakkaa erittämästä ääntä, jonka teho on 25 Hz, elidifferentiaalinen esto kehittyy.
Vapauta aivot tiedoista, jotka ovat menettäneet elintärkeän tehtävänsä - tämä toiminto suoritetaan juuri keskushermoston eston avulla. Fysiologia on empiirisesti osoittanut, että ehdolliset motoriset vasteet, jotka kehittyneet taidot hyvin vahvistavat, voivat säilyä ihmisen koko elämän ajan, esimerkiksi luistelu, pyöräily.
Yhteenvetona voimme sanoa, että keskushermoston estoprosessit ovat tiettyjen kehon reaktioiden heikkenemistä tai lakkaamista. Niillä on suuri merkitys, koska kaikki kehon refleksit korjataan muuttuneiden olosuhteiden mukaisesti, ja jos ehdollinen signaali on menettänyt arvonsa, ne voivat jopa kadota kokonaan. Erilaiset keskushermoston estotyypit ovat perustekijöitä sellaisille ihmisen psyyken kyvyille kuin itsehillinnän ylläpitäminen, ärsykkeiden erottaminen ja odotus.
Viivästynyt näkemys hermostoprosessista
Empiirisesti voit luoda tilanteen, jossa kehon vaste ulkoisen ympäristön ehdolliseen signaaliin ilmenee jo ennen altistumista ehdolliselle ärsykkeelle, kuten ruoka. Kun ehdolliselle signaalille (valo, ääni, esimerkiksi metronomin lyönnit) altistumisen alkamisen ja vahvistumishetken välisen aikavälin pidentyessä kolmeen minuuttiin, syljen vapautuminen yllä oleviin ehdollisiin ärsykkeisiin lisääntyy jatkuvasti. viivästyy ja ilmenee vasta sillä hetkellä, kun syöttölaite, jossa on ruokaa, ilmestyy eläimen eteen. Viive vasteessa ehdolliseen signaaliin luonnehtii keskushermoston estoprosesseja, joita kutsutaan viivästyneiksimuoto, jossa sen virtausaika vastaa ehdottoman ärsykkeen, kuten ruoan, viiveväliä.
Esityksen arvo keskushermostossa
Ihmiskeho on kuvaannollisesti sanottuna lukuisten ulkoisen ja sisäisen ympäristön tekijöiden "aseen alla", joihin sen on pakko reagoida ja muodostaa monia refleksejä. Niiden hermokeskukset ja kaaret muodostuvat aivoissa ja selkäytimessä. Hermoston ylikuormitus, jossa on v altava määrä jännittyneitä keskuksia aivokuoressa, vaikuttaa negatiivisesti ihmisen mielenterveyteen ja myös heikentää hänen suorituskykyään.
Ihmisen käyttäytymisen biologinen perusta
Molemmat hermokudoksen aktiivisuustyypit, sekä viritys että esto keskushermostossa, ovat korkeamman hermoston aktiivisuuden perusta. Se määrittää ihmisen henkisen toiminnan fysiologiset mekanismit. Opin korkeammasta hermostotoiminnasta muotoili IP Pavlov. Sen nykyaikainen tulkinta on seuraava:
Vuorovaikutuksessa esiintyvä viritys ja esto keskushermostossa tarjoavat monimutkaisia henkisiä prosesseja: muistia, ajattelua, puhetta, tietoisuutta ja muodostavat myös monimutkaisia ihmisen käyttäytymisreaktioita
Säveltääkseen tieteellisesti perusteltua opiskelu-, työ- ja lepotapaa tiedemiehet soveltavat tietoa korkeamman hermoston toiminnan laeista.
Tällaisen aktiivisen hermoprosessin, kuten eston, biologinen merkitys voidaan määrittää seuraavasti. Muutokset ulkoisen ja sisäisen ympäristön olosuhteissa (vahvistuksen puutesynnynnäisen refleksin aiheuttama ehdollinen signaali) aiheuttaa riittävät muutokset ihmiskehon mukautumismekanismeissa. Siksi hankittu refleksitoiminta estyy (sammuu) tai katoaa kokonaan, koska siitä tulee keholle sopimatonta.
Mitä uni on?
I. P. Pavlov osoitti töissään kokeellisesti, että estoprosessit keskushermostossa ja unessa ovat luonteeltaan samanlaisia. Kehon valveillaoloaikana, aivokuoren yleisen toiminnan taustalla, sen yksittäiset sisäisen eston peittämät osat diagnosoidaan edelleen. Unen aikana se säteilee aivopuoliskojen koko pinnan yli saavuttaen aivokuoren muodostelmat: visuaaliset tuberkulat (talamus), hypotalamuksen, retikulaarimuodostelman ja limbisen järjestelmän. Kuten erinomainen neurofysiologi P. K. Anokhin huomautti, kaikki edellä mainitut keskushermoston osat, jotka vastaavat käyttäytymissfääristä, tunteista ja vaistoista, vähentävät aktiivisuuttaan unen aikana. Tämä vähentää aivokuoren alta tulevien hermoimpulssien muodostumista. Siten aivokuoren aktivaatio vähenee. Tämä tarjoaa mahdollisuuden lepoon ja aineenvaihdunnan palautumiseen sekä suurten aivojen hermosyytteissä että koko kehossa.
Muiden tutkijoiden (Hess, Economo) kokemukset loivat erityisiä hermosolukomplekseja, jotka sisältyvät visuaalisten tuberkuloosien epäspesifisiin ytimiin. Niissä diagnosoidut viritysprosessit aiheuttavat aivokuoren biorytmien taajuuden laskua, jota voidaan pitää siirtymänä aktiivisesta tilasta(herää) nukkumaan. Sellaisten aivojen osien, kuten Sylviuksen akveduktin ja kolmannen kammion, tutkimukset saivat tutkijat ajatukseen unen säätelykeskuksesta. Se liittyy anatomisesti valveillaolosta vastaavaan aivojen osaan. Tämän aivokuoren paikan vaurioituminen trauman tai perinnöllisten häiriöiden seurauksena ihmisillä johtaa patologisiin unettomuustiloihin. Huomioimme myös sen tosiasian, että niin elimistölle elintärkeää estoprosessia kuin uni säätelevät välikalvon ja aivokuoren ytimien hermokeskukset: hännällinen, mantelin muotoinen, aita ja linssimäinen.
