Sinir aktivitesinin düzenlenmesi, merkezi sinir sisteminde bir uyarma ve engelleme sürecidir. Başlangıçta, tahrişe karşı temel bir reaksiyon olarak ortaya çıkar. Evrim sürecinde, nörohumoral fonksiyonlar daha karmaşık hale geldi ve sinir ve endokrin sistemlerinin ana bölümlerinin oluşumuna yol açtı. Bu yazıda ana süreçlerden birini inceleyeceğiz - merkezi sinir sistemindeki inhibisyon, uygulanmasının türleri ve mekanizmaları.
Sinir dokusu, yapısı ve işlevleri
Sinir adı verilen hayvansal doku çeşitlerinden biri, merkezi sinir sisteminde hem uyarılma sürecini sağlayan hem de inhibisyon fonksiyonlarını harekete geçiren özel bir yapıya sahiptir. Sinir hücreleri bir vücut ve süreçlerden oluşur: sinir uyarılarının bir nörositten diğerine iletilmesini sağlayan kısa (dendritler) ve uzun (akson). Bir sinir hücresinin aksonunun ucu, sinaps adı verilen yerlerde bir sonraki nörositin dendritleriyle temas eder. Biyoelektrik uyarıların sinir dokusu yoluyla iletilmesini sağlarlar. ve heyecanher zaman bir yönde hareket eder - aksondan başka bir nörositin gövdesine veya dendritlerine.
Sinir dokusunda meydana gelen uyarmaya ek olarak bir özellik daha, merkezi sinir sisteminde inhibisyondur. Santrifüj nöronların katıldığı motor veya salgı aktivitesinin azalmasına veya tamamen kesilmesine yol açan tahriş edicinin etkisine vücudun bir tepkisidir. Sinir dokusunda inhibisyon, önceden uyarılma olmaksızın da meydana gelebilir, ancak sadece GABA gibi bir inhibitör aracının etkisi altında olabilir. Frenlemenin ana vericilerinden biridir. Burada glisin gibi bir maddeyi de adlandırabilirsiniz. Bu amino asit, engelleyici süreçlerin güçlendirilmesinde rol oynar ve sinapslarda gama-aminobütirik asit moleküllerinin üretimini uyarır.
I. M. Sechenov ve nörofizyoloji alanındaki çalışmaları
Beynin refleks aktivitesi teorisinin yaratıcısı olan seçkin bir Rus bilim adamı, sinir sisteminin merkezi bölümlerinde biyoelektrik süreçleri etkisiz hale getirebilen özel hücre komplekslerinin varlığını kanıtladı. Merkezi sinir sistemindeki engelleme merkezlerinin keşfi, I. Sechenov tarafından yapılan üç tür deneyin kullanılması sayesinde mümkün oldu. Bunlar şunları içerir: beynin farklı bölgelerinde korteksin bölümleri, fiziksel veya kimyasal faktörler (elektrik akımı, sodyum klorür çözeltisi) ile bireysel gri madde lokuslarının uyarılması ve ayrıca beyin merkezlerinin fizyolojik uyarılması yöntemi. I. M. Sechenov mükemmel bir deneyciydi, görsel yumrular arasındaki alanda ve doğrudan gövdede ultra hassas kesimler yapıyordu.kurbağa talamusunun kendisi. Hayvanın uzuvlarının motor aktivitesinde bir azalma ve tam bir durma gözlemledi.
Böylece bir nörofizyolog, özel bir sinir süreci türü keşfetti - merkezi sinir sisteminde inhibisyon. Aşağıdaki bölümlerde oluşumunun türlerini ve mekanizmalarını daha ayrıntılı olarak ele alacağız ve şimdi bir kez daha bu gerçeğe odaklanacağız: medulla oblongata ve görsel tüberküller gibi bölümlerde, engelleyici olarak adlandırılan bir site var veya " Sechenov" merkezi. Bilim adamı, varlığını sadece memelilerde değil, insanlarda da kanıtladı. Ayrıca, I. M. Sechenov, engelleyici merkezlerin tonik uyarılması olgusunu keşfetti. Bu işlemle, merkezkaç nöronlarda ve bunlarla ilişkili kaslarda ve ayrıca sinir merkezlerinin kendilerinde hafif bir uyarım olduğunu anladı.
