تنظیم فعالیت عصبی فرآیندی از تحریک و مهار در سیستم عصبی مرکزی است. در ابتدا، به عنوان یک واکنش اولیه به تحریک رخ می دهد. در روند تکامل، عملکردهای عصبی-هومورال پیچیده تر شد و منجر به تشکیل بخش های اصلی سیستم عصبی و غدد درون ریز شد. در این مقاله به بررسی یکی از فرآیندهای اصلی - مهار در سیستم عصبی مرکزی، انواع و مکانیسم های اجرای آن می پردازیم.
بافت عصبی، ساختار و عملکرد آن
یکی از انواع بافت های حیوانی، به نام عصبی، ساختار خاصی دارد که هم فرآیند تحریک را فراهم می کند و هم عملکردهای بازدارندگی را در سیستم عصبی مرکزی فعال می کند. سلول های عصبی از بدن و فرآیندهایی تشکیل شده اند: کوتاه (دندریت) و بلند (آکسون)، که انتقال تکانه های عصبی از یک سلول عصبی به سلول دیگر را تضمین می کند. انتهای آکسون یک سلول عصبی با دندریت سلول عصبی بعدی در مکان هایی به نام سیناپس تماس می گیرد. آنها انتقال تکانه های بیوالکتریک را از طریق بافت عصبی فراهم می کنند. و هیجانهمیشه در یک جهت حرکت می کند - از آکسون به بدن یا دندریت یک سلول عصبی دیگر.
یک خاصیت دیگر، علاوه بر تحریک در بافت عصبی، مهار در سیستم عصبی مرکزی است. این واکنش بدن به عمل یک محرک است که منجر به کاهش یا توقف کامل فعالیت حرکتی یا ترشحی می شود که در آن نورون های گریز از مرکز شرکت می کنند. مهار در بافت عصبی نیز می تواند بدون تحریک قبلی رخ دهد، اما تنها تحت تأثیر یک واسطه بازدارنده، مانند GABA. یکی از فرستنده های اصلی ترمز است. در اینجا می توانید از چنین ماده ای به عنوان گلیسین نیز نام ببرید. این اسید آمینه در تقویت فرآیندهای مهاری نقش دارد و تولید مولکول‌های اسید گاما آمینو بوتیریک را در سیناپس‌ها تحریک می‌کند.
I. M. Sechenov و کار او در فیزیولوژی عصبی
یک دانشمند برجسته روسی، خالق نظریه فعالیت بازتابی مغز، وجود مجتمع های سلولی ویژه ای را در قسمت های مرکزی سیستم عصبی ثابت کرد که قادر به غیرفعال کردن فرآیندهای بیوالکتریک هستند. کشف مراکز بازداری در سیستم عصبی مرکزی به لطف استفاده از سه نوع آزمایش توسط I. Sechenov امکان پذیر شد. این موارد عبارتند از: برش بخش های قشر در نواحی مختلف مغز، تحریک مکان های فردی ماده خاکستری توسط عوامل فیزیکی یا شیمیایی (جریان الکتریکی، محلول کلرید سدیم)، و همچنین روش تحریک فیزیولوژیکی مراکز مغز. I. M. Sechenov یک آزمایشگر عالی بود که برش های بسیار دقیقی را در ناحیه بین غده های بینایی و مستقیماً درخود تالاموس قورباغه وی کاهش و توقف کامل فعالیت حرکتی اندام های حیوان را مشاهده کرد.
بنابراین، یک نوروفیزیولوژیست نوع خاصی از فرآیند عصبی را کشف کرد - مهار در سیستم عصبی مرکزی. انواع و مکانیسم‌های تشکیل آن را در بخش‌های بعدی با جزئیات بیشتر بررسی خواهیم کرد و اکنون بار دیگر بر روی این واقعیت تمرکز خواهیم کرد: در بخش‌هایی مانند بصل النخاع و توبرکل‌های بینایی، محلی به نام بازدارنده یا " وجود دارد. مرکز سچنوف. این دانشمند همچنین حضور آن را نه تنها در پستانداران، بلکه در انسان نیز ثابت کرد. علاوه بر این، I. M. Sechenov پدیده تحریک تونیک مراکز مهاری را کشف کرد. او با این فرآیند یک تحریک خفیف در نورون‌های گریز از مرکز و ماهیچه‌های مرتبط با آنها و همچنین در خود مراکز عصبی بازدارنده را درک کرد.
