Frânarea în sistemul nervos central: tipuri, mecanism, înțeles

Reglarea activității nervoase este un proces de excitare și inhibare în sistemul nervos central. Inițial, aceasta apare ca o reacție elementară la iritație. În cursul evoluției a existat o complicație a funcțiilor neurohumorale, care a condus la formarea părților principale ale sistemului nervos și endocrin. În acest articol, vom studia unul dintre principalele procese - inhibarea sistemului nervos central, tipurile și mecanismele de implementare a acestuia.

Stratul nervos, structura și funcțiile acestuia

Una dintre soiurile de țesuturi de animale, numită cel nervos, are o structură specială care asigură atât procesul de excitație, cât și activarea funcțiilor de inhibare în sistemul nervos central. Celulele nervoase constau dintr-un corp și procesează: scurte (dendrite) și lungi (axon), care asigură transmiterea impulsurilor nervoase de la un neurocit la altul. Capătul axonului celulei nervoase contactează dendritele următorului neurotic în locurile numite sinapse. Ele asigură transferul impulsurilor bioelectrice de-a lungul țesutului nervos. Și excitația se mișcă mereu într-o direcție - de la axon la corp sau dendritele unui alt neurotic.

O altă proprietate, cu excepția excitației, care curge în țesutul nervos, este inhibarea sistemului nervos central. Este răspunsul organismului la acțiunea stimulului care duce la o reducere sau la încetarea completă a activității motorii sau secretoare, în care participă neuronii centrifugali. Frânarea în țesutul nervos poate să apară fără excitarea prealabilă, dar numai sub influența unui mediator de frână, de exemplu GABA. El este unul dintre principalele transmițătoare de inhibare. Aici puteți numi o substanță cum ar fi glicina. Acest aminoacid este implicat în îmbunătățirea proceselor inhibitoare și stimulează producerea de molecule de acid gamaaminobutiric în sinapse.

IM Sechenov și activitatea sa în neurofiziologie

Un om de știință rus, creatorul teoriei reflexului activitatea creierului a arătat prezența în părțile centrale ale celulelor complexe specifice ale sistemului nervos capabile să inactiveze proceselor bioelectrice. Deschiderea centrelor de frână în sistemul nervos central este posibilă prin utilizarea I. Sechenov trei tipuri de experimente. Acestea includ tăierea secțiunilor de scoarță în diferite zone ale creierului, stimularea loci individuale materia cenușie de factori fizici sau chimici (electrocutării, clorură de sodiu), precum și o metodă de excitație a centrelor fiziologice ale creierului. Sechenov a fost un experimentator mare, efectuarea de tăieturi ultra-precise în zona dintre thalami și dreapta în talamusului de broasca. El a urmărit reducerea și încetarea completă a activității motorii a membrelor animalului.

Deci, neurofiziologul a deschis un tip special de procese neuronale - inhibarea în SNC. Tipuri și mecanisme de formare a acesteia, vom discuta mai în detaliu în următoarele secțiuni, iar acum din nou saktsentiruem atenția asupra acestui fapt: în departamente, cum ar fi bulbul rahidian, și talamici situat site-ul numit de frână, sau centrul „Sechenovskiy“. Omul de știință a demonstrat, de asemenea, prezența sa nu numai la mamifere, ci și la oameni. Mai mult decât atât, Sechenov a descoperit fenomenul de excitație centre de frână tonice. Se înțelege prin acest proces de excitație mic in neuroni centrifugale si muschi aferente, precum și în inhibarea nervilor înșiși centrelor.

Procesele nervoase interacționează?

Studiile făcute de fiziologii ruși IP Pavlov și IM Sechenov au demonstrat că activitatea sistemului nervos central se caracterizează prin coordonarea reacțiilor reflex ale organismului. Interacțiunea proceselor de excitație și de inhibare în sistemul nervos central duce la o reglare coordonată a funcțiilor organismului: activitatea motorie, respirația, digestia, excreția. Procesele bioelectrice apar simultan în centrele nervoase și pot varia constant în timp. Aceasta asigură corelarea și trecerea în timp util a reflexelor de răspuns la semnalele mediului intern și extern. Numeroase experimente efectuate de neurofiziologi au confirmat faptul că excitația și inhibarea în sistemul nervos central sunt fenomene cheie ale nervilor, care se bazează pe anumite tipare. Să ne ocupăm mai mult de ele.

