Физиология центральной нервной системы
2 – возвратное торможение. Пример, альфа-мотонейрон посылает аксон к соответствующим мышечным волокнам. По пути от аксона отходит коллатераль, которая возвращается в ЦНС – она заканчивается на тормозном нейроне (клетка Реншоу) и активирует ее. Тормозной нейрон вызывает торможение альфа-мотонейрона, который запустил всю эту цепочку. Т.о. альфа-мотонейрон, активируясь, через систему тормозного нейрона сам себя тормозит.
3 – латеральное торможение (вариант возвратного). Пример, фоторецептор активирует биполярную клетку и одновременно рядом расположенный тормозной нейрон, блокирующий проведение возбуждения от соседнего фоторецептора к ганглиозной клетке («вытормаживание информации» - 2 точки на сетчатке рассматриваются как раздельные точки, если между ними есть невозбужденные участки).
II По природе нейронов:
1 – ГАМКергическое,
2 – глицинергическое,
3 – смешанное.
Особенности пресинаптического и постсинаптического торможения
свойства |
Пресинаптическое торможение |
постсинаптическое торможение |
нейроны |
ГАМКергические |
ГАМКергические глицинергические |
рецепторы и их расположение |
ГАМК1 локализованы на нейронах гиппокампа, мозжечка, гипоталамуса, коры больших полушарий, аксонах первичных афферентных клеток. |
ГАМК1 ГАМК2 расположены в основном на терминалях моноаминергических нервных волокон и при возбуждении тормозят секрецию медиатора Глицин обнаружен, кроме клеток Реншоу, в стволе мозга. |
Ионный механизм |
Cl- |
Cl-K+ (ГАМК2) |
блокаторы |
бикукуллин, столбнячный токсин |
стрихнин, столбнячный токсин |
Схема реципрокного торможения ЦНС на примере мышц – антагонистов (сгибателей и разгибателей).
При раздражении кожных рецепторов возникает защитный сгибательный рефлекс: центр сгибания возбужден, а центр разгибания заторможен. В этом случае возбуждающие импульсы поступают к центру мышцы-сгибателя, а через тормозную клетку Реншоу – к центру мышцы-антогониста – разгибателю, что предотвращает ее сокращение.
Характеристика вторичного торможения в ЦНС
Вторичное торможение – торможение из текущего возбуждения (в результате возбуждения). Наиболее обще правило такого перехода, по Н.Е.Введенскому, заключается в том, что возбуждение переходит в торможение, когда раздражитель по своей силе или частоте становится пессимальным для данного функционального состояния ткани. Такие обратимые переходы наглядно выявлены при раздражении нервно-мышечного аппарата токами разной силы: ток умеренной силы вызывает мощное сокращение – это оптимум силы раздражения. Увеличение же силы тока не усиливает сокращение, но тормозит их, что говорит о достижении пессимума силы раздражения.
КООРДИНАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦНС, КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Координационная деятельность ЦНС – это согласование деятельности различных отделов ЦНС с помощью упорядочения распространения возбуждения между ними. Основой координационной деятельности ЦНС является взаимодействие процессов возбуждения и торможения.
По сути этот вид управления – функциональные системы (ФС) в понимании П.К.Анохина. По мнению П.К.Анохина, любая функциональная система состоит из 5 основных компонентов:
1. полезный приспособительный результат (ведущее звено ФС);
2. рецептор результата;
3. обратная афферентация – информация, идущая от рецептора в центр;
4. центральная архитектура – нервные центры;
5. исполнительные компоненты.
Принцип декодирования информации в ЦНС
Декодирование информации в ЦНС проходит в коре полушарий большого мозга, высокая скорость декодирования. Каждая зона коры полушарий отвечает за свои функции.
Отличие процессов кодирования и декодирования информации
кодирование |
декодирование |
- происходит в анализаторе - не высокая скорость кодирования - виды кодирования информации в ЦНС: 1 – аналоговое; 2 – частотное; 3 – позиционное; 4 – временное. |
- происходит в коре полушарий большого мозга - высокая скорость декодирования - каждая зона коры отвечает за свои индивидуальные функции |
Процесс конвергенции в ЦНС
Явление конвергенции или принцип общего конечного пути – схождение возбуждения различного происхождения по нескольким путям к одному и тому же нейрону или нейронному пулу. Это объясняется наличием многих аксонных коллатералей, вставочных нейронов, а также тем, что афферентных путей в несколько раз больше, чем эфферентных нейронов. Например, сокращение мышцы (за счет возбуждения альфа-мотонейрона) можно вызвать за счет растяжения мышцы или путем раздражения кожных рецепторов (сгибательный рефлекс).
Дивергенция – способность нервной клетки устанавливать многочисленные синоптические связи с различными нервными клетками, это объясняется ветвлением аксонов нейронов (в среднем нейрон образует до 1000 окончаний) и их способностью устанавливать многочисленные связи с другими нейронами, наличием вставочных нейронов, аксоны которых тоже ветвятся. Обеспечивает иррадиацию возбуждения в центральных нервных образованиях. Тормозные процессы ограничивают дивергенцию и делают процессы управления более точными. Когда торможение снимется, то происходит полная дискоординация в деятельности ЦНС (например, при столбняке).
ДОМИНАНТА, ЕЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЦНС
Доминанта – это стойкий, господствующий очаг возбуждения, подчиняющий себе активность других нервных центров.
Свойства доминантного очага:
- он стойкий (его трудно затормозить);
- интенсивность его возбуждения усиливается слабыми раздражителями;
- тормозит другие потенциальные доминантные очаги.
Доминанта как один из основных принципов координационной деятельности ЦНС имеет важное значение в жизни человека. Например, именно благодаря доминанте возможно сосредоточение психической деятельности (внимание) и выполнение умственной или физической деятельности (в данном случае – это трудовая доминанта). В период поиска пищи и поедания возникает пищевая доминанта. Существуют половая, оборонительная и другие виды доминант. Доминантность того или иного очага определяется состоянием организма.