Ang pangunahing prinsipyo ng paggana ng gitnang sistema ng nerbiyos ay ang proseso ng regulasyon, pamamahala ng mga pag-andar ng physiological, na naglalayong mapanatili ang katatagan ng mga katangian at komposisyon. panloob na kapaligiran katawan. Tinitiyak ng central nervous system ang pinakamainam na relasyon sa pagitan ng katawan at kapaligiran, katatagan, integridad, pinakamainam na antas ng mahahalagang aktibidad ng katawan.

Mayroong dalawang pangunahing uri ng regulasyon: humoral at kinakabahan.

Ang proseso ng pagkontrol ng humoral ay nagsasangkot ng pagbabago sa pisyolohikal na aktibidad ng katawan sa ilalim ng impluwensya ng mga kemikal na inihahatid ng mga likido sa katawan. Ang pinagmulan ng paghahatid ng impormasyon ay mga kemikal na sangkap– mga zone ng paggamit, mga produktong metabolic (carbon dioxide, glucose, fatty acid), informons, endocrine gland hormones, lokal o tissue hormones.

Ang nerbiyos na proseso ng regulasyon ay nagsasangkot ng pagkontrol sa mga pagbabago sa physiological function kasama ng nerve fibers gamit ang excitation potential sa ilalim ng impluwensya ng paglilipat ng impormasyon.

Mga katangian:

1) ay isang mas huling produkto ng ebolusyon;

2) nagbibigay ng mabilis na regulasyon;

3) may eksaktong target ng epekto;

4) isinasagawa matipid na paraan regulasyon;

5) tinitiyak ang mataas na pagiging maaasahan ng paghahatid ng impormasyon.

Sa katawan, ang mga mekanismo ng nerbiyos at humoral ay gumagana bilang isang sistema kontrol sa neurohumoral. Ito ay isang pinagsamang anyo, kung saan ang dalawang mekanismo ng kontrol ay ginagamit nang sabay-sabay;

Ang sistema ng nerbiyos ay isang koleksyon ng mga selula ng nerbiyos, o mga neuron.

Ayon sa lokalisasyon, nakikilala nila:

1) gitnang seksyon - utak at spinal cord;

2) peripheral - mga proseso ng nerve cells ng utak at spinal cord.

Sa pamamagitan ng functional na mga tampok makilala:

1) somatic department, nagre-regulate aktibidad ng motor;

2) vegetative, regulasyon na aktibidad lamang loob, mga glandula ng endocrine, mga daluyan ng dugo, trophic innervation ng mga kalamnan at ang central nervous system mismo.

Mga function ng nervous system:

1) integrative-coordination function. Nagbibigay ng mga pag-andar ng iba't ibang mga organo at physiological system, nag-uugnay sa kanilang mga aktibidad sa bawat isa;

2) pagtiyak ng malapit na koneksyon sa pagitan ng katawan ng tao at ng kapaligiran sa biyolohikal at panlipunang antas;

3) regulasyon sa antas metabolic proseso sa iba't ibang mga organo at tisyu, pati na rin sa sarili nito;

4) probisyon mental na aktibidad mas mataas na departamento ng central nervous system.

2. Neuron. Mga tampok na istruktura, kahulugan, mga uri

Ang istruktura at functional unit ng nervous tissue ay ang nerve cell - neuron.

Ang neuron ay isang espesyal na cell na may kakayahang tumanggap, mag-encode, magpadala at mag-imbak ng impormasyon, magtatag ng mga contact sa iba pang mga neuron, at ayusin ang tugon ng katawan sa pangangati.

Sa pag-andar, ang isang neuron ay nahahati sa:

1) ang receptive na bahagi (dendrites at lamad ng soma ng neuron);

2) integrative na bahagi (soma na may axon hillock);

3) pagpapadala ng bahagi (axon hillock na may axon).

Bahagi ng pagdama.

Dendrites– ang pangunahing receptive field ng neuron. Ang dendrite membrane ay may kakayahang tumugon sa mga tagapamagitan. Ang isang neuron ay may ilang mga sumasanga na dendrite. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang isang neuron bilang isang pagbuo ng impormasyon ay dapat magkaroon ng isang malaking bilang ng mga input. Sa pamamagitan ng mga espesyal na contact, ang impormasyon ay dumadaloy mula sa isang neuron patungo sa isa pa. Ang mga contact na ito ay tinatawag na "spines".

Ang neuron soma membrane ay 6 nm ang kapal at binubuo ng dalawang patong ng mga molekulang lipid. Ang mga hydrophilic na dulo ng mga molekulang ito ay nakaharap sa yugto ng tubig: ang isang layer ng mga molekula ay nakaharap sa loob, ang isa pa ay palabas. Ang mga hydrophilic na dulo ay nakabukas patungo sa isa't isa - sa loob ng lamad. Ang lipid bilayer ng lamad ay naglalaman ng mga protina na gumaganap ng ilang mga function:

1) pump proteins - ilipat ang mga ions at molekula sa cell laban sa isang gradient ng konsentrasyon;

2) ang mga protina na naka-embed sa mga channel ay nagbibigay ng selective membrane permeability;

3) kinikilala ng mga protina ng receptor ang mga kinakailangang molekula at ayusin ang mga ito sa lamad;

4) pinapadali ng mga enzyme ang daloy kemikal na reaksyon sa ibabaw ng neuron.

Sa ilang mga kaso, ang parehong protina ay maaaring magsilbi bilang parehong isang receptor, isang enzyme, at isang bomba.

Integrative na bahagi.

Axon hilllock– ang punto kung saan lumabas ang axon sa neuron.

Ang neuron soma (neuron body) ay gumaganap, kasama ng isang informational at trophic function, na nauugnay sa mga proseso at synapses nito. Tinitiyak ng soma ang paglaki ng mga dendrite at axon. Ang neuron soma ay nakapaloob sa isang multilayer membrane, na nagsisiguro sa pagbuo at pagpapalaganap ng electrotonic potential sa axon hillock.

Pagpapadala ng bahagi.

Axon- isang outgrowth ng cytoplasm, inangkop upang magdala ng impormasyon na kinokolekta ng mga dendrite at naproseso sa neuron. Ang axon ng isang dendritic cell ay may pare-parehong diameter at natatakpan ng isang myelin sheath, na nabuo mula sa glia;

Mga function ng neuron:

1) generalization ng nerve impulse;

2) pagtanggap, pag-iimbak at pagpapadala ng impormasyon;

3) ang kakayahang magbuod ng excitatory at inhibitory signal (integrative function).

Mga uri ng neuron:

1) sa pamamagitan ng lokalisasyon:

a) gitnang (utak at spinal cord);

b) peripheral (cerebral ganglia, cranial nerves);

2) depende sa function:

a) afferent (sensitibo), nagdadala ng impormasyon mula sa mga receptor patungo sa central nervous system;

b) intercalary (konektor), sa elementarya na kaso na nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng afferent at efferent neuron;

c) efferent:

– motor – nauuna na mga sungay ng spinal cord;

– secretory – lateral horns ng spinal cord;

3) depende sa mga function:

a) nagpapasigla;

b) pagbabawal;

4) depende sa mga biochemical na katangian, sa likas na katangian ng tagapamagitan;

5) depende sa kalidad ng stimulus na nakikita ng neuron:

a) monomodal;

b) multimodal.

3. Reflex arc, mga bahagi nito, mga uri, mga pag-andar

Ang aktibidad ng katawan ay isang natural na reflex reaction sa isang stimulus. Reflex- ang reaksyon ng katawan sa pangangati ng mga receptor, na isinasagawa kasama ang paglahok ng central nervous system. Ang istrukturang batayan ng reflex ay ang reflex arc.

Reflex arc- isang serye na konektado na chain ng nerve cells na nagsisiguro sa pagpapatupad ng isang reaksyon, isang tugon sa pangangati.

Ang reflex arc ay binubuo ng anim na bahagi: receptors, afferent (sensitive) path, reflex center, efferent (motor, secretory) path, effector (working organ), feedback.

Ang mga reflex arc ay maaaring may dalawang uri:

1) simple - monosynaptic reflex arcs (reflex arc ng tendon reflex), na binubuo ng 2 neurons (receptor (afferent) at effector), mayroong 1 synapse sa pagitan nila;

2) kumplikado - polysynaptic reflex arc. Binubuo sila ng 3 neuron (maaaring marami pa) - isang receptor, isa o higit pang intercalary at isang effector.

Ang ideya ng reflex arc bilang isang angkop na tugon ng katawan ay nagdidikta ng pangangailangan na dagdagan ang reflex arc na may isa pang link - isang feedback loop. Ang bahaging ito ay nagtatatag ng koneksyon sa pagitan ng natanto na resulta ng reflex reaction at ng nerve center na naglalabas ng mga executive command. Sa tulong ng sangkap na ito, ang bukas na reflex arc ay binago sa isang sarado.

Mga tampok ng isang simpleng monosynaptic reflex arc:

1) heograpikal na malapit na receptor at effector;

2) reflex arc two-neuron, monosynaptic;

3) nerve fibers ng grupo A? (70-120 m/s);

4) maikling panahon pinabalik;

5) mga kalamnan na kumukontra ayon sa uri ng solong pag-urong ng kalamnan.

Mga tampok ng isang kumplikadong monosynaptic reflex arc:

1) nakahiwalay na teritoryal na receptor at effector;

2) three-neuron receptor arch (maaaring mayroong higit pang mga neuron);

3) ang pagkakaroon ng nerve fibers ng mga grupo C at B;

4) pag-urong ng kalamnan ayon sa uri ng tetanus.

Mga tampok ng autonomic reflex:

1) ang interneuron ay matatagpuan sa mga lateral horns;

2) ang preganglionic nerve pathway ay nagsisimula mula sa lateral horns, pagkatapos ng ganglion - ang postganglionic;

3) ang efferent path ng autonomic nervous arch reflex ay nagambala ng autonomic ganglion, kung saan namamalagi ang efferent neuron.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng sympathetic nervous arch at parasympathetic: ang sympathetic nervous arch ay may maikling preganglionic pathway, dahil ang autonomic ganglion ay mas malapit sa spinal cord, at ang postganglionic pathway ay mahaba.

Sa parasympathetic arc, ang kabaligtaran ay totoo: ang preganglionic pathway ay mahaba, dahil ang ganglion ay malapit sa organ o sa organ mismo, at ang postganglionic pathway ay maikli.

4. Mga functional na sistema ng katawan

Functional na sistema- pansamantalang functional association mga sentro ng ugat iba't ibang mga organo at sistema ng katawan upang makamit ang pangwakas na kapaki-pakinabang na resulta.

Ang kapaki-pakinabang na resulta ay isang self-forming factor ng nervous system. Ang resulta ng isang aksyon ay isang mahalagang adaptive indicator na kinakailangan para sa normal na paggana ng katawan.

Mayroong ilang mga grupo ng panghuling kapaki-pakinabang na mga resulta:

1) metabolic - isang resulta ng mga proseso ng metabolic sa antas ng molekular na lumilikha ng mga sangkap at mga produktong pangwakas na kinakailangan para sa buhay;

2) homeostatic - pare-pareho ng mga tagapagpahiwatig ng estado at komposisyon ng media ng katawan;

3) pag-uugali - resulta pangangailangang biyolohikal(sekswal, pagkain, pag-inom);

4) panlipunan - kasiyahan ng panlipunan at espirituwal na mga pangangailangan.

