Нервные центры и их свойства

Нервные центры и их свойства

Нервным центром называют функционально связанную совокупность нейронов, расположенных в одной или нескольких структурах центральной нервной системы и обеспечивающих осуществление регуляции определенных функций организма. В более узком понимании, применительно к рассматри­ваемой структуре рефлекторного акта, нервный центр как аппарат управления представляет собой функциональное объединение разных нейронов, обеспечивающее реализацию определенного рефлекса.

1.1. Основные общие свойства нервных центров

Основные общие свойства нервных центров определяются тремя главными факторами:

1) свойствами нервных клеток, входящих в состав центра,
2) особенностями структурно-функциональных связей нейронов,
3) свойствами центральных синапсов.

1.2. Три типа Функционального предназначения ней­ронов

Функциональные свойства нервных клеток во многом зависят от их строения, локализации и связей, устанавливаемых отростками.

С позиций функционального предназначения различают три типа ней­ронов:

1) Афферентные нейроны по количеству отростков обычно униполярны, биполярны или псевдоуниполярны (т.е. имеют один Т-образно делящийся отросток), по­лучают сенсорную информацию от рецепторов и осуществляют ее передачу другим нейронам центра.

2) Эфферентные нейроны обычно мультиполярны, т.е. имеют один аксон и несколько дендритов, они осуществляют передачу информации из нервного центра к эффек­торам, например, мышцам.

3) Вставочные или ассоциативные нейроны составляют наибольшую по количеству группу нерв­ных клеток, которые по своей форме обычно мультиполярны, причем отростки клеток не покидают пределов центральной нервной системы и их основной функцией является установление взаимосвязей между раз­ными группами нейронов. Вставочные нейроны могут быть возбуж­дающими или тормозными, в зависимости от выделяемых на окон­чаниях   их   отростков   медиаторов.   Чувствительные   и  двигательные нейроны, как правило, возбуждающие, за исключением двигательных нейронов вегетативной нервной системы.

1.3. Тело и дендриты нервных клеток

Тело и дендриты нервных клеток являются структурами, которы­ми осуществляется интеграция поступающих к нейрону многочис­ленных сигналов. За счет колоссального количества синапсов на нервных клетках происходит взаимодействие многих ВПСП и ТПСП, обеспечивающее появление на мембранах аксонов потенциалов дей­ствия в виде различных по продолжительности ритмических «разря­дов» (импульсов) и длительности межимпульсных интервалов. Дли­тельность ритмического разряда, число импульсов в одном ритми­ческом разряде и продолжительность интервала между разрядами являются основным способом кодирования информации, передавае­мой нейроном. Наиболее высокая частота импульсов в одном раз­ряде отмечается у ассоциативных нейронов, поскольку у них сле­довая гиперполяризация значительно короче, чем у двигательных нейронов.

Восприятие поступающих к нейрону сигналов, взаимодействие воз­никающих под их влиянием ВПСП и ТПСП, изменения метаболизма нервных клеток, структурные и функциональные следы воспринятых сигналов и формирование в итоге различной временной последова­тельности потенциалов действия составляют уникальную характерис­тику нервных клеток — интегративную деятельность нейронов. Осо­бое значение для интегративной деятельности нейронов имеют денд­риты, распространение возбуждения и следовые потенциалы которых растянуты по времени. На дендритах располагаются многочисленные выросты —  шипики, на  которых имеются синаптические  окончания.

1.4. Деятельность нервных клеток

Деятельность нервных клеток связана с особенностями их мета­болизма, в частности с высоким уровнем энергетических и ластических процессов. Наиболее существенным отличием нейронов от других видов клеток организма является интенсивный обмен нуклеиновых кислот и очень высокий уровень транскрипции, т.е. синтеза молекул информационной РНК на матрицах ДНК генома. Интенсивность транскрипции в нейронах превышает более чем в 5 раз ее уровень в других клетках организма. Более того, интенсивность транскрипции в нейронах существенно возрастает при обучении животных или помещении их в условия с избыточным количеством раздражителей (информационно обогащенную среду). В этих случаях в нейронах активируется синтез белковых молекул, причем показана четкая взаимосвязь уровня синтеза белка и характера электрической активности нервных клеток. Образуемые в нейронах специфические белки и пептиды участвуют в хранении информации, обеспечении свойств синапсов и, в конечном счете, реализации рефлекторных актов и  особенностей поведения.

