Понятие о нервном центре и его функциях

Лекция 5-7 Тема: Системы нейронов и свойства нервных центров

           

Эволюция нервной системы

Соматотопическое представительство функций

3 Механизмы взаимодействия нейронов

Значение синапсов

Понятие о нервном центре и его функциях

Одностороннее и замедленное проведение возбуждения

Суммация, фоновая и вызванная активность

4.3 Усвоение и трансформация ритма

4.4 Торможение: первичное и вторичное

4.5 Рефлекторное последействие

4.6 Конвергенция, общий конечный путь, реципрокные отношения

Доминанта и ее свойства

Кодирование информации в нервной системе

Следовые процессы

 

ЭВОЛЮЦИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

В процессе эволюции животного мира нервная система прошла путь от диффузной нервной сети до энцефализации и кортиколизации. Этот процесс сопровождался утратой автономности отдельных сегментов нервной системы и передачей функций управления выше­лежащим отделам. Поэтому более древние и менее сложные отделы ЦНС имеют сегментарное строение. Это спинной, продолговатый и средний мозг. Их центры иннервируют расположенные на том же уровне участки тела. Более молодые, надсегментарные, представлены промежуточным мозгом, мозжечком и корой больших полушарий. Эти образования не связаны непосредственно с органами тела, а управляют их деятельностью через сегментарные центры. По мере совершенствования надсегментарные отделы (промежуточный мозг, мозжечок, кора) не только подчиняют, но и существенно перестраи­вают функции нижележащих структур. За последними остаются лишь самые элементарные рефлексы. Так, отделение спинного мозга от го­ловного вызывает угнетение всех его рефлексов - спинальный шок. Но степень выраженности этого шока находится в прямой зависимо­сти от эволюционной ступеньки животного: спинальная лягушка в ответ на раздражение лапки кислотой может осуществлять довольно сложна координированные движения. У собак возможно сгибание -разгибание и маятниковые движения конечностей. У человека в этом случае остаются практически только сгибательные рефлексы. Разги-бательные ниже места нарушения спинного мозга почти не наблюда­ются. Перекрестный разгибательный рефлекс выражен намного сла­бее в сравнении со спинальной собакой.

 

СОМАТОТОПИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО ФУНКЦИЙ

Системы нейронов, образующие восходящие и нисходящие пу­ти, расположены по типу проекции «точка в точку». Так, каждый участок сетчатки глаза с фоторецепторами передает сигналы в кон­кретный участок зрительной области КБП (коры больших полушарий). Эти корковые центры расположены таким образом, что пред­ставляют подобие экрана. Этот экран отражает расположение фото­рецепторов на периферии. То же происходит и под воздействием дру­гих сигналов. Определенная пространственная организация сигналов от зрительных, слуховых, мышечных, тактильных рецепторов создает у человека необходимое представление о схеме пространства.

Таким же образом в мозгу создается представление о схеме тела. Порядок размещения афферентных волокон в проводящих путях и локализация нервных центров в проекционных областях разных эта­жей н.с. соответствует порядку размещения скелетных мышц в теле. Этому принципу отвечает представительство моторных функций в различных этажах н.с. Так, например, в самой верхней части перед­ней центральной извилины КБП находятся центры, посылающие им­пульсы к мышцам нижних конечностей, несколько ниже - моторные центры мышц туловища, еще ниже - мышц верхних конечностей и, наконец, мышц шеи и головы.

Такое пространственное расположение нейронов, связанных с рецепторами или эффекторами называют соматотопическим или экранным представительством функций.

В соматотапической организации н.с. имеют значение два фак­тора: 1) функциональная значимость отдельного органа; 2) роль дан­ного центра в его иннервации. Отсюда становится понятным, почему сенсорное и моторное представительство мышц пальцев руки зани­мает в КПБ большую территорию, чем все остальные.

МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕЙРОНОВ

Тесное взаимодействие нейронов между собой обеспечивается двумя механизмами: 1) влиянием электрических полей нейронов; 2) влиянием нервных импульсов. Первый механизм - это местный ме­ханизм передачи электрического поля близлежащим нейронам. В ре­зультате эти нейроны изменяют свою возбудимость, лабильность и проводимость.

Второй механизм - нервные импульсы - обеспечивает передачу информации на большие расстояния и тем самым интегрирует от­дельные участки мозга в синхронно работающую систему. Следова­тельно, нервный импульс является основным средством связи между нейронами. Высокая скорость и точность посылки импульса в опре­деленный центр обеспечивает быструю передачу информации. Пере­дача информации осуществляется путем кодирования. Изменение ФС и реакций одного нейрона кодируется изменением частоты им­пульсов, которые он отправляет другому нейрону. Импульсная сум­марная активность нейрона в единицу времени является важным по­казателем его деятельности.

 

 

Значение синапсов

В процессе эволюции н.с, с усовершенствованием условнореф-лекторной деятельности увеличивается число синапсов за счет увеличения числа шипиков на дендритах. Это естественный, биологический процесс совершенствования меха­низмов ЦНС. Те же закономерности наблюдаются при активации нейронов, например, при интенсивной мышечной тренировке, меха­нотерапии, массаже. Вследствие этих воздействий увеличивается площадь синаптических контактов, количество пузырьков с медиато ром, запас самого медиатора, укорачивается время синаптической за­держки импульса. Бездеятельное состояние или повреждающее воз­действие (травмы, радиация, рентгеновское облучение) приводят (на первом этапе) к сильному набуханию синапсов, их деформации и, на­конец, к полному разрушению. В результате нарушается нервная дея­тельность.

Следовательно, способность синапсов передавать импульсы не­постоянна: выше при активации, и ниже - при ее отсутствии. Пони­жение функциональных возможностей синапсов (гипосинапсия) ве­дет к ухудшению проведения импульсов, а их полное разрушение (асинапсия) - к разобщению нейронов.

 

 

ПОНЯТИЕ О НЕРВНОМ ЦЕНТРЕ И ЕГО ФУНКЦИЯХ

В сложных биологических системах одна нервная клетка не спо­собна регулировать жизнедеятельность организма. Это функция группы нервных клеток, т.е. нервных центров. Нервный центр - это совокупность нейронов, реализующих какую-либо функцию. Эти центры реагируют как на внешние сигналы от рецепторов, так и на гуморальные воздействия.

Основные свойства_нервных центров - это одностороннее и за­медленное проведение, суммация и трансформация ритма возбужде­ния, последействие (облегчение), утомление, чувствительность нервных центров к снабжению кислородом и к действию нейротропных веществ, возбуждение и торможение, ир-радиация,и окклюзия, отдача (индукция) И реципрокные отношения, принцип общего конечного пути, обратная связь, доминанта, пластичность нервных центров, компенса торные возможности. Физиологические свойства ЦНС в значительной степени определяются особенностями проведения импульсов через синапсы.