Kasama sa functional system ang iba't ibang organo at mga sistema, na ang bawat isa ay aktibong bahagi sa pagkamit ng isang kapaki-pakinabang na resulta.

Ang functional system, ayon kay P.K Anokhin, ay may kasamang limang pangunahing bahagi:

1) isang kapaki-pakinabang na adaptive na resulta - na kung saan nilikha ang isang functional system;

2) control apparatus (tagatanggap ng resulta) - isang pangkat ng mga nerve cell kung saan nabuo ang isang modelo ng resulta sa hinaharap;

3) reverse afferentation (nagbibigay ng impormasyon mula sa receptor sa gitnang link ng functional system) - pangalawang afferent nerve impulses na pumunta sa acceptor ng resulta ng aksyon upang suriin ang huling resulta;

4) control apparatus (central link) - functional association ng nerve centers na may endocrine system;

5) mga bahagi ng ehekutibo (reaction apparatus) ay mga organo at mga sistemang pisyolohikal katawan (vegetative, endocrine, somatic). Binubuo ng apat na sangkap:

a) mga panloob na organo;

b) mga glandula ng endocrine;

V) mga kalamnan ng kalansay;

d) mga reaksyon sa pag-uugali.

Mga katangian ng isang functional system:

1) dinamismo. Ang functional system ay maaaring magsama ng mga karagdagang organ at system, na depende sa pagiging kumplikado ng kasalukuyang sitwasyon;

2) ang kakayahan para sa self-regulation. Kapag ang kinokontrol na halaga o ang pangwakas na kapaki-pakinabang na resulta ay lumihis mula sa pinakamainam na halaga, isang serye ng mga reaksyon ng isang kusang kumplikadong nangyayari, na nagbabalik ng mga tagapagpahiwatig sa pinakamainam na antas. Ang self-regulation ay nangyayari sa pagkakaroon ng feedback.

Maraming mga functional system ang sabay-sabay na gumagana sa katawan. Sila ay nasa patuloy na pakikipag-ugnayan, na napapailalim sa ilang mga prinsipyo:

1) ang prinsipyo ng sistema ng genesis. Ang pumipili na pagkahinog at ebolusyon ng mga functional system ay nagaganap (functional circulatory, respiratory, nutritional system ay mature at mas maagang umunlad kaysa sa iba);

2) ang prinsipyo ng multiply connected interaction. Mayroong generalization ng mga aktibidad ng iba't ibang mga functional system na naglalayong makamit ang isang multicomponent na resulta (mga parameter ng homeostasis);

3) ang prinsipyo ng hierarchy. Ang mga functional system ay nakaayos sa isang tiyak na hilera alinsunod sa kanilang kahalagahan (functional system ng tissue integrity, functional nutrition system, functional reproduction system, atbp.);

4) ang prinsipyo ng sequential dynamic na pakikipag-ugnayan. Mayroong malinaw na pagkakasunud-sunod ng pagbabago ng mga aktibidad ng isang functional system patungo sa isa pa.

5. Mga aktibidad sa koordinasyon ng central nervous system

Ang aktibidad ng koordinasyon (CA) ng CNS ay ang pinag-ugnay na gawain ng mga neuron ng CNS, batay sa pakikipag-ugnayan ng mga neuron sa isa't isa.

Mga function ng CD:

1) tinitiyak ang malinaw na pagganap ng ilang mga function at reflexes;

2) tinitiyak ang pare-parehong pagsasama ng iba't ibang mga nerve center sa trabaho upang matiyak ang mga kumplikadong anyo ng aktibidad;

3) tinitiyak ang pinag-ugnay na gawain ng iba't ibang mga sentro ng nerbiyos (sa panahon ng pagkilos ng paglunok, ang hininga ay pinipigilan sa sandali ng paglunok; kapag ang sentro ng paglunok ay nasasabik, ang sentro ng paghinga ay pinipigilan).

Mga pangunahing prinsipyo ng CNS CD at ang kanilang mga neural na mekanismo.

1. Ang prinsipyo ng pag-iilaw (propagation). Kapag ang mga maliliit na grupo ng mga neuron ay nasasabik, ang paggulo ay kumakalat sa isang malaking bilang ng mga neuron. Ang pag-iilaw ay ipinaliwanag:

1) ang pagkakaroon ng mga branched endings ng axons at dendrites, dahil sa sumasanga, ang mga impulses ay kumakalat sa isang malaking bilang ng mga neuron;

2) kakayahang magamit mga interneuron sa gitnang sistema ng nerbiyos, na tinitiyak ang paghahatid ng mga impulses mula sa cell patungo sa cell. Ang pag-iilaw ay may mga hangganan, na ibinibigay ng inhibitory neuron.

2. Ang prinsipyo ng convergence. Kapag ang isang malaking bilang ng mga neuron ay nasasabik, ang paggulo ay maaaring magsalubong sa isang grupo ng mga selula ng nerbiyos.

3. Ang prinsipyo ng katumbasan - coordinated work ng nerve centers, lalo na sa kabaligtaran reflexes (flexion, extension, atbp.).

4. Ang prinsipyo ng pangingibabaw. nangingibabaw– ang nangingibabaw na pokus ng paggulo sa gitnang sistema ng nerbiyos sa sa sandaling ito. Ito ang sentro ng patuloy, hindi natitinag, hindi kumakalat na paggulo. Mayroon siya ilang mga katangian: pinipigilan ang aktibidad ng iba pang mga nerve center, nadagdagan ang excitability, umaakit ng mga nerve impulses mula sa iba pang foci, nagbubuod ng mga nerve impulses. Ang foci ng nangingibabaw ay may dalawang uri: exogenous na pinanggalingan (sanhi ng mga salik panlabas na kapaligiran) at endogenous (sanhi ng mga panloob na kadahilanan sa kapaligiran). Ang nangingibabaw ay sumasailalim sa pagbuo ng isang nakakondisyon na reflex.

5. Prinsipyo ng feedback. Ang feedback ay isang daloy ng mga impulses sa nervous system na nagpapaalam sa central nervous system tungkol sa kung paano isinasagawa ang tugon, kung ito ay sapat o hindi. Mayroong dalawang uri ng feedback:

1) positibo Feedback, na nagiging sanhi ng mas mataas na tugon mula sa nervous system. Pinagbabatayan ang mabisyo na bilog na humahantong sa pag-unlad ng mga sakit;

2) negatibong feedback, binabawasan ang aktibidad ng mga neuron ng CNS at ang tugon. Pinagbabatayan ang self-regulation.

6. Ang prinsipyo ng subordination. Sa central nervous system mayroong isang tiyak na subordination ng mga departamento sa bawat isa, ang pinakamataas na departamento ay ang cerebral cortex.

7. Ang prinsipyo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo. Ang gitnang sistema ng nerbiyos ay nag-uugnay sa mga proseso ng paggulo at pagsugpo:

ang parehong mga proseso ay may kakayahang magtagpo ang proseso ng paggulo at, sa isang mas mababang lawak, ang pagsugpo ay may kakayahang pag-iilaw. Ang inhibition at excitation ay konektado sa pamamagitan ng inductive relationships. Ang proseso ng paggulo ay nagpapahiwatig ng pagsugpo, at kabaliktaran. Mayroong dalawang uri ng induction:

1) pare-pareho. Ang proseso ng paggulo at pagsugpo ay kahalili sa oras;

2) kapwa. Mayroong dalawang proseso sa parehong oras - paggulo at pagsugpo. Ang mutual induction ay isinasagawa sa pamamagitan ng positibo at negatibong mutual induction: kung ang pagsugpo ay nangyayari sa isang pangkat ng mga neuron, kung gayon ang foci ng paggulo ay lumitaw sa paligid nito (positibong mutual induction), at kabaliktaran.

Ayon sa kahulugan ni I.P. Pavlov, ang paggulo at pagsugpo ay dalawang panig ng parehong proseso. Tinitiyak ng aktibidad ng koordinasyon ng central nervous system ang malinaw na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga indibidwal na selula ng nerbiyos at mga indibidwal na grupo ng mga selula ng nerbiyos. Mayroong tatlong antas ng pagsasama.

Ang unang antas ay natiyak dahil sa ang katunayan na ang mga impulses mula sa iba't ibang mga neuron ay maaaring magsalubong sa katawan ng isang neuron, na nagreresulta sa alinman sa pagbubuo o pagbaba sa paggulo.

Ang pangalawang antas ay nagbibigay ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga indibidwal na grupo ng mga cell.

Ang ikatlong antas ay ibinibigay ng mga selula ng cerebral cortex, na nag-aambag sa isang mas advanced na antas ng pagbagay ng aktibidad ng central nervous system sa mga pangangailangan ng katawan.

6. Mga uri ng pagsugpo, pakikipag-ugnayan ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo sa central nervous system. Karanasan ng I. M. Sechenov

Pagpreno– aktibong proseso, na nangyayari kapag ang stimuli ay kumikilos sa tissue, ay nagpapakita ng sarili sa pagsugpo ng iba pang paggulo, walang functional function ng tissue.

Ang pagsugpo ay maaaring bumuo lamang sa anyo ng isang lokal na tugon.

Mayroong dalawang uri ng pagpepreno:

1) pangunahin. Para sa paglitaw nito, ang pagkakaroon ng mga espesyal na inhibitory neuron ay kinakailangan. Pangunahing nangyayari ang pagsugpo nang walang paunang paggulo sa ilalim ng impluwensya ng isang nagbabawal na transmiter. Mayroong dalawang uri ng pangunahing pagsugpo:

a) presynaptic sa axo-axonal synapse;

b) postsynaptic sa axodendritic synapse.

2) pangalawa. Hindi ito nangangailangan ng mga espesyal na istrukturang nagbabawal, nangyayari bilang isang resulta ng mga pagbabago sa pagganap na aktibidad ng mga ordinaryong nasasabik na istruktura, at palaging nauugnay sa proseso ng paggulo. Mga uri ng pangalawang pagpepreno:

a) transendental, na nangyayari kapag may malaking daloy ng impormasyon na pumapasok sa cell. Ang daloy ng impormasyon ay lampas sa pag-andar ng neuron;

b) pessimal, na nangyayari na may mataas na dalas ng pangangati;

c) parabiotic, na nangyayari sa panahon ng malakas at pangmatagalang pangangati;

d) pagsugpo kasunod ng paggulo, na nagreresulta mula sa pagbaba functional na estado neuron pagkatapos ng paggulo;

e) pagsugpo ayon sa prinsipyo ng negatibong induction;

e) pagsugpo ng mga nakakondisyon na reflexes.

Ang mga proseso ng paggulo at pagsugpo ay malapit na nauugnay sa isa't isa, nangyayari nang sabay-sabay at iba't ibang mga pagpapakita ng isang proseso. Ang foci ng excitation at inhibition ay mobile, sumasaklaw sa mas malaki o mas maliit na mga lugar ng neuronal na populasyon at maaaring mas marami o hindi gaanong binibigkas. Ang paggulo ay tiyak na napapalitan ng pagsugpo, at kabaliktaran, iyon ay, mayroong isang inductive na relasyon sa pagitan ng pagsugpo at paggulo.

Ang pagsugpo ay sumasailalim sa koordinasyon ng mga paggalaw at pinoprotektahan ang mga sentral na neuron mula sa labis na pagganyak. Ang pagsugpo sa gitnang sistema ng nerbiyos ay maaaring mangyari kapag ang mga nerve impulses na may iba't ibang lakas mula sa ilang stimuli ay sabay na pumapasok sa spinal cord. Pinipigilan ng mas malakas na pagpapasigla ang mga reflexes na dapat nangyari bilang tugon sa mas mahina.