آیا فرآیندهای عصبی برهمکنش دارند؟
تحقیق فیزیولوژیست های برجسته روسی I. P. Pavlov و I. M. Sechenov ثابت کرد که کار سیستم عصبی مرکزی با هماهنگی واکنش های رفلکس بدن مشخص می شود. تعامل فرآیندهای تحریک و مهار در سیستم عصبی مرکزی منجر به تنظیم هماهنگ عملکردهای بدن می شود: فعالیت حرکتی، تنفس، هضم، دفع. فرآیندهای بیوالکتریکی به طور همزمان در مراکز عصبی رخ می دهند و می توانند به طور مداوم در طول زمان تغییر کنند. این امر ارتباط و عبور به موقع رفلکس های پاسخ به سیگنال های محیط داخلی و خارجی را تضمین می کند. آزمایش‌های متعددی که توسط فیزیولوژیست‌های عصبی انجام شده است، این واقعیت را تأیید کرده‌اند که تحریک و مهار در سیستم عصبی مرکزیپدیده های عصبی کلیدی، که بر اساس نظم خاصی است. بیایید با جزئیات بیشتر در مورد آنها صحبت کنیم.
مراکز عصبی قشر مغز می توانند هر دو نوع فرآیند را در سراسر سیستم عصبی توزیع کنند. این خاصیت را تابش برانگیختگی یا مهار می نامند. پدیده متضاد کاهش یا محدودیت ناحیه ای از مغز است که تکانه های زیستی را منتشر می کند. به آن تمرکز می گویند. دانشمندان هر دو نوع تعامل را در طول تشکیل رفلکس های حرکتی شرطی مشاهده می کنند. در مرحله اولیه شکل گیری مهارت های حرکتی، به دلیل تابش برانگیختگی، چندین گروه عضلانی به طور همزمان منقبض می شوند و لزوماً در انجام عمل حرکتی در حال شکل گیری شرکت نمی کنند. تنها پس از تکرار مکرر مجموعه حرکات فیزیکی (اسکیت، اسکی، دوچرخه سواری)، در نتیجه تمرکز فرآیندهای تحریک در کانون های عصبی خاص قشر، همه حرکات انسان به شدت هماهنگ می شوند.
تغییر در کار مراکز عصبی نیز می تواند به دلیل القاء رخ دهد. زمانی که شرایط زیر برآورده می شود خود را نشان می دهد: ابتدا غلظتی از مهار یا تحریک وجود دارد و این فرآیندها باید از قدرت کافی برخوردار باشند. در علم، دو نوع القاء شناخته شده است: فاز S (بازداری مرکزی در سیستم عصبی مرکزی تحریک را افزایش می دهد) و شکل منفی (تحریک باعث فرآیند مهار می شود). القای متوالی نیز وجود دارد. در این حالت، فرآیند عصبی در خود مرکز عصبی برعکس می شود. پژوهشفیزیولوژیست های اعصاب این واقعیت را ثابت کردند که رفتار پستانداران بالاتر و انسان ها توسط پدیده های القا، تابش و تمرکز فرآیندهای عصبی تحریک و مهار تعیین می شود.
بازداری بی قید و شرط
بیایید انواع بازداری در سیستم عصبی مرکزی را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم و به شکل آن بپردازیم که هم در حیوانات و هم در انسان وجود دارد. خود این اصطلاح توسط I. Pavlov پیشنهاد شد. دانشمند این فرآیند را یکی از خواص ذاتی سیستم عصبی دانست و دو نوع از آن را محو و ثابت دانست. بیایید با جزئیات بیشتر در مورد آنها صحبت کنیم.
