Нервные центры и их свойства — особенности проведения возбуждения по центрам: односторонность, задержка, последействие, пространственная и последовательная суммация

Нервный центр – это функциональное объединение вставочных нейронов, участвующих в осуществлении какого–либо рефлекторного акта. Например, в продолговатом мозге есть дыхательный, сосудо-двигательный, слюно-отделительный и другие центры. Свойства нервных центров во многом определены структурой и механизмом функционирования центральных синапсов. Свойства нервных центров: односторонность проведения возбуждения, замедленность проведения возбуждения, суммация возбуждения, последействие и др.

1. Одностороннее проведение возбуждения в нервных центрах обусловлено химическим механизмом передачи возбуждения в синапсах — возбуждение передается от пресинаптического нейрона в одном направлении к постсинаптическому нейрону, от пресинаптической мембраны к постсинаптической мембране.

2. Замедленное проведение возбуждения в центрах или центральная задержка обусловлены более низкой скоростью передачи возбуждения в химических синапсах, чем в нервных волокнах. В синапсах задержка составляет до 1,5-2,5мс. Поэтому, чем больше синаптических контактов в рефлекторной дуге, тем продолжительнее время рефлекса.

3. Суммация возбуждения и суммация торможения. Выделяют: а) пространственную и б) временную суммацию. Нейроны в центральной нервной системе имеют на своем теле до 10 тысяч входов или синапсов, как возбуждающих, так и тормозящих. Схождение аксонов различных нейронов к одной и той же нервной клетке носит название конвергенции. В конечном итоге, состояние такого нейрона будет зависеть от того, что суммарно преобладает: возбуждающие постсинаптические потенциалы или тормозящие постсинаптические потенциалы. Пространственная суммация возникает, когда одновременно в нескольких точках на рецепторы афферентных нейронов действуют несколько (даже подпороговых) раздражителей, возбуждение от которых приходят к одному центру. В месте каждого контакта аксона развивается небольшой возбуждающий постсинаптический потенциал, который способен распространятся по мембране центрального нейрона и суммироваться с другими подобными потенциалами. Если суммарный возбуждающий постсинаптический потенциал в данном случае достигнет порогового значения, разовьется возбуждение нейрона. Временная или последовательная суммация возникает, если несколько раздражителей (даже подпорогового значения) действуют на пресинаптический нейрон с такой частотой, что возбуждающий постсинаптический потенциал от предыдущего действия не успевает угаснуть, а уже формируются новый возбуждающий постсинаптический потенциал и, если действие нескольких раздражителей в конечном итоге приведут к развитию возбуждающего постсинаптического потенциала порогового значения, то сформируется возбуждение нервного центра.

4. Последействие – это свойство характерно для сложных нейронных цепей. Наблюдается в том случае, когда раздражитель уже прекратил свое действие, а реакция (ответ) продолжается. В основе последействия лежат 2 механизма: 1) возбуждающий постсинаптический потенциал при действии сильного раздражителя длится значительно дольше, чем действует раздражитель, поддерживая таким образом возбуждение; 2) в сложных нервных цепях, состоящих из множества нейронов, формируются «ловушки», замкнутые цепи нейронов, возбуждение, попадая в эти ловушки, может длительно, до нескольких часов, циркулировать или реверберировать, поддерживая активность центров.