Noong 1862, natuklasan ni I.M. Sechenov ang phenomenon ng central inhibition. Pinatunayan niya sa kanyang eksperimento na ang pangangati sa sodium chloride crystal ng visual thalamus ng isang palaka (ang cerebral hemispheres ay inalis) ay nagdudulot ng pagsugpo sa spinal cord reflexes. Matapos alisin ang stimulus, ang reflex activity ng spinal cord ay naibalik. Ang resulta ng eksperimentong ito ay nagpapahintulot sa I.M. Secheny na tapusin na sa gitnang sistema ng nerbiyos, kasama ang proseso ng paggulo, ang isang proseso ng pagsugpo ay bubuo, na may kakayahang pigilan ang mga reflex acts ng katawan. Iminungkahi ni N. E. Vvedensky na ang kababalaghan ng pagsugpo ay batay sa prinsipyo ng negatibong induction: ang isang mas nasasabik na lugar sa gitnang sistema ng nerbiyos ay pumipigil sa aktibidad ng mga hindi gaanong nasasabik na mga lugar.

Ang modernong interpretasyon ng eksperimento ng I.M. Sechenov (I.M. Sechenov ay inis ang reticular formation ng brain stem): ang paggulo ng reticular formation ay nagdaragdag sa aktibidad ng mga inhibitory neuron ng spinal cord - Renshaw cells, na humahantong sa pagsugpo sa spinal cord motor neurons at pinipigilan ang reflex activity ng spinal cord.

7. Mga pamamaraan para sa pag-aaral ng central nervous system

Mayroong dalawang malalaking grupo ng mga pamamaraan para sa pag-aaral ng central nervous system:

1) eksperimentong pamamaraan, na isinasagawa sa mga hayop;

2) klinikal na pamamaraan, na naaangkop sa mga tao.

Sa numero pang-eksperimentong pamamaraan Kasama sa klasikal na pisyolohiya ang mga pamamaraan na naglalayong i-activate o sugpuin ang pagbuo ng nerve na pinag-aaralan. Kabilang dito ang:

1) paraan ng transverse section ng central nervous system sa iba't ibang antas;

2) paraan ng extirpation (pagtanggal iba't ibang departamento, organ denervation);

3) paraan ng pangangati sa pamamagitan ng pag-activate (sapat na pangangati - pangangati na may elektrikal na salpok na katulad ng isang kinakabahan; hindi sapat na pangangati - pangangati mga kemikal na compound, graded irritation sa pamamagitan ng electric current) o pagsugpo (pagharang sa paghahatid ng excitation sa ilalim ng impluwensya ng malamig, mga ahente ng kemikal, direktang kasalukuyang);

4) pagmamasid (isa sa mga pinakalumang paraan ng pag-aaral ng paggana ng central nervous system na hindi nawala ang kahalagahan nito. Maaari itong magamit nang nakapag-iisa, at kadalasang ginagamit kasama ng iba pang mga pamamaraan).

Ang mga pang-eksperimentong pamamaraan ay madalas na pinagsama sa bawat isa kapag nagsasagawa ng mga eksperimento.

Klinikal na pamamaraan naglalayong mag-aral pisyolohikal na estado Central nervous system ng tao. Kabilang dito ang mga sumusunod na pamamaraan:

1) pagmamasid;

2) paraan ng pagpaparehistro at pagsusuri mga potensyal na elektrikal utak (electro-, pneumo-, magnetoencephalography);

3) paraan ng radioisotope (iniimbestigahan ang mga sistema ng regulasyon ng neurohumoral);

4) conditioned reflex method (pinag-aaralan ang mga function ng cerebral cortex sa mekanismo ng pag-aaral at pag-unlad ng adaptive behavior);

5) paraan ng questionnaire (tinasa ang integrative function ng cerebral cortex);

6) paraan ng pagmomodelo ( pagmomodelo ng matematika, pisikal, atbp.). Ang modelo ay isang artipisyal na nilikhang mekanismo na may tiyak na pagkakatulad sa paggana sa mekanismo ng katawan ng tao na pinag-aaralan;

7) paraan ng cybernetic (kontrol sa pag-aaral at mga proseso ng komunikasyon sa nervous system). Naglalayong pag-aralan ang organisasyon (systemic properties ng nervous system sa iba't ibang antas), pamamahala (pagpili at pagpapatupad ng mga impluwensya na kinakailangan upang matiyak ang paggana ng isang organ o system), aktibidad ng impormasyon (ang kakayahang makita at maproseso ang impormasyon - isang salpok sa pagkakasunud-sunod upang iakma ang katawan sa mga pagbabago sa kapaligiran).

1. Prinsipyo nangingibabaw ay binuo ni A. A. Ukhtomsky bilang pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga sentro ng nerbiyos. Ayon sa prinsipyong ito, ang aktibidad ng sistema ng nerbiyos ay nailalarawan sa pagkakaroon sa gitnang sistema ng nerbiyos ng nangingibabaw (nangingibabaw) foci ng paggulo sa isang naibigay na tagal ng panahon, sa mga sentro ng nerbiyos, na tumutukoy sa direksyon at likas na katangian ng katawan. mga function sa panahong ito. Ang nangingibabaw na pokus ng paggulo ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na katangian:

Nadagdagang excitability;

Ang pagtitiyaga ng paggulo (inersia), dahil mahirap sugpuin sa iba pang paggulo;

Ang kakayahang ibuod ang mga subdominant na paggulo;

Ang kakayahang pigilan ang subdominant foci ng excitation sa functionally different nerve centers.

2. Prinsipyo spatial na kaluwagan. Ito ay nagpapakita ng sarili sa katotohanan na ang kabuuang tugon ng katawan sa ilalim ng sabay-sabay na pagkilos ng dalawang medyo mahinang stimuli ay magiging mas malaki kaysa sa kabuuan ng mga tugon na nakuha sa kanilang magkahiwalay na pagkilos. Ang dahilan para sa kaluwagan ay dahil sa ang katunayan na ang axon ng afferent neuron sa gitnang sistema ng nerbiyos ay sumasabay sa isang pangkat ng mga selula ng nerbiyos kung saan ang isang gitnang (threshold) na zone at isang peripheral (subthreshold) na "hangganan" ay nakikilala. Ang mga neuron na matatagpuan sa gitnang zone ay tumatanggap mula sa bawat afferent neuron ng sapat na bilang ng mga synaptic na dulo (halimbawa, 2) (Larawan 13) upang bumuo ng isang potensyal na aksyon. Ang isang neuron sa subthreshold zone ay tumatanggap mula sa parehong mga neuron ng isang mas maliit na bilang ng mga pagtatapos (1 bawat isa), kaya ang kanilang mga afferent impulses ay hindi sapat upang maging sanhi ng pagbuo ng mga potensyal na aksyon sa "border" na mga neuron, at tanging ang subthreshold na paggulo ang nangyayari. Bilang isang resulta, na may hiwalay na pagpapasigla ng mga afferent neuron 1 at 2, ang mga reflex na reaksyon ay lumitaw, ang kabuuang kalubhaan nito ay tinutukoy lamang ng mga neuron ng gitnang zone (3). Ngunit sa sabay-sabay na pagpapasigla ng mga afferent neuron, ang mga potensyal na aksyon ay nabuo din ng mga neuron sa subthreshold zone. Samakatuwid, ang kalubhaan ng naturang kabuuang reflex na tugon ay magiging mas malaki. Ang kababalaghang ito ay tinatawag sentral na kaluwagan. Ito ay mas madalas na sinusunod kapag ang katawan ay nakalantad sa mahina na irritant.

kanin. 13. Scheme ng phenomenon ng relief (A) at occlusion (B). Ang mga bilog ay nagpapahiwatig ng mga gitnang zone (solid line) at ang subthreshold na "gilid" (dashed line) ng populasyon ng neuron.

3. Prinsipyo hadlang. Ang prinsipyong ito ay kabaligtaran ng spatial facilitation at ang dalawang afferent input ay magkasamang nagpapasigla sa isang mas maliit na grupo ng mga motoneuron kumpara sa mga epekto ng pag-activate ng mga ito nang hiwalay. Ang dahilan para sa occlusion ay ang mga afferent input, dahil sa convergence, ay bahagyang naka-address sa parehong motor neuron, na inhibited kapag ang parehong mga input ay aktibo nang sabay-sabay (Fig. 13). Ang kababalaghan ng occlusion ay nagpapakita ng sarili sa mga kaso ng malakas na afferent stimulation.

4. Prinsipyo puna. Ang mga proseso ng self-regulation sa katawan ay katulad ng mga teknikal, na kinabibilangan ng awtomatikong regulasyon ng proseso gamit ang feedback. Ang pagkakaroon ng feedback ay nagbibigay-daan sa amin na maiugnay ang kalubhaan ng mga pagbabago sa mga parameter ng system sa operasyon nito sa kabuuan. Ang koneksyon sa pagitan ng output ng isang system at ang input nito na may positibong pakinabang ay tinatawag positibong feedback, at may negatibong koepisyent - negatibong feedback. SA mga sistemang biyolohikal Ang positibong feedback ay ipinatupad pangunahin sa mga sitwasyong pathological. Ang negatibong feedback ay nagpapabuti sa katatagan ng system, ibig sabihin, ang kakayahang bumalik sa orihinal na estado nito pagkatapos na tumigil ang impluwensya ng mga nakakagambalang kadahilanan.

Maaaring hatiin ang feedback sa iba't ibang palatandaan. Halimbawa, ayon sa bilis ng pagkilos - mabilis (kinakabahan) at mabagal (humoral), atbp.

Maraming mga halimbawa ng feedback effect. Halimbawa, sa sistema ng nerbiyos, ito ay kung paano kinokontrol ang aktibidad ng mga neuron ng motor. Ang kakanyahan ng proseso ay ang mga impulses ng paggulo na nagpapalaganap kasama ang mga axon ng mga neuron ng motor ay umabot hindi lamang sa mga kalamnan, kundi pati na rin sa mga dalubhasang intermediate neuron (Renshaw cells), ang paggulo na pumipigil sa aktibidad ng mga neuron ng motor. Ang epektong ito ay kilala bilang proseso ng paulit-ulit na pagsugpo.

Ang isang halimbawa ng positibong feedback ay ang proseso ng pagbuo ng isang potensyal na aksyon. Kaya, sa panahon ng pagbuo ng pataas na bahagi ng AP, ang depolarization ng lamad ay nagdaragdag ng sodium permeability nito, na, naman, ang pagtaas ng sodium current, ay nagpapataas ng depolarization ng lamad.

Ang kahalagahan ng mga mekanismo ng feedback sa pagpapanatili ng homeostasis ay mahusay. Kaya, halimbawa, ang pagpapanatili ng isang pare-parehong antas presyon ng dugo isinasagawa sa pamamagitan ng pagbabago ng aktibidad ng salpok ng mga baroreceptor ng mga vascular reflexogenic zone, na nagbabago sa tono ng vasomotor sympathetic nerves at sa gayon ay gawing normal ang presyon ng dugo.