فرض کنید که کانونی از تحریک در قشر مغز وجود دارد که تکانه‌هایی را به اندام کار (عضلات، سلول‌های ترشحی غدد) ایجاد می‌کند. به دلیل تغییر در شرایط محیط بیرونی یا داخلی، ناحیه تحریک شده دیگری از قشر مغز ایجاد می شود. این سیگنال‌های بیوالکتریکی با شدت بیشتری تولید می‌کند که از تحریک در مرکز عصبی فعال قبلی و قوس بازتابی آن جلوگیری می‌کند. مهار محو شدن در سیستم عصبی مرکزی منجر به این واقعیت می شود که شدت رفلکس جهت گیری به تدریج کاهش می یابد. توضیح این امر به شرح زیر است: محرک اولیه دیگر باعث فرآیند تحریک در گیرنده های نورون آوران نمی شود.
نوع دیگری از مهار، که هم در انسان و هم در حیوانات مشاهده شده است، با آزمایش انجام شده توسط برنده جایزه نوبل در سال 1904، آی پی پاولوف، نشان داده شده است. در حین تغذیه سگ (با فیستول برداشته شده از گونه)، آزمایشگران یک سیگنال صوتی تیز را روشن کردند - ترشح بزاق از فیستول متوقف شد. دانشمند این نوع مهار را ماورایی نامید.
بودن یک خاصیت ذاتی، مهار در سیستم عصبی مرکزیبا یک مکانیسم بازتابی بدون قید و شرط پیش می رود. کاملاً منفعل است و باعث مصرف مقدار زیادی انرژی نمی شود و منجر به قطع رفلکس های شرطی می شود. مهار بی قید و شرط مداوم با بسیاری از بیماری های روان تنی همراه است: دیسکینزی، فلج اسپاستیک و شل.
ترمز محو شدن چیست
در ادامه بررسی مکانیسم های مهار در سیستم عصبی مرکزی، بیایید در نظر بگیریم که یکی از انواع آن به نام ترمز خاموش کننده چیست. به خوبی شناخته شده است که رفلکس جهت یابی، واکنش بدن به تاثیر یک سیگنال خارجی جدید است. در این حالت یک مرکز عصبی در قشر مغز تشکیل می شود که در حالت تحریک قرار دارد. این یک قوس بازتابی را تشکیل می دهد که مسئول واکنش بدن است و به آن رفلکس جهت گیری می گویند. این عمل رفلکس باعث مهار رفلکس شرطی می شود که در حال حاضر در حال وقوع است. پس از تکرار مکرر یک محرک خارجی، رفلکس که نشان دهنده نامیده می شود، به تدریج کاهش می یابد و در نهایت ناپدید می شود. این بدان معنی است که دیگر باعث مهار رفلکس شرطی نمی شود. این سیگنال را ترمز محو می‌کنند.
بنابراین، مهار خارجی رفلکس های شرطی شده با تأثیر یک سیگنال خارجی بر بدن همراه است و یک ویژگی ذاتی سیستم عصبی مرکزی و محیطی است. یک محرک ناگهانی یا جدید، به عنوان مثال، یک احساس درد، یک صدای خارجی، یک تغییر در روشنایی، نه تنها باعث ایجاد یک رفلکس جهت گیری می شود، بلکه به تضعیف یا حتی توقف کامل شرطی کمک می کند.قوس بازتابی که در حال حاضر فعال است. اگر یک سیگنال خارجی (به جز درد) به طور مکرر عمل کند، مهار رفلکس شرطی کمتر خود را نشان می دهد. نقش بیولوژیکی شکل بی قید و شرط فرآیند عصبی، انجام پاسخ بدن به محرک است که در حال حاضر مهمترین آن است.
ترمز داخلی
نام دیگر آن که در فیزیولوژی فعالیت عصبی بالاتر استفاده می شود، مهار شرطی است. پیش نیاز اصلی برای ظهور چنین فرآیندی عدم تقویت سیگنال هایی است که از دنیای خارج با رفلکس های ذاتی می آیند: گوارشی، بزاقی. فرآیندهای بازداری در سیستم عصبی مرکزی که در این شرایط به وجود آمده اند به یک فاصله زمانی معین نیاز دارند. انواع آنها را با جزئیات بیشتر در نظر بگیرید.