Centrele nervoase din cortexul cerebral sunt capabili de a distribui ambele tipuri de procese pe tot parcursul sistemului nervos. Această proprietate se numește radiază excitație sau inhibiție. Fenomenul opus - reducerea sau limitarea zonei creierului, răspândirea bioimpulsy. Se numește concentrare. Ambele tipuri de interacțiuni, oamenii de stiinta a observat pentru formarea reflexelor motorii conditionate. Pe parcursul etapei inițiale a abilităților motorii, ca urmare a iradierii de excitație se taie simultan mai multe grupe musculare, care nu sunt implicate în mod necesar în îndeplinirea actului de motor format. Numai după mai multe repetiții generate set de mișcări fizice (patinaj, schi, ciclism), rezultând într-o concentrație de procese de excitație în focarele corticala neuronale specifice, toate mișcările umane devin vysokokoordinirovannymi.

Schimbările în activitatea centrelor nervoase pot apărea și datorită inducției. Se manifestă atunci când următoarea condiție este îndeplinită: în primul rând, există o concentrație de inhibiție sau excitație, iar aceste procese trebuie să aibă o putere suficientă. În știință sunt cunoscute două tipuri de inducție: faza S (inhibarea centrală în sistemul nervos central amplifică excitația) și forma negativă (excitația provoacă procesul de inhibiție). Există, de asemenea, o inducere consecventă. În acest caz, procesul nervos se schimbă în opusul centrului nervos. Studiile efectuate de neurofiziologi au demonstrat faptul că comportamentul mamiferelor și al oamenilor superiori este determinat de fenomenele de inducție, iradiere și concentrare a proceselor nervoase de excitație și inhibare.

Frânare necondiționată

Să examinăm în detaliu tipurile de inhibiție în sistemul nervos central și să trăim pe forma sa, care este inerent atât pentru animale, cât și pentru om. Termenul a fost propus de I. Pavlov. Cercetătorul a considerat acest proces una din proprietățile înnăscute ale sistemului nervos și a identificat două dintre tipurile sale: moarte și permanente. Să ne ocupăm mai mult de ele.

Să presupunem că există un focar de excitație în cortex care generează impulsuri organului de lucru (la mușchi, celulele secretoare ale glandelor). Datorită schimbărilor în condițiile mediului extern sau intern, există o altă zonă excitată a cortexului cerebral. Produce semnale bioelectrice de intensitate mai mare, care inhibă excitația în centrul nervos anterior activ și în arcul său reflex. Inhibarea stingerii în sistemul nervos central duce la faptul că intensitatea reflexului de orientare scade treptat. Explicația pentru aceasta este următoarea: stimulul primar nu mai provoacă procesul de excitație în receptorii neuronului aferent.

Un alt tip de inhibiție observat atât la oameni, cât și la animale, este demonstrat de experiența câștigătorului premiului Nobel în 1904 de către IP Pavlov. În timpul hrănirii câinelui (cu fistula îndepărtată de pe obraz), experimenții au inclus un semnal sonor ascuțit - descărcarea de saliva a fistulei a încetat. Acest om de știință de frânare a sunat dincolo.

Fiind o proprietate innascuta, inhibarea sistemului nervos central trece printr-un mecanism reflex neconditionat. Este suficient de pasivă și nu produce o cantitate mare de consum de energie, ceea ce duce la încetarea reflexelor condiționate. frânare constantă necondiționată însoțește multe boli psihosomatice: psoriazis, paralizie spastica si flasc.

Ce este o frână moartă?