5. Prinsipyo katumbasan(kumbinasyon, conjugation, mutual exclusion). Sinasalamin nito ang likas na katangian ng ugnayan sa pagitan ng mga sentro na responsable para sa pagpapatupad ng mga kabaligtaran na pag-andar (paglanghap at pagbuga, pagbaluktot at pagpapalawak ng paa, atbp.). Halimbawa, ang pag-activate ng proprioceptors ng flexor muscle ay sabay-sabay na nagpapasigla sa mga motor neuron ng flexor na kalamnan at pinipigilan ang mga motor neuron ng extensor na kalamnan sa pamamagitan ng intercalary inhibitory neurons (Fig. 18). Reciprocal inhibition plays mahalagang papel sa awtomatikong koordinasyon ng mga kilos ng motor.

6. Prinsipyo karaniwang huling landas. Ang mga effector neuron ng gitnang sistema ng nerbiyos (pangunahin ang mga motor neuron ng spinal cord), bilang ang mga huling sa isang kadena na binubuo ng mga afferent, intermediate at effector neuron, ay maaaring kasangkot sa pagpapatupad ng iba't ibang mga reaksyon ng katawan sa pamamagitan ng mga pagganyak na dumarating sa kanila. mula sa isang malaking bilang ng mga afferent at intermediate neuron, kung saan sila ang huling landas (sa pamamagitan ng CNS hanggang sa effector). Halimbawa, sa mga motor neuron ng anterior horns ng spinal cord, na nagpapasigla sa mga kalamnan ng paa, ang mga hibla ng afferent neuron, mga neuron ng pyramidal tract at extrapyramidal system (cerebellar nuclei, reticular formation at maraming iba pang mga istraktura) ay nagtatapos. Samakatuwid, ang mga motor neuron na ito, na nagbibigay ng reflex na aktibidad ng paa, ay itinuturing na panghuling landas para sa pangkalahatang pagpapatupad sa paa ng maraming impluwensya ng nerbiyos.

3-1. Anong prinsipyo ang pinagbabatayan ng aktibidad ng nervous system? Gumuhit ng diagram ng pagpapatupad nito.

3-2. Ilista ang mga proteksiyon na reflexes na nangyayari kapag ang mauhog lamad ng mga mata, lukab ng ilong, bibig, pharynx at esophagus ay inis.

3-3. Suriin ang gag reflex ayon sa lahat ng pamantayan sa pag-uuri.

3-4. Bakit nakadepende ang reflex time sa bilang ng mga interneuron?

3-5. Posible bang irehistro ang potensyal na pagkilos ng nerve A kung ang nerve B ay pinasigla sa ilalim ng mga eksperimentong kondisyon na ipinapakita sa diagram (sa punto 1)? Paano kung lagyan mo ng irritation ang nerve A sa point 2?

3-6. Magiging excited ba ang isang neuron kung ang subthreshold stimuli ay sabay-sabay na inilalapat dito kasama ang ilang axon? Bakit?

3-7. Ano ang dapat na dalas ng nakakainis na stimuli upang ang subthreshold stimulation ay magdulot ng paggulo ng isang neuron? Ibigay ang iyong sagot sa pangkalahatang tuntunin.

3-8. Ang neuron A ay pinasigla sa kahabaan ng dalawang axon na papalapit dito na may dalas na 50 g Sa anong dalas na maaaring magpadala ng mga impulses ang neuron A sa buong axon?

3-9. Ano ang mangyayari sa isang spinal cord motor neuron kapag ang isang Renshaw cell ay nasasabik?

3-10. Suriin kung ang talahanayan ay naipon nang tama:

3-11. Ipagpalagay natin na ang paggulo ng sentro na ipinapakita sa ibaba ay sapat upang palabasin ang dalawang quanta ng transmitter para sa bawat neuron. Paano magbabago ang excitation ng center at ang function ng mga device na kinokontrol nito kung, sa halip na isang axon, ang mga axon A at B ay sabay na pinasigla? Ano ang tawag sa phenomenon na ito?

3-12. Upang pukawin ang mga neuron ng sentrong ito, sapat na ang dalawang quanta ng transmitter. Ilista kung aling mga neuron ng nerve center ang masasabik kung ilalapat ang stimulation sa mga axon A at B, B at C, A, B at C? Ano ang tawag sa phenomenon na ito?

3-13. Ano ang mga pangunahing bentahe ng nervous regulation of functions kumpara sa humoral regulation?

3-14. Ang matagal na pangangati ng somatic nerve ay nagiging sanhi ng pagkapagod ng kalamnan. Ano ang mangyayari sa kalamnan kung ikinonekta natin ngayon ang pangangati ng sympathetic nerve na papunta sa kalamnan na ito? Ano ang tawag sa phenomenon na ito?

3-15. Ang figure ay nagpapakita ng mga kymograms ng reflex ng tuhod ng pusa. Ang pangangati ng anong mga istruktura ng midbrain ang nagiging sanhi ng mga pagbabago sa mga reflexes na ipinapakita sa kymographs 1 at 2?

3-16. Ang pangangati ng anong istraktura ng midbrain ang nagiging sanhi ng reaksyon na ipinakita sa ibinigay na electroencephalogram? Ano ang tawag sa reaksyong ito?

Alpha ritmo Beta ritmo

3-17. Sa anong antas dapat i-transected ang brainstem upang makagawa ng mga pagbabago sa tono ng kalamnan na ipinapakita sa figure? Ano ang tawag sa phenomenon na ito?

3-18. Paano magbabago ang tono ng unahan at hind limbs sa isang bulbar na hayop kapag ang ulo nito ay itinapon pabalik?

3-19. Paano magbabago ang tono ng mga kalamnan ng harap at hulihan na mga paa ng isang bulbar na hayop kapag ang ulo nito ay nakatagilid pasulong?

3-20. Markahan ang alpha, beta, theta at delta wave sa EEG at ibigay ang kanilang frequency at amplitude na katangian.

3-21. Kapag sinusukat ang excitability ng soma, dendrites at axon hillock ng isang neuron, nakuha ang mga sumusunod na figure: rheobase iba't ibang departamento ang mga cell ay naging katumbas ng 100 mv, 30 mv, 10 mv. Sabihin mo sa akin, aling mga bahagi ng cell ang tumutugma sa bawat isa sa mga parameter?

3-22. Ang isang kalamnan na tumitimbang ng 150 g ay kumonsumo ng 20 ml sa loob ng 5 minuto. oxygen. Humigit-kumulang kung gaano karaming oxygen bawat minuto ang natupok ng 150 g ng nervous tissue sa ilalim ng mga kondisyong ito?

3-23. Ano ang mangyayari sa nerve center kung ang mga impulses ay dumating sa mga neuron nito sa dalas kung saan ang acetylcholine ay walang oras na ganap na sirain ng cholinesterase at naipon sa postsynaptic membrane sa malalaking dami?

3-24. Bakit, kapag ang strychnine ay ibinibigay, ang mga palaka ay nakakaranas ng mga kombulsyon bilang tugon sa anuman, kahit na ang pinakamaliit, pangangati?

3-25. Paano magbabago ang contraction ng isang neuromuscular na gamot kung ang cholinesterase o amine oxidase ay idinagdag sa perfused fluid?

3-26. Ang cerebellum ng aso ay tinanggal dalawang buwan na ang nakakaraan. Anong mga sintomas ng motor dysfunction ang makikita mo sa hayop na ito?

3-27. Ano ang nangyayari sa alpha ritmo sa EEG sa mga tao kapag ang light stimulation ay inilapat sa mga mata at bakit?

3-28. Alin sa mga ipinakitang kurba ang tumutugma sa potensyal na aksyon (AP), excitatory postsynaptic potential (EPSP) at inhibitory postsynaptic potential (IPSP)?

3-29. Ang pasyente ay may kumpletong pagkalagot ng spinal cord sa pagitan ng thoracic at lumbar regions. Magkakaroon ba siya ng mga karamdaman sa pagdumi at pag-ihi, at kung gayon, paano sila magpapakita ng kanilang sarili? magkaibang termino pagkatapos ng pinsala?

3-30. Isang lalaki ang nagkaroon ng non-healing ulcer sa kanyang ibabang binti matapos ang tama ng bala ng baril sa bahagi ng buttock. Paano maipapaliwanag ang hitsura nito?

3-31. Nawasak ang reticular formation ng stem ng utak ng hayop. Maaari bang lumitaw ang Sechenov inhibition phenomenon sa ilalim ng mga kundisyong ito?

3-32. Kapag ang cerebral cortex ay inis, ang aso ay gumagawa ng mga paggalaw gamit ang kanyang mga paa sa harap. Aling bahagi ng utak ang sa tingin mo ay pinasisigla?

3-33. Ang hayop ay na-injected ng isang malaking dosis ng chlorpromazine, na humaharang sa ascending activating system ng reticular formation ng brain stem. Paano nagbabago ang pag-uugali ng hayop at bakit?

3-34. Ito ay kilala na sa panahon ng narkotikong pagtulog sa panahon ng operasyon, ang anesthetizer ay patuloy na sinusubaybayan ang reaksyon ng mga mag-aaral ng pasyente sa liwanag. Para sa anong layunin niya ito ginagawa at ano ang maaaring maging dahilan ng kawalan ng reaksyong ito?

3-35. Ang pasyente ay kaliwete at dumaranas ng motor aphasia. Anong lugar ng cerebral cortex ang apektado?

3-36. Ang pasyente ay kanang kamay at hindi naaalala ang mga pangalan ng mga bagay, ngunit nagbibigay ng tamang paglalarawan ng kanilang layunin. Anong bahagi ng utak ang apektado sa taong ito?

3-37. Ang isang fiber ng kalamnan ay karaniwang may isang endplate, at ang bawat potensyal na endplate ay lumampas sa isang antas ng threshold. Sa gitnang mga neuron mayroong daan-daang at libu-libong mga synapses, at ang mga EPSP ng mga indibidwal na synapses ay hindi umabot sa antas ng threshold. Ano ang pisyolohikal na kahulugan ng mga pagkakaibang ito?

3-38. Dalawang mag-aaral ang nagpasya na patunayan sa isang eksperimento na ang tono ng kalamnan ng kalansay ay pinananatili nang reflexively. Dalawang spinal frog ang isinabit sa isang kawit. Ang kanilang mas mababang mga paa ay bahagyang nakatago, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng tono. Pagkatapos ay pinutol ng unang mag-aaral ang mga nauunang ugat ng spinal cord, at ang pangalawa - ang mga posterior. Ang mga paa ng magkabilang palaka ay nakabitin na parang mga latigo. Sinong mag-aaral ang nagsagawa ng eksperimento nang tama?

3-39. Bakit ang paglamig ng utak ay maaaring pahabain ang tagal ng panahon klinikal na kamatayan?

3-40. Bakit kapag ang isang tao ay napapagod, ang katumpakan ng kanyang mga paggalaw ay unang may kapansanan, at pagkatapos ay ang lakas ng mga contraction?

3-41. Kailan reflex ng tuhod sa pasyente ito ay mahina na ipinahayag upang palakasin ito, kung minsan ang pasyente ay hinihiling na hawakan ang kanyang mga kamay sa harap ng kanyang dibdib at hilahin ang mga ito sa iba't ibang direksyon. Bakit ito humantong sa pagtaas ng reflex?

3-42. Kapag ang isang axon ay pinasigla, 3 neuron ang nasasabik. Kapag nakakairita sa isa pa - 6. Kapag nakakairita na magkasama, 15 neuron ang nasasabik. Sa ilang mga neuron nagtatagpo ang mga axon na ito?

3-43. Kapag natututong sumulat, ang isang bata ay "tinutulungan" ang kanyang sarili sa kanyang ulo at dila. Ano ang mekanismo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito?