Схематизированно наиболее простой формой связи является нерв­ная цепь (рис.3.8.А), в которой возбуждение последовательно пере­дается от одного нейрона к другому. Нервная цепь может содержать всего два нейрона с одним синапсом между ними, соответственно рефлекс, реализуемый через такой нервный центр, носит название моносинаптического. С   увеличением числа нейронов и синапсов между ними время рефлекторной реакции на раздражитель увеличи­вается, поскольку каждый синапс имеет синаптическую задержку проведения. Такие рефлексы называются полисинаптическими. Сиг­налы по нервным цепям распространяются в одну сторону — от входа к выходу —  за счет одностороннего  проведения  в синапсах.

Особенности распространения возбуждения в нервных центрах.
Рис.3.8. Особенности распространения возбуждения в нервных центрах.

А   —  нервная  цепочка,  Б  — дивергенция  возбуждения  в  нервной сети,   В —  конверенция   возбуждения,   Г —  реверберация возбуждения в кольцевой цепи   Лоренто-де-Но.  Стрелки показывают направление распространения возбуждения

Нервные сети

Нейроны неррного центра за счет структурно-функциональных свя­зей (ветвления отростков и установления множества синапсов между разными клетками) объединяются в нервные сети. Связи между нерв­ными клетками  являются  генетически детерминированными.

2.1. Основные типы нервных сетей

      • Иерархические сети
      • Локальные сети
      • Дивергентные сети с одним входом

2.2. Типы тор­мозных процессов в нейронных сетях

      • Реципрокное торможение
      • Возвратное торможение
      • Латеральное торможение,
      • Тормозная зона

Основные свойства нервных центров

Различают девять Основные  свойства  нервных  центров:

    1. Пространственная и временная суммация
    2. Центральная задержка рефлекса
    3. Посттетаническая потенциация
    4. Последействие и пролонгирование возбуждения
    5. Трансформация ритма возбуждений
    6. Спонтанная (фоновая) электрическая активность
    7. Тонус нервного центра
    8. Пластичность нервных центров
    9. Утомление нервных центров

Взаимодействие различных рефлексов

Поскольку в организме одновременно или последовательно реализуется обычно несколько рефлексов, про­стейшие связи между ними характеризуются тремя вариантами вза­имодействия.

1) Рефлексы могут взаимно содействовать друг другу, облегчая реализацию требуемого эффекта. Такие рефлексы называют аллиированными или союзными. Примерами аллиированных рефлексов являются рефлексы мигания и слезоотделения, слю­ноотделения и глотания.

2) Рефлексы могут оказывать друг на друга тормозящее влияние и тогда их называют антагонистическими. Например, рефлекс глотания тормозит рефлекс вдоха, рефлекс разгибания тормозит рефлекс сгибания конечности.

3) Вза­имодействие между рефлексами может быть последовательным, когда один рефлекс, а вернее его результат, вызывает возникновение другого рефлекса. Такие рефлексы называют цепными, причем в цепи может быть взаимосвязано большое число разных рефлексов. Про­стейшими цепными рефлексами являются, например, шагательный рефлекс, когда сгибательный рефлекс (сгибание ноги) становится причиной следующего за ним разгибательного, а он в свою очередь вызывает сгибательный рефлекс  и т.д.

При реализации сложных рефлекторных реакций, обеспечивающих регуляцию жизнедеятельности и приспособление организма к меняющимся условиям среды, необходимым условием является коорди­нация рефлексов, в основе которой лежит согласованное формиро­вание и взаимодействие процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе.

Принципы координации рефлекторной деятельности

Основными принципами координации являются:

    1. Принцип сопряженного торможения или реципрокности
    2. Принцип доминанты 
    3. Принцип общего конечного пути
    4. Принцип субординации нервных центров
    5. Принцип обратной афферентации

См. подробнее >>> Принципы координации рефлекторной деятельности

Иисус Христос объявил: Я есмь Путь, и Истина, и Жизнь. Кто же Он на самом деле ?

Жив ли Христос? Воскрес ли Христос из мертвых? Исследователи изучают факты

РЕКЛАМА