برای مثال، بازداری دیفرانسیل به عنوان پاسخی به سیگنال های محیطی رخ می دهد که از نظر دامنه، شدت و قدرت با محرک شرطی مطابقت دارند. این شکل از تعامل بین سیستم عصبی و دنیای اطراف به بدن اجازه می دهد تا به طور ظریف تری بین محرک ها تمایز قائل شود و محرکی را که توسط یک رفلکس ذاتی تقویت می شود را از کلیت آنها جدا کند. به عنوان مثال، با صدای یک تماس با قدرت 15 هرتز، که توسط یک تغذیه کننده با غذا پشتیبانی می شود، سگ یک واکنش بزاق شرطی ایجاد کرد. اگر سیگنال صوتی دیگری با قدرت 25 هرتز بدون تقویت با غذا به حیوان اعمال شود، در سری اول آزمایش ها، بزاق از فیستول در سگ به هر دو محرک شرطی آزاد می شود. بعد از مدتی حیوان این سیگنال ها را متمایز می کند و بزاق فیستول به صدایی با قدرت 25 هرتز ترشح نمی کند، یعنیمهار دیفرانسیل ایجاد خواهد شد.
مغز را از اطلاعاتی که نقش حیاتی خود را برای بدن از دست داده اند آزاد کنید - این عملکرد دقیقاً با مهار در سیستم عصبی مرکزی انجام می شود. فیزیولوژی به طور تجربی ثابت کرده است که پاسخ‌های حرکتی شرطی، که به خوبی توسط مهارت‌های توسعه‌یافته ثابت می‌شوند، می‌توانند در طول زندگی فرد باقی بمانند، مثلاً اسکیت سواری، دوچرخه‌سواری.
به طور خلاصه می توان گفت که فرآیندهای بازداری در سیستم عصبی مرکزی تضعیف یا توقف برخی واکنش های بدن است. آنها از اهمیت زیادی برخوردار هستند، زیرا تمام رفلکس های بدن مطابق با شرایط تغییر یافته اصلاح می شوند و اگر سیگنال شرطی ارزش خود را از دست داده باشد، حتی می توانند به طور کامل ناپدید شوند. انواع مختلف بازداری در سیستم عصبی مرکزی برای توانایی های روان انسان مانند حفظ خویشتن داری، متمایز کردن محرک ها و انتظارات اساسی است.
مشاهده تاخیری فرآیند عصبی
از نظر تجربی، می توانید موقعیتی ایجاد کنید که در آن واکنش بدن به سیگنال شرطی شده از محیط خارجی حتی قبل از قرار گرفتن در معرض یک محرک غیرشرطی، مانند غذا، خود را نشان دهد. با افزایش فاصله زمانی بین شروع قرار گرفتن در معرض یک سیگنال شرطی (نور، صدا، به عنوان مثال، ضربان مترونوم) و لحظه تقویت تا سه دقیقه، انتشار بزاق به محرک های شرطی فوق بیشتر و بیشتر می شود. به تأخیر افتاده و فقط در لحظه ای ظاهر می شود که تغذیه کننده با غذا در جلوی حیوان ظاهر می شود. تأخیر در پاسخ به یک سیگنال شرطی، فرآیندهای بازداری در سیستم عصبی مرکزی را مشخص می کند که به نام تاخیری نامیده می شود.شکلی که در آن زمان جریان آن با فاصله تاخیری یک محرک غیرشرطی مانند غذا مطابقت دارد.
ارزش بازداری در سیستم عصبی مرکزی
بدن انسان، به بیان مجازی، "زیر تفنگ" تعداد زیادی از عوامل محیط بیرونی و درونی است که مجبور است به آنها واکنش نشان دهد و رفلکس های زیادی را تشکیل دهد. مراکز عصبی و قوس های آنها در مغز و نخاع تشکیل می شود. بار بیش از حد سیستم عصبی با تعداد زیادی از مراکز برانگیخته در قشر مغز بر سلامت روان فرد تأثیر منفی می گذارد و همچنین عملکرد او را کاهش می دهد.