3-44. Ang isang flexion reflex ay sapilitan sa palaka. Sa kasong ito, ang mga flexor center ay nasasabik at ang mga extensor center ay reciprocally inhibited. Sa panahon ng eksperimento, ang mga potensyal na postsynaptic ng mga neuron ng motor ay naitala. Aling tugon (flexor EPSP o extensor EPSP) ang naitala sa ibang pagkakataon?

3-45. Sa presynaptic inhibition, ang depolarization ng lamad ay nangyayari, at sa postsynaptic inhibition, ang hyperpolarization ay nangyayari. Bakit ang mga magkasalungat na reaksyon na ito ay gumagawa ng parehong epekto ng pagbawalan?

3-46. Kapag ang isang tao ay tumayo, ang puwersa ng grabidad ay nagsisimulang kumilos sa kanya. Bakit hindi yumuko ang iyong mga binti?

3-47. May mga reflexes ba ang hayop, maliban sa mga spinal, pagkatapos ng transection ng spinal cord sa ilalim ng medulla oblongata? Ang paghinga ay suportado ng artipisyal.

3-48. Paano mababago ng mga pababang impluwensya mula sa central nervous system ang aktibidad ng motor nang hindi naaapektuhan ang spinal cord motor neurons?

3-49. Ang hayop ay sumailalim sa dalawang magkakasunod na kumpletong transection ng spinal cord sa ilalim ng medulla oblongata - sa antas ng C-2 at C-4 na mga segment. Paano magbabago ang presyon ng dugo pagkatapos ng una at pangalawang transection?

3-50. Dalawang pasyente ang nagkaroon ng cerebral hemorrhage - isa sa kanila sa cerebral cortex. sa isa pa - sa medulla oblongata. Aling pasyente ang may mas hindi kanais-nais na pagbabala?

3-51. Ano ang mangyayari sa isang pusa sa isang estado ng decerebrate rigidity pagkatapos putulin ang stem ng utak sa ibaba ng pulang nucleus, kung ang dorsal roots ng spinal cord ay pinutol din?

3-52. Kapag tumatakbo sa isang pagliko sa isang track ng stadium, ang isang skater ay kinakailangang magkaroon ng partikular na tumpak na footwork. Mahalaga ba sa sitwasyong ito kung ano ang posisyon ng ulo ng atleta?

3-53. Ang sakit sa paggalaw (sea sickness) ay nangyayari kapag inis vestibular apparatus, na nakakaapekto sa muling pamamahagi tono ng kalamnan. Ano ang nagpapaliwanag sa paglitaw ng mga sintomas ng pagduduwal at pagkahilo habang pagkahilo sa dagat?

3-54. Sa isang eksperimento sa isang aso, ang lugar ng ventromedial nucleus ng hypothalamus ay pinainit hanggang 50°C, pagkatapos ang hayop ay pinananatili sa normal na kondisyon. Paano ito nagbago? hitsura aso pagkatapos ng ilang sandali?

3-55. Kapag naka-off ang cerebral cortex, nawalan ng malay ang isang tao. Posible ba ang gayong epekto sa isang ganap na buo na cortex at normal na suplay ng dugo?

3-56. Napag-alaman na may mga gastrointestinal disturbance ang pasyente. Ang doktor sa klinika ay nag-refer sa kanya para sa paggamot hindi sa isang therapeutic clinic, ngunit sa isang neurological clinic. Ano kaya ang nagdikta ng ganoong desisyon?

3-57. Ang isa sa mga pangunahing pamantayan para sa pagkamatay ng utak ay ang kawalan ng aktibidad ng elektrikal dito. Posible ba, sa pamamagitan ng pagkakatulad, na magsalita tungkol sa pagkamatay ng isang kalamnan ng kalansay kung ang isang electromyogram ay hindi maitatala mula dito sa pahinga?

(Mga Problema Blg. 3-58 – 3-75 mula sa Koleksyon ng mga problema na na-edit ni G.I. Kositsky [1])

3-58. Pwede walang kondisyong reflex isasagawa nang may partisipasyon lamang ng isang bahagi ng central nervous system? Isinasagawa ba ang spinal reflex sa buong organismo na may partisipasyon lamang ng isa ("sarili nito") na bahagi ng spinal cord? Naiiba ba ang mga reflexes ng spinal animal, at, kung gayon, sa anong paraan, mula sa spinal reflexes na isinasagawa kasama ang partisipasyon ng mas mataas na lokasyong bahagi ng central nervous system?

3-59. Sa anong antas, I o II, dapat gawin ang isang seksyon ng utak at paano dapat gawin ang eksperimento ni Sechenov upang patunayan ang pagkakaroon ng intracentral inhibition?

Diagram ng utak ng palaka

3-60. Ipahiwatig sa figure ang mga istruktura na nakikita ang mga pagbabago sa estado ng mga kalamnan ng kalansay at pangalanan ang kanilang afferent at efferent innervation. Ano ang tawag sa gamma efferent fibers at anong papel ang ginagampanan nila sa proprioception? Gamit ang diagram, kilalanin pisyolohikal na papel spindle ng kalamnan

3-61.Anong mga uri ng pagsugpo ang maaaring isagawa sa mga istrukturang ipinapakita sa Figures 1 at 2?

Scheme iba't ibang anyo pagsugpo sa gitnang sistema ng nerbiyos

3-62. Pangalanan ang mga istrukturang ipinahiwatig sa diagram sa pamamagitan ng mga numero 1, 2, 3. Anong proseso ang nangyayari sa mga terminal na sanga ng axon 1 kung ang isang salpok ay dumating dito sa daanan 1? Anong proseso ang magaganap sa ilalim ng impluwensya ng mga impulses mula sa neuron 2 sa nerve endings 1?

Lokasyon ng mga inhibitory synapses sa mga sanga ng presynaptic axon

3-63. Saan maaaring itala ang aktibidad ng elektrikal na ipinapakita sa figure at ano ang tawag dito? sa ano proseso ng nerbiyos elektrikal na aktibidad ng uri 1 ay naitala at kung saan ang kaso - uri 2. Bioelectric reflections ng functional na estado ng synapses.

3-64. Ano ang pangalan ng estado kung saan ang pusa na ipinapakita sa Figure 2 ay? Saang linya I, II, III o IV dapat gawin ang isang paghiwa upang ang isang pusa ay magkaroon ng kondisyon na katulad ng ipinapakita sa figure? Aling nuclei at aling bahagi ng central nervous system ang hiwalay sa mga pinagbabatayan sa bahaging ito? 1. Scheme ng mga transection ng utak sa iba't ibang antas. 2. Pusa pagkatapos ng brain stem transection.

3-65. Alin tampok na istruktura Ang autonomic nervous system ba ay ipinapakita sa diagram? Anong mga tampok ng organ innervation ang nauugnay sa istraktura ng synaptic na koneksyon sa ganglion?

3-66. Matapos suriin ang ipinakita na mga diagram ng mga reflex arc, matukoy:

1) Posible bang magrehistro ng potensyal na aksyon sa 2nd sensory root sa pagpapasigla ng una sa eksperimento A?

2) Posible bang magrehistro ng potensyal na aksyon sa motor root 2 sa pagpapasigla ng motor root 1 sa eksperimento B?

3) Tungkol saan pisyolohikal na kababalaghan ipinahihiwatig ba ng mga katotohanang nakuha sa mga eksperimentong ito?

3-67. Sa anong kaso magkakaroon ng summation, sa anong kaso magkakaroon ng occlusion? Anong uri ng summation sa central nervous system ang ipinapakita sa diagram?

3-68. Ang diagram ng aling bahagi ng autonomic nervous system ay ipinapakita sa figure? Anong mga organo at sistema ng katawan ang nababaligtad ng bahaging ito ng autonomic nervous system?

3-69. Ang diagram ng aling bahagi ng autonomic nervous system ay ipinapakita sa figure? Pangalanan ang mga segment ng spinal cord kung saan matatagpuan ang mga sentro nito. Aling mga organo at sistema ng katawan ang innervated ng departamentong ito?

3-70. Ipaliwanag kung bakit walang pangunahing tugon sa pangalawang "stimulus (kapag ang oras ng paggamit ng una (conditioning) at pangalawang (pagsubok) stimulus ay napakalapit. Pangunahing tugon na nagmumula sa mga partikular na projection zone ng cortex sa panahon ng dalawang magkasunod na pangangati ng sensitibong nerve trunks. Ang “suppression phenomenon” ng pangalawang primary ay nakikitang sagot Ang mga letrang a, b, c, d, d, atbp. ay nagpapahiwatig ng pagkakasunud-sunod ng eksperimento.

3-71. Bakit ang reaksyon ng cerebral cortex sa mga hayop sa afferent stimulation at sa stimulation ng reticular formation ay may parehong manifestations sa EEG? Ano ang tawag sa reaksyong ito?

Mga pagbabago sa electroencephalogram sa panahon ng afferent stimulation (A)

at may pangangati ng reticular formation (B).

3-72. Isaalang-alang ang parehong mga figure at ipaliwanag kung bakit, kapag nanggagalit ang nonspecific na nuclei ng thalamus, ang mga pagbabago sa EEG ay naitala sa iba't ibang bahagi ng cerebral cortex? Ano ang tawag sa reaksyong ito ng cerebral cortex? Ang Figure A ay schematically na nagpapakita ng electrical response ng iba't ibang zone ng cerebral cortex sa stimulation ng rhythmic current ng nonspecific nuclei ng thalamus sa isang pusa. Sa Figure B mayroong isang pagtatala ng mga pagbabago sa EEG sa mga zone 1, 2, 3. Sa ibaba ay isang marka ng pangangati.

3-73. Anong reaksyon sa tunog ng metronom ang naitala sa EEG ng isang pusa sa isang kalmadong estado? Paano naiiba ang EEG sa Figure A sa EEG sa Figure B? Ano ang dahilan ng mga pagbabago sa EEG kapag ang isang pusa ay tumugon sa hitsura ng isang daga?

Electroencephalographic na mga reaksyon ng isang pusa sa tunog ng metronom sa iba't ibang motivational states (A at B).

3-74. Kapag inis, anong mga istruktura ng utak ang maaaring makagawa ng isang nagtatanggol na reaksyon? Sa pamamagitan ng pag-iirita kung aling mga istruktura ng utak ang maaaring makuha ng isang reaksyon sa pagpapasigla sa sarili sa mga hayop?

Mga reaksyon sa pag-uugali ng mga daga sa pagpapasigla ng mga istruktura ng hypothalamic

3-75. Aling reflex ang ipinapakita sa figure? Mangyaring magbigay ng paliwanag. Paano magbabago ang tono ng kalamnan kung ang dorsal root ng spinal cord ay nasira?

(Mga Gawain Blg. 3-76 – 3-82 mula sa CD appendix sa Textbook of Physiology na inedit ni K.V. Sudakov [3])

3-76. Ang stimuli ng pantay na lakas ay nagbubunga ng dalawang motor somatic reflexes sa isang eksperimentong hayop. Ang afferent at efferent na bahagi ng reflex arc sa unang reflex ay mas mahaba kaysa sa reflex arc ng pangalawang reflex. Gayunpaman, ang oras ng reflex na reaksyon ay mas maikli sa unang kaso. Paano maipapaliwanag ang isang mas mataas na rate ng reaksyon sa pagkakaroon ng mas mahabang afferent at efferent pathway? Anong uri ng mga nerve fibers ang mga ito na tinitiyak ang pagpapadaloy ng paggulo kasama ang afferent at efferent na bahagi ng somatic reflex arc?