Sinirsel süreçler etkileşime giriyor mu?
Önde gelen Rus fizyologlar I. P. Pavlov ve I. M. Sechenov tarafından yapılan araştırma, merkezi sinir sisteminin çalışmasının vücudun refleks reaksiyonlarının koordinasyonu ile karakterize olduğunu kanıtladı. Merkezi sinir sistemindeki uyarma ve engelleme süreçlerinin etkileşimi, vücut fonksiyonlarının koordineli bir şekilde düzenlenmesine yol açar: motor aktivite, solunum, sindirim, boş altım. Biyoelektrik süreçler aynı anda sinir merkezlerinde meydana gelir ve zamanla tutarlı bir şekilde değişebilir. Bu, yanıt reflekslerinin iç ve dış ortamdan gelen sinyallerle korelasyonunu ve zamanında geçişini sağlar. Nörofizyologlar tarafından yapılan çok sayıda deney, merkezi sinir sistemindeki uyarılma ve inhibisyonun önemli olduğunu doğrulamıştır.belirli düzenliliklere dayanan kilit sinirsel fenomenler. Onlar üzerinde daha ayrıntılı duralım.
Serebral korteksin sinir merkezleri, her iki tür süreci de sinir sistemi boyunca dağıtabilir. Bu özelliğe uyarma veya inhibisyon ışınlaması denir. Tersi fenomen, beynin biyo-dürtüleri yayan alanının azalması veya sınırlandırılmasıdır. Konsantrasyon denir. Bilim adamları, koşullu motor reflekslerin oluşumu sırasında her iki etkileşim türünü de gözlemler. Motor becerilerin oluşumunun ilk aşamasında, uyarmanın ışınlanması nedeniyle, birkaç kas grubu aynı anda kasılır ve oluşan motor hareketin performansına katılmaları gerekmez. Ancak, korteksin belirli sinir odaklarındaki uyarma süreçlerinin konsantrasyonunun bir sonucu olarak, oluşan fiziksel hareketler kompleksinin (paten kayma, kayak, bisiklete binme) tekrarlanan tekrarlarından sonra, tüm insan hareketleri yüksek düzeyde koordineli hale gelir.
Sinir merkezlerinin çalışmasındaki anahtarlama, indüksiyon nedeniyle de meydana gelebilir. Aşağıdaki koşul karşılandığında kendini gösterir: önce bir inhibisyon veya uyarma konsantrasyonu vardır ve bu işlemler yeterli güçte olmalıdır. Bilimde iki tür indüksiyon bilinmektedir: S-fazı (merkezi sinir sistemindeki merkezi inhibisyon uyarımı arttırır) ve negatif form (uyarma, inhibisyon sürecine neden olur). Sıralı indüksiyon da vardır. Bu durumda, sinir süreci sinir merkezinin kendisinde tersine çevrilir. Araştırmanörofizyologlar, daha yüksek memelilerin ve insanların davranışlarının, uyarma ve inhibisyon sinir süreçlerinin indüksiyon, ışınlama ve konsantrasyon fenomenleri tarafından belirlendiğini kanıtladılar.
Koşulsuz engelleme
Merkezi sinir sistemindeki inhibisyon türlerini daha ayrıntılı olarak ele alalım ve hem hayvanlarda hem de insanlarda bulunan formu üzerinde duralım. Terimin kendisi I. Pavlov tarafından önerildi. Bilim adamı bu süreci sinir sisteminin doğuştan gelen özelliklerinden biri olarak gördü ve iki tür seçti: solma ve sabit. Onlar üzerinde daha ayrıntılı duralım.