Continuând să studiem mecanismele de inhibare a sistemului nervos central, vom examina care este una dintre speciile sale, numită o frână moartă. Este bine cunoscut faptul că reflexul de orientare reprezintă răspunsul organismului la impactul unui nou semnal străin. În acest caz, se formează un centru nervos în cortexul cerebral, care este într-o stare de excitație. De asemenea, formează un arc reflex, care este responsabil de reacția organismului și se numește reflexul de orientare. Această acțiune reflexă provoacă inhibarea reflexului condiționat care apare în momentul de față. După repetarea repetată a unui stimul străin, reflexul, numit reflexul de orientare, scade treptat și în cele din urmă dispare. Deci, nu provoacă mai multă inhibiție a reflexului condiționat. Acest semnal a fost numit frâna moartă.

Astfel, inhibarea externă a reflexelor condiționate este asociată cu influența unui semnal extern asupra corpului și este o proprietate înnăscută sistemul nervos central și periferic. stimul brusca sau noi, cum ar fi senzația de durere, sunet ciudat, schimbare de iluminare, nu numai că produce reflexul de orientare, dar, de asemenea, contribuie la slăbirea sau chiar încetarea completă a arcului reflex condiționat, este activ în prezent. Dacă semnalul extern (altele decât cele de durere) funcționează în mod repetat, inhibarea reflexului condiționat are dimensiuni mai mici. Rolul biologic al formei neconstrâns procesului de nerv constă în efectuarea răspunsului organismului la un stimul, este cel mai important în acest moment.

Frânare internă

Alt nume al său, utilizat în fiziologia activității nervoase superioare, este inhibarea condiționată. Principala condiție prealabilă pentru apariția unui astfel de proces este lipsa de întărire a semnalelor venite din lumea exterioară, reflexele congenitale: digestiv, salivar. Procesele de inhibare care apar în aceste condiții în sistemul nervos central necesită un anumit interval de timp. Să luăm în considerare tipurile acestora în detaliu.

De exemplu, inhibarea diferențierii are loc ca răspuns la semnalele de mediu care coincid în amplitudine, intensitate și forță cu stimulul condiționat. Această formă de interacțiune a sistemului nervos și a lumii înconjurătoare permite corpului să distingă mai ușor iritanții și să izoleze din totalitatea lor cel care primește întărirea printr-un reflex înnăscut. De exemplu, la un sunet de clopot cu o forță de 15 Hz, întărit cu un jgheab, câinele a dezvoltat o reacție condiționată de salivare. Dacă se aplică un alt semnal sonor animalului, cu forța de 25 Hz, fără a se sprijini cu alimente, în prima serie de experimente, câinele din saliva fistulei va fi alocat ambilor stimuli condiționați. După un timp, animalul va diferenția aceste semnale, iar sunetul, cu o forță de 25 Hz, nu va mai fi alocat saliva din fistula, adică se va dezvolta inhibarea diferențierii.

Eliberați creierul din informațiile pe care și-a pierdut un rol important vital pentru organism - această funcție este tocmai realizează frânarea în sistemul nervos central. Fiziologie a demonstrat empiric că reacția motorului condiționat, bine ancorat pentru a dezvolta abilitățile, pot persista pe tot parcursul vieții unei persoane, cum ar fi patinaj, mersul cu bicicleta.

Rezumând, putem spune că procesele de inhibare în sistemul nervos central - reprezintă slăbirea sau încetarea anumitor reacții ale corpului. Ele sunt foarte importante, deoarece toate reflexele organismului sunt corectate în conformitate cu termenii modificați, iar în cazul în care semnalul condiționat și-a pierdut valoarea, chiar complet poate dispărea. Diferite tipuri de decelerare în SNC sunt de bază pentru astfel de capacități mentale umane ca autoconservare, discriminarea așteptare stimuli.