3-77. Ang pangangasiwa ng gamot sa isang eksperimentong hayop ay humahantong sa pagtigil ng mga somatic reflexes. Aling mga bahagi ng reflex arc ang dapat isailalim sa electrical stimulation upang matukoy kung hinaharangan ng gamot na ito ang pagpapadaloy ng excitation sa mga synapses ng central nervous system, ang neuromuscular synapse, o nakakagambala sa contractile activity ng skeletal muscle mismo.

3-78. Ang alternatibong pagpapasigla ng dalawang excitatory nerve fibers na nagtatagpo sa isang neuron ay hindi nagiging sanhi ng paggulo nito. Kapag ang isa lamang sa mga hibla ay pinasigla sa dalawang beses ang dalas, ang neuron ay nasasabik. Maaari bang mangyari ang paggulo ng isang neuron na may sabay-sabay na pagpapasigla ng mga hibla na nagtatagpo dito?

3-79. Ang mga nerve fibers A, B at C ay nagtatagpo sa isang neuron Ang pagdating ng excitation kasama ang fiber A ay nagdudulot ng depolarization ng neuron membrane at ang paglitaw ng isang action potential (AP). Sa sabay-sabay na pagdating ng paggulo kasama ang mga hibla A at B, ang AP ay hindi nangyayari at ang hyperpolarization ng lamad ng neuron ay sinusunod. Sa sabay-sabay na pagdating ng paggulo kasama ang mga hibla A at C, hindi rin nangyayari ang AP, ngunit hindi nangyayari ang hyperpolarization ng lamad ng neuron. Aling mga hibla ang excitatory at alin ang nagbabawal? Anong mga tagapamagitan ang humahadlang sa central nervous system? Sa anong kaso ang pagsugpo ay malamang na mangyari sa pamamagitan ng isang postsynaptic na mekanismo, at sa anong kaso ito ay malamang na mangyari sa pamamagitan ng isang presynaptic na mekanismo?

3-80. Ang isang taong nasugatan sa isang aksidente sa sasakyan ay nagdusa ng pagkalagot ng spinal cord, na nagresulta sa paralisis ng mas mababang mga paa't kamay? Sa anong antas naganap ang pagkalagot ng spinal cord?

3-81. Ang regulasyon ng mga pag-andar ng physiological ay sinisiguro ng mga sentro ng nerbiyos - mga hanay ng mga istruktura ng central nervous system na maaaring matatagpuan sa iba't ibang antas utak, at mag-ambag sa pagtiyak ng mahahalagang proseso. Mula sa puntong ito ng pananaw, aling sugat, iba pang mga bagay na pantay, ang mas hindi kanais-nais para sa kaligtasan ng pasyente - pagdurugo sa medulla oblongata o ang cerebral hemispheres?

3-82. Pharmacological na gamot binabawasan ang pagtaas ng excitability ng cerebral cortex. Ipinakita ng mga eksperimento sa hayop na ang gamot ay hindi direktang nakakaapekto sa mga cortical neuron. Anong mga istruktura ng utak ang maaaring maapektuhan ng ipinahiwatig na gamot upang maging sanhi ng pagbaba sa tumaas na excitability ng cerebral cortex?

Upang magsagawa ng mga kumplikadong reaksyon, ang pagsasama ng gawain ng mga indibidwal na sentro ng nerbiyos ay kinakailangan. Karamihan sa mga reflexes ay mga kumplikadong reaksyon na nangyayari nang sunud-sunod at sabay-sabay. Ang mga reflexes sa normal na estado ng katawan ay mahigpit na iniutos, dahil mayroon pangkalahatang mekanismo kanilang koordinasyon. Ang mga kaguluhan na nagmumula sa gitnang sistema ng nerbiyos ay nagliliwanag sa mga sentro nito.

Ang koordinasyon ay sinisiguro sa pamamagitan ng pumipili na paggulo ng ilang mga sentro at pagsugpo sa iba. Ang koordinasyon ay ang pag-iisa ng aktibidad ng reflex ng central nervous system sa isang solong kabuuan, na nagsisiguro sa pagpapatupad ng lahat ng mga function ng katawan. Ang mga sumusunod na pangunahing prinsipyo ng koordinasyon ay nakikilala:

1. Ang prinsipyo ng pag-iilaw ng mga paggulo. Ang mga neuron ng iba't ibang mga sentro ay magkakaugnay ng mga interneuron, kaya ang mga impulses na dumarating sa panahon ng malakas at matagal na pagpapasigla ng mga receptor ay maaaring maging sanhi ng paggulo hindi lamang ng mga neuron ng sentro ng isang naibigay na reflex, kundi pati na rin ng iba pang mga neuron. Halimbawa, kung iniinis mo ang isa sa mga hulihan na binti ng isang spinal frog sa pamamagitan ng dahan-dahang pagpisil nito gamit ang mga sipit, ito ay kumukontra (defensive reflex kung tumaas ang pangangati, pagkatapos ay ang parehong mga hind legs at maging ang mga front legs ay nagkontrata); Tinitiyak ng pag-iilaw ng paggulo na, sa ilalim ng malakas at biologically makabuluhang stimuli, mas maraming bilang ng mga motor neuron ang kasama sa tugon.

2. Ang prinsipyo ng isang karaniwang pangwakas na landas. Ang mga impulses na dumarating sa central nervous system sa pamamagitan ng iba't ibang afferent fibers ay maaaring mag-converge (magtagpo) sa parehong intercalary, o efferent, neuron. Tinawag ni Sherrington ang hindi pangkaraniwang bagay na ito na "karaniwang prinsipyo ng huling landas." Ang parehong motor neuron ay maaaring nasasabik ng mga impulses na nagmumula sa iba't ibang mga receptor (visual, auditory, tactile), i.e. lumahok sa maraming reflex reactions (isama sa iba't ibang reflex arc).

Halimbawa, ang mga motor neuron na nagpapasigla sa mga kalamnan sa paghinga, bilang karagdagan sa pagbibigay ng inspirasyon, ay kasangkot sa mga reflex na reaksyon tulad ng pagbahing, pag-ubo, atbp. Sa mga motor neuron, bilang panuntunan, ang mga impulses mula sa cerebral cortex at mula sa maraming mga subcortical center ay nagtatagpo ( sa pamamagitan ng mga intercalary neuron o dahil sa direktang koneksyon ng nerve).

Sa mga motor neuron ng anterior horns ng spinal cord, na nagpapasigla sa mga kalamnan ng paa, ang mga hibla ng pyramidal tract, extrapyramidal tract, mula sa cerebellum, reticular formation at iba pang mga istraktura ay nagtatapos. Ang motor neuron, na nagbibigay ng iba't ibang mga reflex na reaksyon, ay itinuturing na kanilang karaniwang panghuling landas. Aling mga partikular na reflex act ang kasangkot sa mga neuron ng motor ay depende sa likas na katangian ng pagpapasigla at ang functional na estado ng katawan.

3. Ang prinsipyo ng pangingibabaw. Natuklasan ito ni A.A. Ukhtomsky, na natuklasan na ang pangangati ng afferent nerve (o cortical center), na kadalasang humahantong sa pag-urong ng mga kalamnan ng mga paa kapag puno ang bituka ng hayop, ay nagdudulot ng isang pagkilos ng pagdumi. Sa sitwasyong ito, ang reflex excitation ng defecation center ay pinipigilan at pinipigilan ang mga motor center, at ang defecation center ay nagsisimulang tumugon sa mga signal na banyaga dito.

Naniniwala si A.A. Ukhtomsky na sa bawat naibigay na sandali ng buhay ay lumilitaw ang isang pagtukoy (nangingibabaw) na pokus ng paggulo, na nagpapasakop sa aktibidad ng buong sistema ng nerbiyos at tinutukoy ang likas na reaksyon ng adaptive. Ang mga pagganyak mula sa iba't ibang bahagi ng central nervous system ay nagtatagpo sa nangingibabaw na pokus, at ang kakayahan ng iba pang mga sentro na tumugon sa mga senyas na dumarating sa kanila ay pinipigilan. Salamat dito, ang mga kondisyon ay nilikha para sa pagbuo ng isang tiyak na reaksyon ng katawan sa stimulus na may pinakamalaking biological na kahalagahan, i.e. matugunan ang isang mahalagang pangangailangan.

Sa ilalim ng natural na mga kondisyon ng pag-iral, ang nangingibabaw na paggulo ay maaaring masakop ang buong sistema ng mga reflexes, na nagreresulta sa pagkain, depensiba, sekswal at iba pang mga anyo ng aktibidad. Ang nangingibabaw na sentro ng paggulo ay may ilang mga katangian:

1) ang mga neuron nito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na excitability, na nagtataguyod ng convergence ng excitations mula sa iba pang mga sentro sa kanila;

2) ang mga neuron nito ay nakapagbubuod ng mga papasok na paggulo;

3) ang kaguluhan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtitiyaga at pagkawalang-kilos, i.e. ang kakayahang magpatuloy kahit na ang stimulus na naging sanhi ng pagbuo ng nangingibabaw ay tumigil sa pagkilos.

Sa kabila ng kamag-anak na katatagan at pagkawalang-kilos ng paggulo sa nangingibabaw na pokus, ang aktibidad ng central nervous system sa normal na kondisyon ang pagkakaroon ay napaka-dynamic at nababago. Ang gitnang sistema ng nerbiyos ay may kakayahang muling ayusin ang mga nangingibabaw na relasyon alinsunod sa nagbabagong pangangailangan ng katawan. Ang doktrina ng pangingibabaw ay natagpuan malawak na aplikasyon sa sikolohiya, pedagogy, pisyolohiya ng mental at pisikal na paggawa, palakasan.

4. Prinsipyo ng feedback. Ang mga prosesong nagaganap sa central nervous system ay hindi maaaring coordinated kung walang feedback, i.e. data sa mga resulta ng pamamahala ng function. Nagbibigay-daan sa iyo ang feedback na iugnay ang kalubhaan ng mga pagbabago sa mga parameter ng system sa pagpapatakbo nito. Ang koneksyon sa pagitan ng output ng isang system at ang input nito na may positibong pakinabang ay tinatawag na positibong feedback, at may negatibong nakuha ay tinatawag na negatibong feedback. Ang positibong feedback ay pangunahing katangian ng mga pathological na sitwasyon.

Tinitiyak ng negatibong feedback ang katatagan ng system (ang kakayahang bumalik sa orihinal nitong estado pagkatapos tumigil ang impluwensya ng mga nakakagambalang kadahilanan). Mayroong mabilis (kinakabahan) at mabagal (humoral) na mga feedback. Tinitiyak ng mga mekanismo ng feedback ang pagpapanatili ng lahat ng mga constant ng homeostasis. Halimbawa, nag-iipon normal na antas Ang presyon ng dugo ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbabago ng aktibidad ng salpok ng mga baro-receptor ng mga vascular reflexogenic zone, na nagbabago sa tono ng vagus at vasomotor sympathetic nerves.

5. Ang prinsipyo ng reciprocity. Sinasalamin nito ang likas na katangian ng ugnayan sa pagitan ng mga sentro na responsable para sa pagpapatupad ng magkasalungat na mga pag-andar (paglanghap at pagbuga, pagbaluktot at pagpapalawak ng mga limbs), at namamalagi sa katotohanan na ang mga neuron ng isang sentro, kapag nasasabik, ay pumipigil sa mga neuron ng iba at vice versa.