مبانی بیولوژیکی رفتار انسان
هر دو نوع فعالیت بافت عصبی، هم تحریک و هم مهار در CNS، اساس فعالیت عصبی بالاتر است. مکانیسم های فیزیولوژیکی فعالیت ذهنی انسان را تعیین می کند. دکترین فعالیت عصبی بالاتر توسط IP Pavlov تدوین شد. تفسیر مدرن آن به شرح زیر است:
تحریک و مهار در سیستم عصبی مرکزی، که در تعامل رخ می دهد، فرآیندهای ذهنی پیچیده ای را فراهم می کند: حافظه، تفکر، گفتار، آگاهی، و همچنین واکنش های رفتاری پیچیده انسان را تشکیل می دهد
دانشمندان برای ایجاد یک روش علمی مبتنی بر مطالعه، کار، استراحت، دانش قوانین مربوط به فعالیت عصبی بالاتر را به کار می گیرند.
اهمیت بیولوژیکی چنین فرآیند عصبی فعالی مانند مهار را می توان به شرح زیر تعیین کرد. تغییرات در شرایط محیط بیرونی و داخلی (عدم تقویتسیگنال شرطی شده توسط یک رفلکس ذاتی) مستلزم تغییرات کافی در مکانیسم های تطبیقی در بدن انسان است. بنابراین، عمل رفلکس اکتسابی مهار می شود (خاموش می شود) یا به طور کلی ناپدید می شود، زیرا برای بدن نامناسب می شود.
خواب چیست؟
I. P. Pavlov در آثار خود به طور تجربی این واقعیت را ثابت کرد که فرآیندهای بازداری در سیستم عصبی مرکزی و خواب از یک ماهیت هستند. در طول دوره بیداری بدن، در برابر پس زمینه فعالیت کلی قشر مغز، بخش های فردی آن تحت پوشش مهار داخلی هنوز تشخیص داده می شود. در طول خواب، در تمام سطح نیمکره های مغز تابش می کند و به تشکیلات زیر قشری می رسد: توبرکل های بینایی (تالاموس)، هیپوتالاموس، تشکیل شبکه و سیستم لیمبیک. همانطور که فیزیولوژیست اعصاب برجسته P. K. Anokhin اشاره کرد، تمام بخش های فوق در سیستم عصبی مرکزی که مسئول حوزه رفتاری، احساسات و غرایز هستند، فعالیت خود را در طول خواب کاهش می دهند. این امر مستلزم کاهش تولید تکانه های عصبی است که از زیر قشر می آیند. بنابراین، فعال شدن قشر کاهش می یابد. این امکان استراحت و بازیابی متابولیسم را هم در سلول‌های عصبی مغز بزرگ و هم در کل بدن فراهم می‌کند.
تجارب دانشمندان دیگر (هس، اکونومو) مجتمع‌های خاصی از سلول‌های عصبی را که در هسته‌های غیر اختصاصی توبرکل‌های بینایی قرار دارند، ایجاد کرد. فرآیندهای تحریک تشخیص داده شده در آنها باعث کاهش فرکانس بیوریتم های قشر مغز می شود که می تواند به عنوان گذار از یک حالت فعال در نظر گرفته شود.(بیداری) برای خوابیدن. مطالعات بخش هایی از مغز مانند قنات سیلویوس و بطن سوم، دانشمندان را به ایده یک مرکز تنظیم خواب برانگیخت. از نظر تشریحی با بخشی از مغز که مسئول بیداری است مرتبط است. شکست این مکان از قشر به دلیل ضربه یا در نتیجه اختلالات ارثی در انسان منجر به شرایط پاتولوژیک بی خوابی می شود. ما همچنین به این واقعیت توجه می کنیم که تنظیم یک فرآیند بسیار مهم بازداری برای بدن مانند خواب توسط مراکز عصبی دی انسفالون و هسته های زیر قشری انجام می شود: دمی، بادامی شکل، حصاری و عدسی شکل.