Un fel de proces nervos întârziat

Empiric se poate crea o situație în care este prezentat răspunsul organismului la semnalul condiționat de mediul extern, înainte de expunerea la stimul neconditionat, cum ar fi produsele alimentare. Prin creșterea intervalului de timp între începutul expunerii semnalului condiționat (lumină, sunet, de exemplu, metronom) și momentul de armare la trei minute la stimulii saliva conditionat peste tot mai întârziată și se produce numai atunci când apare partea din față a animalului de alimentare cu alimente. răspuns Lagging la semnalul condiționat este un indiciu al inhibării proceselor CNS numite vizualizare întârziată, în care acesta corespunde timpului de curgere al intervalului de întârziere a stimulului necondiționat, cum ar fi produsele alimentare.

Valoarea inhibării în sistemul nervos central

Corpul uman este, la figurat vorbind, este „la vedere“ număr foarte mare de factori de mediu extern și intern pentru care este forțat să reacționeze și să formeze o multitudine de reflecții. Centrele lor nervoase și arce formează în creier și măduva spinării. nervos sistem de suprasarcină număr foarte mare de centre excitat în cortexul cerebral are un impact negativ asupra sănătății mintale, dar, de asemenea, reduce eficiența acestuia.

Baza biologică a comportamentului uman

Ambele tipuri de activitate ale țesutului nervos, atât excitația cât și inhibarea în sistemul nervos central, constituie baza unei activități nervoase mai mari. Aceasta determină mecanismele fiziologice ale activității mentale a unei persoane. Predarea activității nervoase superioare a fost formulată de IP Pavlov. Interpretarea sa modernă este după cum urmează:

• Excitatie si inhibitie in sistemul nervos central, care apar în conjuncție, furnizează procese mentale complexe: memorie, gândire, vorbire, conștiința, și să formeze răspunsurile comportamentale umane complexe.

Pentru a face un regim științific bazat pe studiu, muncă, odihnă, oamenii de știință aplică cunoașterea legilor privind activitatea nervoasă superioară.

Semnificația biologică a unui astfel de proces nervos activ ca inhibare poate fi definită după cum urmează. Modificarea condițiilor mediului extern și intern (absența semnalului de fortificare condiționată reflex înnăscut) implică modificări adecvate mecanisme de adaptare în corpul uman. Prin urmare, actul reflex dobândit este oprimat (stins) sau chiar dispare, deoarece devine inadecvat pentru organism.

Ce este un vis?

IP Pavlov în lucrările sale a demonstrat experimental faptul că procesele de inhibare în sistemul nervos central și de somn sunt de natură unificată. În timpul starea de veghe a organismului pe fondul activității generale a cortexului cerebral, unele dintre zonele sale acoperite de inhibarea internă sunt încă diagnosticate. In timpul somnului, radiază pe întreaga suprafață a emisferelor cerebrale, ajungând la structurile subcorticale: talamus (talamus), hipotalamus, formarea reticulară și sistemul limbic. După cum a subliniat de către un neurolog proeminent Anokhin, toate aceste parti ale sistemului nervos central responsabil pentru sfere de comportament, emoțiile și instinctele, in timpul somnului reduce activitatea lor. Acest lucru atrage după sine o reducere în generarea impulsurilor nervoase care vin de sub capac. Astfel, activarea cortexului este redusă. Acest lucru permite odihna si recuperare metabolismul in neurocitelor ale creierului si pe tot corpul ca un întreg.

Experimentele altor oameni de știință (Hess, Ekonomo) au creat complexe speciale de celule nervoase care sunt incluse în nucleele nespecifice ale colinezilor vizuale. procesele de excitație diagnosticată în ele, determinând reduceri în crusta bioritmurilor, care poate fi privit ca o tranziție de la starea activă (treaz) să doarmă. Studiile de astfel de zone ale creierului ca Sylvia Water Supply și III ventricul, a determinat oamenii de știință la ideea existenței centrului de reglementare a somnului. El este anatomic legat cu zonele creierului responsabile pentru starea de veghe. Înfrânge aceasta cortexul locus prin traume sau ca urmare a unor tulburări ereditare la om duce la condițiile patologice de insomnie. De asemenea, rețineți faptul că reglementarea corpului vital pentru procesul de frânare de somn efectuate de centre nervoase diencefalului si nuclee subcorticale: caudat, amigdala, garduri și lenticulară.