6. Ang prinsipyo ng subordination (subordination). Ang pangunahing kalakaran sa ebolusyon ng sistema ng nerbiyos ay ipinahayag sa konsentrasyon ng mga pag-andar ng regulasyon at koordinasyon sa mas mataas na bahagi ng central nervous system - cephalization ng mga function ng nervous system. May mga hierarchical na relasyon sa central nervous system - pinakamataas na sentro Ang regulasyon ay ang cerebral cortex, ang basal ganglia, ang gitna, medulla oblongata at spinal cord ay sumusunod sa mga utos nito.

7. Ang prinsipyo ng kompensasyon ng mga pag-andar. Ang gitnang sistema ng nerbiyos ay may malaking kakayahan sa compensatory, i.e. maaaring ibalik ang ilang mga function kahit na matapos ang pagkasira ng isang makabuluhang bahagi ng mga neuron na bumubuo sa nerve center (tingnan ang plasticity ng nerve centers). Kung ang mga indibidwal na sentro ay nasira, ang kanilang mga function ay maaaring ilipat sa iba pang mga istraktura ng utak, na nangyayari kapag ipinag-uutos na paglahok cerebral cortex. Sa mga hayop kung saan ang cortex ay inalis pagkatapos ng pagpapanumbalik ng mga nawalang function, ang kanilang pagkawala ay naganap muli.

Sa isang lokal na kakulangan ng mga mekanismo ng pagbabawal o may labis na pagtaas sa mga proseso ng paggulo sa isang partikular na sentro ng nerbiyos, ang isang tiyak na hanay ng mga neuron ay nagsisimula sa autonomously bumuo ng pathologically pinahusay na paggulo - isang generator ng pathologically pinahusay na paggulo ay nabuo.

Sa mataas na kapangyarihan ng generator, lumilitaw ang isang buong sistema ng mga nonironal formations na gumagana sa isang solong mode, na sumasalamin sa isang qualitatively bagong yugto sa pag-unlad ng sakit; Ang matibay na koneksyon sa pagitan ng mga indibidwal na bahagi ng naturang pathological system ay sumasailalim sa paglaban nito sa iba't-ibang therapeutic effect. Ang pag-aaral sa likas na katangian ng mga koneksyon na ito ay pinahintulutan ni Kryzhanovsky na matuklasan bagong uniporme intracentral na relasyon at integrative na aktibidad ng central nervous system - ang prinsipyo ng determinant.

Ang kakanyahan nito ay ang istraktura ng gitnang sistema ng nerbiyos, na bumubuo sa functional premise, ay sumasakop sa mga bahagi ng central nervous system na kung saan ito ay tinutugunan at bumubuo ng isang pathological system sa kanila, na tinutukoy ang likas na katangian ng aktibidad nito. Ang ganitong sistema ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kakulangan ng katatagan at kakulangan ng mga functional na lugar, i.e. ang ganitong sistema ay biologically negative. Kung, para sa isang kadahilanan o iba pa, ang pathological system ay nawala, pagkatapos ay ang pagbuo ng central nervous system, na nilalaro pangunahing tungkulin, nawawala ang tiyak na kahulugan nito.

Neurophysiology ng mga paggalaw

Ang relasyon ng mga indibidwal na selula ng nerbiyos at ang kanilang kabuuan ay bumubuo ng mga kumplikadong ensemble ng mga proseso na kinakailangan para sa ganap na paggana ng isang tao, para sa pagbuo ng isang tao bilang isang lipunan, ay tumutukoy sa kanya bilang isang lubos na organisadong nilalang, na naglalagay sa isang tao sa isang mas mataas na antas. antas. mataas na lebel pag-unlad na may kaugnayan sa iba pang mga hayop. Salamat sa lubos na tiyak na mga relasyon ng mga selula ng nerbiyos, ang isang tao ay maaaring gumawa ng mga kumplikadong aksyon at mapabuti ang mga ito. Isaalang-alang natin sa ibaba ang mga prosesong kinakailangan para ipatupad boluntaryong paggalaw.

Ang pagkilos ng paggalaw mismo ay nagsisimulang mabuo sa lugar ng motor ng cape cortex. Mayroong pangunahin at pangalawang motor cortex. Sa pangunahing motor cortex (precentral gyrus, area 4) mayroong mga neuron na nagpapasigla sa mga neuron ng motor ng mga kalamnan ng mukha, puno ng kahoy at mga paa. Mayroon itong tumpak na topographic projection ng mga kalamnan ng katawan. Ang mga projection ay nakatuon sa itaas na bahagi ng precentral gyrus lower limbs at katawan, sa ibabang bahagi - itaas na paa ulo, leeg at mukha na sumasakop sa karamihan ng gyrus ("motor man" ni Penfield). Ang zone na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng excitability. Ang pangalawang motor zone ay kinakatawan ng lateral surface ng hemisphere (field 6); Natatanggap nito ang karamihan ng mga efferent impulses mula sa basal ganglia at cerebellum, at kasangkot din sa recoding ng impormasyon tungkol sa mga kumplikadong paggalaw. Ang pangangati ng cortex ng lugar 6 ay nagiging sanhi ng mas kumplikadong mga coordinated na paggalaw (pag-ikot ng ulo, mata at katawan sa kabaligtaran, mga cooperative contraction ng flexor-extensor na mga kalamnan sa kabaligtaran). Sa premotor zone, ang mga sentro ng motor ay responsable para sa panlipunang tungkulin tao: ang sentro ng nakasulat na pananalita sa likurang bahagi ng gitna frontal gyrus, Broca's motor speech center (lugar 44) sa posterior na bahagi ng inferior frontal gyrus, na nagbibigay ng speech praxis, pati na rin ang musical motor center (lugar 45), na tumutukoy sa tono ng pananalita at kakayahang kumanta.

Sa motor cortex, ang layer ng malalaking Betz pyramidal cells ay mas mahusay na ipinahayag kaysa sa ibang mga lugar ng cortex. Ang mga neuron ng motor cortex ay tumatanggap ng mga afferent input sa pamamagitan ng thalamus mula sa mga receptor ng kalamnan, kasukasuan at balat, gayundin mula sa basal ganglia at cerebellum. Ang mga pyramidal at nauugnay na interneuron ay matatagpuan patayo na may kaugnayan sa cortex. Ang mga kalapit na neural complex na gumaganap ng mga katulad na function ay tinatawag na functional motor column. Ang mga pyramidal neuron ng motor column ay maaaring humadlang o ma-excite ang mga motor neuron ng stem o spinal centers, halimbawa, innervating ang isang kalamnan. Ang mga katabing column ay gumaganang magkakapatong, at ang mga pyramidal neuron na kumokontrol sa aktibidad ng isang kalamnan ay karaniwang matatagpuan sa ilang mga haligi.

Ang mga pyramidal tract ay binubuo ng 1 milyong fibers ng corticospinal tract, simula sa cortex ng upper at middle third ng precentral gyrus, at 20 milyong fibers ng corticobulbar tract, simula sa cortex ng lower third ng precentral gyrus ( projection ng mukha at ulo). Ang pyramidal tract fibers ay nagtatapos sa alpha motor neurons ng motor nuclei 3-7 at 9-12 cranial nerves(corticobulbar tract) o sa spinal motor centers (corticospinal tract). Sa pamamagitan ng motor cortex at pyramidal tracts, ang mga boluntaryong simpleng paggalaw at kumplikadong mga programa ng motor na nakadirekta sa layunin (propesyonal na mga kasanayan) ay isinasagawa, ang pagbuo nito ay nagsisimula sa basal ganglia at cerebellum at nagtatapos sa pangalawang motor zone. Karamihan sa mga hibla daanan ng motor tumawid, ngunit ang isang maliit na bahagi ng mga ito ay napupunta sa parehong panig, na tumutulong sa pagpunan para sa unilateral na pinsala.

Ang mga cortical extrapyramidal tract ay kinabibilangan ng corticorubral at corticoreticular tract, na nagsisimula humigit-kumulang mula sa mga zone kung saan nagsisimula ang mga pyramidal tract. Ang mga hibla ng corticorubral tract ay nagtatapos sa mga neuron ng pulang nuclei ng midbrain, kung saan nagsisimula pa ang rubrospinal tract. Ang mga hibla ng corticoreticular tract ay nagtatapos sa medial nuclei ng reticular formation ng pons (ang simula ng medial reticular tract), at sa mga neuron ng higanteng mga cell ng reticular tract. medulla oblongata, kung saan nagsisimula ang mga lateral reticulospinal tract. Sa pamamagitan ng mga landas na ito, ang tono at pustura ay kinokontrol, na tinitiyak ang tumpak na paggalaw. Ang mga extrapyramidal pathway na ito ay mga bahagi ng extrapyramidal system, na kinabibilangan din ng cerebellum, basal ganglia, at mga sentro ng motor ng stem ng utak; kinokontrol nito ang tono, balanse ang postura, at nagsasagawa ng mga natutunang kilos ng motor tulad ng paglalakad, pagtakbo, pagsasalita, pagsusulat, atbp.

Ang pagtatasa sa pangkalahatan ang papel ng iba't ibang mga istruktura ng utak sa regulasyon ng mga kumplikadong paggalaw na nakadirekta sa layunin, mapapansin na ang pagnanasa na lumipat ay nilikha sa limbic system, ang intensyon ng paggalaw ay nasa associative zone ng cerebral hemispheres, paggalaw. Ang mga programa ay nilikha sa basal ganglia, cerebellum at premotor cortex, at ang pagpapatupad ng mga kumplikadong paggalaw ay nangyayari sa pamamagitan ng motor cortex, mga sentro ng motor ng brainstem at spinal cord.

Ang aktibidad ng koordinasyon (CA) ng CNS ay ang pinag-ugnay na gawain ng mga neuron ng CNS, batay sa pakikipag-ugnayan ng mga neuron sa isa't isa.

Mga function ng CD:

1) tinitiyak ang malinaw na pagganap ng ilang mga function at reflexes;

2) tinitiyak ang pare-parehong pagsasama ng iba't ibang mga nerve center sa trabaho upang matiyak ang mga kumplikadong anyo ng aktibidad;

3) tinitiyak ang pinag-ugnay na gawain ng iba't ibang mga sentro ng nerbiyos (sa panahon ng pagkilos ng paglunok, ang hininga ay pinipigilan sa sandali ng paglunok; kapag ang sentro ng paglunok ay nasasabik, ang sentro ng paghinga ay pinipigilan).

Mga pangunahing prinsipyo ng CNS CD at ang kanilang mga neural na mekanismo.

1. Ang prinsipyo ng pag-iilaw (propagation). Kapag ang mga maliliit na grupo ng mga neuron ay nasasabik, ang paggulo ay kumakalat sa isang malaking bilang ng mga neuron. Ang pag-iilaw ay ipinaliwanag:

1) ang pagkakaroon ng mga branched endings ng axons at dendrites, dahil sa sumasanga, ang mga impulses ay kumakalat sa isang malaking bilang ng mga neuron;

2) ang pagkakaroon ng mga interneuron sa gitnang sistema ng nerbiyos, na tinitiyak ang paghahatid ng mga impulses mula sa cell patungo sa cell. Ang pag-iilaw ay may mga hangganan, na ibinibigay ng inhibitory neuron.

2. Ang prinsipyo ng convergence. Kapag ang isang malaking bilang ng mga neuron ay nasasabik, ang paggulo ay maaaring magsalubong sa isang grupo ng mga selula ng nerbiyos.