Çalışan organa (kaslar, bezlerin salgı hücreleri) yönelik uyarılar üreten kortekste bir uyarma odağı olduğunu varsayalım. Dış veya iç ortamın koşullarındaki değişiklikler nedeniyle, serebral korteksin başka bir uyarılmış alanı ortaya çıkar. Daha önce aktif olan sinir merkezinde ve refleks arkında uyarımı engelleyen daha yoğun biyoelektrik sinyaller üretir. Merkezi sinir sistemindeki solma inhibisyonu, oryantasyon refleksinin yoğunluğunun kademeli olarak azalmasına neden olur. Bunun açıklaması şu şekildedir: birincil uyaran artık afferent nöronun reseptörlerinde uyarılma sürecine neden olmaz.
Hem insanlarda hem de hayvanlarda gözlemlenen başka bir tür engelleme, 1904'te Nobel Ödülü sahibi IP Pavlov tarafından yürütülen deneyle kanıtlanmıştır. Köpeği beslerken (yanaktan fistül çıkarıldığında), deneyciler keskin bir ses sinyali açtılar - fistülden tükürük salınımı durdu. Bilim adamı bu tür engellemeyi aşkınsal olarak adlandırdı.
Doğuştan gelen bir özellik olması, merkezi sinir sisteminde inhibisyonkoşulsuz bir refleks mekanizması ile ilerler. Oldukça pasiftir ve büyük miktarda enerji tüketimine neden olmaz, bu da şartlı reflekslerin durmasına neden olur. Sürekli koşulsuz inhibisyon birçok psikosomatik hastalığa eşlik eder: diskineziler, spastik ve sarkık felç.
Sönümleme freni nedir
Merkezi sinir sistemindeki engelleme mekanizmalarını incelemeye devam ederek, söndürme freni olarak adlandırılan türlerinden birinin ne olduğunu düşünelim. Yönlendirme refleksinin, vücudun yeni bir yabancı sinyalin etkisine verdiği tepki olduğu iyi bilinmektedir. Bu durumda, uyarma durumunda olan serebral kortekste bir sinir merkezi oluşur. Vücudun tepkisinden sorumlu olan ve oryantasyon refleksi olarak adlandırılan bir refleks yayı oluşturur. Bu refleks eylemi, o anda meydana gelen koşullu refleksin engellenmesine neden olur. Yabancı bir uyaranın tekrar tekrar tekrarlanmasından sonra, gösterge olarak adlandırılan refleks yavaş yavaş azalır ve sonunda kaybolur. Bu, artık koşullu refleksin inhibisyonuna neden olmadığı anlamına gelir. Bu sinyale sönümleme freni denir.
Böylece, koşullu reflekslerin dıştan engellenmesi, vücut üzerindeki yabancı bir sinyalin etkisiyle ilişkilidir ve merkezi ve çevresel sinir sisteminin doğuştan gelen bir özelliğidir. Ani veya yeni bir uyaran, örneğin bir ağrı hissi, yabancı bir ses, aydınlatmadaki bir değişiklik, yalnızca yönlendirme refleksine neden olmakla kalmaz, aynı zamanda koşullanmanın zayıflamasına ve hatta tamamen kesilmesine de katkıda bulunur.şu anda aktif olan refleks arkı. Yabancı bir sinyal (ağrı dışında) tekrar tekrar etki ederse, koşullu refleksin inhibisyonu kendini daha az gösterir. Sinir sürecinin koşulsuz formunun biyolojik rolü, vücudun şu anda en önemli olan uyarana tepkisini yürütmektir.
Dahili frenleme
Daha yüksek sinirsel aktivitenin fizyolojisinde kullanılan diğer adı koşullu inhibisyondur. Böyle bir sürecin ortaya çıkması için ana ön koşul, dış dünyadan gelen sinyallerin doğuştan gelen reflekslerle takviye edilmemesidir: sindirim, tükürük. Bu koşullar altında ortaya çıkan merkezi sinir sistemindeki inhibisyon süreçleri belirli bir zaman aralığını gerektirir. Türlerini daha ayrıntılı olarak düşünün.