3. Ang prinsipyo ng katumbasan - coordinated work ng nerve centers, lalo na sa kabaligtaran reflexes (flexion, extension, atbp.).

4. Ang prinsipyo ng pangingibabaw. nangingibabaw– ang nangingibabaw na pokus ng paggulo sa gitnang sistema ng nerbiyos sa ngayon. Ito ang sentro ng patuloy, hindi natitinag, hindi kumakalat na paggulo. Ito ay may ilang mga katangian: pinipigilan nito ang aktibidad ng iba pang mga sentro ng nerbiyos, nadagdagan ang excitability, umaakit ng mga nerve impulses mula sa iba pang foci, nagbubuod ng mga nerve impulses. Ang foci ng dominasyon ay may dalawang uri: exogenous (sanhi ng mga salik sa kapaligiran) at endogenous (sanhi ng mga panloob na salik sa kapaligiran). Ang nangingibabaw ay sumasailalim sa pagbuo ng isang nakakondisyon na reflex.

5. Prinsipyo ng feedback. Ang feedback ay isang daloy ng mga impulses sa nervous system na nagpapaalam sa central nervous system tungkol sa kung paano isinasagawa ang tugon, kung ito ay sapat o hindi. Mayroong dalawang uri ng feedback:

1) positibong feedback, na nagiging sanhi ng pagtaas ng tugon mula sa nervous system. Pinagbabatayan ang mabisyo na bilog na humahantong sa pag-unlad ng mga sakit;

2) negatibong feedback, binabawasan ang aktibidad ng mga neuron ng CNS at ang tugon. Pinagbabatayan ang self-regulation.

6. Ang prinsipyo ng subordination. Sa central nervous system mayroong isang tiyak na subordination ng mga departamento sa bawat isa, ang pinakamataas na departamento ay ang cerebral cortex.

7. Ang prinsipyo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo. Ang gitnang sistema ng nerbiyos ay nag-uugnay sa mga proseso ng paggulo at pagsugpo:

ang parehong mga proseso ay may kakayahang magtagpo ang proseso ng paggulo at, sa isang mas mababang lawak, ang pagsugpo ay may kakayahang pag-iilaw. Ang inhibition at excitation ay konektado sa pamamagitan ng inductive relationships. Ang proseso ng paggulo ay nagpapahiwatig ng pagsugpo, at kabaliktaran. Mayroong dalawang uri ng induction:

1) pare-pareho. Ang proseso ng paggulo at pagsugpo ay kahalili sa oras;

2) kapwa. Mayroong dalawang proseso sa parehong oras - paggulo at pagsugpo. Ang mutual induction ay isinasagawa sa pamamagitan ng positibo at negatibong mutual induction: kung ang pagsugpo ay nangyayari sa isang pangkat ng mga neuron, kung gayon ang foci ng paggulo ay lumitaw sa paligid nito (positibong mutual induction), at kabaliktaran.

Ayon sa kahulugan ni I.P. Pavlov, ang paggulo at pagsugpo ay dalawang panig ng parehong proseso. Tinitiyak ng aktibidad ng koordinasyon ng central nervous system ang malinaw na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga indibidwal na selula ng nerbiyos at mga indibidwal na grupo ng mga selula ng nerbiyos. Mayroong tatlong antas ng pagsasama.

Ang unang antas ay natiyak dahil sa ang katunayan na ang mga impulses mula sa iba't ibang mga neuron ay maaaring magsalubong sa katawan ng isang neuron, na nagreresulta sa alinman sa pagbubuo o pagbaba sa paggulo.

Ang pangalawang antas ay nagbibigay ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga indibidwal na grupo ng mga cell.

Ang ikatlong antas ay ibinibigay ng mga selula ng cerebral cortex, na nag-aambag sa isang mas advanced na antas ng pagbagay ng aktibidad ng central nervous system sa mga pangangailangan ng katawan.

Mga uri ng pagsugpo, pakikipag-ugnayan ng mga proseso ng paggulo at pagsugpo sa gitnang sistema ng nerbiyos. Karanasan ng I. M. Sechenov

Pagpreno– isang aktibong proseso na nangyayari kapag ang stimuli ay kumikilos sa tissue, nagpapakita ng sarili sa pagsugpo ng iba pang paggulo, walang functional function ng tissue.

Ang pagsugpo ay maaaring bumuo lamang sa anyo ng isang lokal na tugon.

Mayroong dalawang uri ng pagpepreno:

1) pangunahin. Para sa paglitaw nito, ang pagkakaroon ng mga espesyal na inhibitory neuron ay kinakailangan. Pangunahing nangyayari ang pagsugpo nang walang paunang paggulo sa ilalim ng impluwensya ng isang nagbabawal na transmiter. Mayroong dalawang uri ng pangunahing pagsugpo:

a) presynaptic sa axo-axonal synapse;

b) postsynaptic sa axodendritic synapse.

2) pangalawa. Hindi ito nangangailangan ng mga espesyal na istrukturang nagbabawal, nangyayari bilang isang resulta ng mga pagbabago sa pagganap na aktibidad ng mga ordinaryong nasasabik na istruktura, at palaging nauugnay sa proseso ng paggulo. Mga uri ng pangalawang pagpepreno:

a) transendental, na nangyayari kapag may malaking daloy ng impormasyon na pumapasok sa cell. Ang daloy ng impormasyon ay lampas sa pag-andar ng neuron;

b) pessimal, na nangyayari na may mataas na dalas ng pangangati;

c) parabiotic, na nangyayari sa panahon ng malakas at pangmatagalang pangangati;

d) pagsugpo kasunod ng paggulo, na nagreresulta mula sa pagbaba sa functional na estado ng mga neuron pagkatapos ng paggulo;

e) pagsugpo ayon sa prinsipyo ng negatibong induction;

e) pagsugpo ng mga nakakondisyon na reflexes.

Ang mga proseso ng paggulo at pagsugpo ay malapit na nauugnay sa isa't isa, nangyayari nang sabay-sabay at iba't ibang mga pagpapakita ng isang proseso. Ang foci ng excitation at inhibition ay mobile, sumasaklaw sa mas malaki o mas maliit na mga lugar ng neuronal na populasyon at maaaring mas marami o hindi gaanong binibigkas. Ang paggulo ay tiyak na napapalitan ng pagsugpo, at kabaliktaran, iyon ay, mayroong isang inductive na relasyon sa pagitan ng pagsugpo at paggulo.

Ang pagsugpo ay sumasailalim sa koordinasyon ng mga paggalaw at pinoprotektahan ang mga sentral na neuron mula sa labis na pagganyak. Ang pagsugpo sa gitnang sistema ng nerbiyos ay maaaring mangyari kapag ang mga nerve impulses na may iba't ibang lakas mula sa ilang stimuli ay sabay na pumapasok sa spinal cord. Pinipigilan ng mas malakas na pagpapasigla ang mga reflexes na dapat nangyari bilang tugon sa mas mahina.

Noong 1862, natuklasan ni I.M. Sechenov ang phenomenon ng central inhibition. Pinatunayan niya sa kanyang eksperimento na ang pangangati sa sodium chloride crystal ng visual thalamus ng isang palaka (ang cerebral hemispheres ay inalis) ay nagdudulot ng pagsugpo sa spinal cord reflexes. Matapos alisin ang stimulus, ang reflex activity ng spinal cord ay naibalik. Ang resulta ng eksperimentong ito ay nagpapahintulot sa I.M. Secheny na tapusin na sa gitnang sistema ng nerbiyos, kasama ang proseso ng paggulo, ang isang proseso ng pagsugpo ay bubuo, na may kakayahang pigilan ang mga reflex acts ng katawan. Iminungkahi ni N. E. Vvedensky na ang kababalaghan ng pagsugpo ay batay sa prinsipyo ng negatibong induction: ang isang mas nasasabik na lugar sa gitnang sistema ng nerbiyos ay pumipigil sa aktibidad ng mga hindi gaanong nasasabik na mga lugar.

Ang modernong interpretasyon ng karanasan ng I.M. Sechenov (I.M. Sechenov ay inis ang reticular formation ng brain stem): ang paggulo ng reticular formation ay nagpapataas ng aktibidad ng mga inhibitory neuron ng spinal cord - Renshaw cells, na humahantong sa pagsugpo sa α-motoneurons ng spinal cord at pinipigilan ang reflex activity ng spinal cord.

Mga pamamaraan para sa pag-aaral ng central nervous system

Mayroong dalawang malalaking grupo ng mga pamamaraan para sa pag-aaral ng central nervous system:

1) eksperimentong pamamaraan, na isinasagawa sa mga hayop;

2) isang klinikal na pamamaraan na naaangkop sa mga tao.

Sa numero pang-eksperimentong pamamaraan Kasama sa klasikal na pisyolohiya ang mga pamamaraan na naglalayong i-activate o sugpuin ang pagbuo ng nerve na pinag-aaralan. Kabilang dito ang:

1) paraan ng transverse section ng central nervous system sa iba't ibang antas;

2) paraan ng extirpation (pag-alis ng iba't ibang bahagi, denervation ng organ);

3) paraan ng pangangati sa pamamagitan ng pag-activate (sapat na pangangati - pangangati na may elektrikal na salpok na katulad ng isang kinakabahan; hindi sapat na pangangati - pangangati sa mga compound ng kemikal, graded irritation na may electric current) o pagsugpo (pagharang sa paghahatid ng excitation sa ilalim ng impluwensya ng malamig, mga ahente ng kemikal, direktang kasalukuyang);

4) pagmamasid (isa sa mga pinakalumang paraan ng pag-aaral ng paggana ng central nervous system na hindi nawala ang kahalagahan nito. Maaari itong magamit nang nakapag-iisa, at kadalasang ginagamit kasama ng iba pang mga pamamaraan).

Ang mga pang-eksperimentong pamamaraan ay madalas na pinagsama sa bawat isa kapag nagsasagawa ng mga eksperimento.

Klinikal na pamamaraan naglalayong pag-aralan ang physiological state ng central nervous system sa mga tao. Kabilang dito ang mga sumusunod na pamamaraan:

1) pagmamasid;

2) paraan ng pagtatala at pagsusuri ng mga potensyal na elektrikal ng utak (electro-, pneumo-, magnetoencephalography);

3) paraan ng radioisotope (iniimbestigahan ang mga sistema ng regulasyon ng neurohumoral);

4) conditioned reflex method (pinag-aaralan ang mga function ng cerebral cortex sa mekanismo ng pag-aaral at pag-unlad ng adaptive behavior);

5) paraan ng questionnaire (tinasa ang integrative function ng cerebral cortex);

6) paraan ng pagmomodelo (pagmomodelo ng matematika, pisikal na pagmomolde, atbp.). Ang modelo ay isang artipisyal na nilikhang mekanismo na may tiyak na pagkakatulad sa paggana sa mekanismo ng katawan ng tao na pinag-aaralan;

7) paraan ng cybernetic (kontrol sa pag-aaral at mga proseso ng komunikasyon sa nervous system). Naglalayong pag-aralan ang organisasyon (systemic properties ng nervous system sa iba't ibang antas), pamamahala (pagpili at pagpapatupad ng mga impluwensya na kinakailangan upang matiyak ang paggana ng isang organ o system), aktibidad ng impormasyon (ang kakayahang makita at maproseso ang impormasyon - isang salpok sa pagkakasunud-sunod upang iakma ang katawan sa mga pagbabago sa kapaligiran).