Örneğin, diferansiyel inhibisyon, koşullu uyaranla genlik, yoğunluk ve kuvvet bakımından eşleşen çevresel sinyallere bir yanıt olarak meydana gelir. Sinir sistemi ve çevredeki dünya arasındaki bu etkileşim biçimi, vücudun uyaranları daha ince bir şekilde ayırt etmesine ve doğuştan gelen bir refleksle takviye alan uyaranları bütünlüklerinden izole etmesine izin verir. Örneğin, köpek, yiyecek içeren bir besleyici tarafından desteklenen 15 Hz'lik bir sese karşı koşullu bir tükürük reaksiyonu geliştirdi. İlk deney serisinde, hayvana yiyecekle takviye edilmeden 25 Hz'lik bir kuvvette başka bir ses sinyali uygulanırsa, her iki koşullu uyarana da köpekteki fistülden tükürük salınacaktır. Bir süre sonra hayvan bu sinyalleri ayırt edecek ve fistülden gelen tükürük 25 Hz'lik bir sese salgılamayı bırakacaktır, yani,diferansiyel inhibisyon gelişecektir.
Beyni vücut için hayati rolünü kaybetmiş bilgilerden kurtarın - bu işlev tam olarak merkezi sinir sistemindeki inhibisyon tarafından gerçekleştirilir. Fizyoloji, gelişmiş beceriler tarafından iyi bir şekilde sabitlenen koşullu motor tepkilerin, örneğin paten kayma, bisiklete binme gibi bir kişinin yaşamı boyunca devam edebileceğini ampirik olarak kanıtlamıştır.
Özetlemek gerekirse, merkezi sinir sistemindeki ketleme süreçleri vücudun belirli reaksiyonlarının zayıflaması veya durmasıdır diyebiliriz. Vücudun tüm refleksleri değişen koşullara göre düzeltildiğinden ve koşullu sinyal değerini yitirmişse, tamamen ortadan kalkabileceği için büyük önem taşırlar. Merkezi sinir sistemindeki çeşitli engelleme türleri, insan ruhunun kendi kendini kontrol etme, uyarıcıları ayırt etme ve beklenti gibi yetenekleri için temeldir.
Sinir sürecinin gecikmeli görünümü
Ampirik olarak, vücudun dış ortamdan gelen koşullu bir sinyale tepkisinin, yemek gibi koşulsuz bir uyarana maruz kalmadan önce bile kendini gösterdiği bir durum yaratabilirsiniz. Koşullu bir sinyale (ışık, ses, örneğin metronom vuruşları) maruz kalmanın başlangıcı ile üç dakikaya kadar güçlendirme anı arasındaki zaman aralığındaki artışla, tükürüğün yukarıdaki koşullu uyaranlara salınması giderek daha fazladır. ertelenir ve yalnızca hayvanın önünde yiyecek içeren bir besleyici göründüğü anda kendini gösterir. Koşullu bir sinyale yanıttaki gecikme, merkezi sinir sistemindeki gecikmeli olarak adlandırılan inhibisyon süreçlerini karakterize eder.akış süresinin, yiyecek gibi koşulsuz bir uyaranın gecikme aralığına karşılık geldiği bir form.
Merkezi sinir sistemindeki inhibisyonun değeri
İnsan vücudu, mecazi olarak, tepki vermeye ve birçok refleks oluşturmaya zorlandığı çok sayıda dış ve iç çevre faktörünün "silahının altındadır". Sinir merkezleri ve yayları beyinde ve omurilikte oluşur. Serebral kortekste çok sayıda uyarılmış merkezle sinir sisteminin aşırı yüklenmesi, bir kişinin zihinsel sağlığını olumsuz etkiler ve performansını da az altır.
İnsan davranışının biyolojik temeli
Sinir dokusunun her iki faaliyet türü, merkezi sinir sisteminde hem uyarma hem de engelleme, daha yüksek sinir aktivitesinin temelidir. İnsan zihinsel aktivitesinin fizyolojik mekanizmalarını belirler. Daha yüksek sinir aktivitesi doktrini IP Pavlov tarafından formüle edildi. Modern yorumu şu şekildedir:
Merkezi sinir sisteminde etkileşimde meydana gelen uyarma ve engelleme, karmaşık zihinsel süreçler sağlar: hafıza, düşünme, konuşma, bilinç ve ayrıca karmaşık insan davranışsal tepkiler oluşturur
Bilimsel olarak temellenmiş bir çalışma, çalışma, dinlenme modu oluşturmak için bilim adamları, yüksek sinirsel aktivite yasalarının bilgisini uygularlar.
İnhibisyon gibi aktif bir sinirsel sürecin biyolojik önemi şu şekilde belirlenebilir. Dış ve iç çevre koşullarındaki değişiklikler (takviye eksikliğidoğuştan gelen bir refleks tarafından koşullandırılmış sinyal), insan vücudundaki adaptif mekanizmalarda yeterli değişiklikleri gerektirir. Bu nedenle, edinilen refleks eylemi, vücut için uygun olmadığı için engellenir (söndürülür) veya tamamen ortadan kalkar.
Uyku nedir?
I. P. Pavlov, çalışmalarında merkezi sinir sistemi ve uykudaki inhibisyon süreçlerinin aynı nitelikte olduğunu deneysel olarak kanıtladı. Vücudun uyanıklık döneminde, serebral korteksin genel aktivitesinin arka planına karşı, iç inhibisyonla kapsanan bireysel bölümleri hala teşhis edilir. Uyku sırasında, beyin yarım kürelerinin tüm yüzeyine yayılır ve subkortikal oluşumlara ulaşır: görsel tüberküller (talamus), hipotalamus, retiküler oluşum ve limbik sistem. Olağanüstü nörofizyolog P. K. Anokhin'in belirttiği gibi, merkezi sinir sisteminin davranış alanından, duygulardan ve içgüdülerden sorumlu olan yukarıdaki bölümlerinin tümü uyku sırasında aktivitelerini az altır. Bu, korteksin altından gelen sinir uyarılarının üretiminde bir azalmaya neden olur. Böylece korteksin aktivasyonu azalır. Bu, hem büyük beynin nörositlerinde hem de bir bütün olarak vücutta metabolizmanın dinlenmesi ve restorasyonu olasılığını sağlar.
Diğer bilim adamlarının (Hess, Economo) deneyimleri, görsel tüberküllerin spesifik olmayan çekirdeklerinde bulunan özel sinir hücreleri kompleksleri oluşturdu. İçlerinde teşhis edilen uyarma süreçleri, aktif bir durumdan geçiş olarak kabul edilebilecek kortikal biyoritmlerin sıklığında bir azalmaya neden olur.(uyanmak) uyumak. Sylvius'un su kemeri ve üçüncü ventrikül gibi beynin bu tür bölümlerinin çalışmaları, bilim adamlarını bir uyku düzenleme merkezi fikrine yönlendirdi. Anatomik olarak beynin uyanıklıktan sorumlu kısmıyla ilişkilidir. Travma veya insanlarda kalıtsal bozuklukların bir sonucu olarak korteksin bu lokusunun yenilgisi, patolojik uykusuzluk durumlarına yol açar. Ayrıca, uyku gibi vücut için hayati önem taşıyan bir inhibisyon sürecinin düzenlenmesinin, diensefalonun sinir merkezleri ve subkortikal çekirdekler tarafından gerçekleştirildiğini de not ediyoruz: kaudat, badem şekilli, çit ve merceksi.
