منذ أن أعطى التطور الحياة على الأرض نظامًا عصبيًا من النوع المنتشر ، فقد مرت العديد من مراحل التطور ، والتي أصبحت نقاط تحول في نشاط الكائنات الحية. تختلف هذه المراحل عن بعضها البعض في أنواع وعدد التكوينات العصبية ، في نقاط الاشتباك العصبي ، من حيث التخصص الوظيفي ، في مجموعات الخلايا العصبية ، وفي القواسم المشتركة لوظائفها. هناك أربع مراحل رئيسية - هذه هي الطريقة التي يتكون بها الجهاز العصبي من النوع المنتشر والساق والعقدي والأنبوبي.
مميزة
من أقدم - النوع المنتشر للجهاز العصبي. إنه موجود في الكائنات الحية مثل هيدرا (coelenterates - قنديل البحر ، على سبيل المثال). يمكن أن يتسم هذا النوع من الجهاز العصبي بتعدد الوصلات في العناصر المجاورة ، وهذا يسمح لأي منهاالإثارة مجانية تمامًا لتنتشر في جميع الاتجاهات على طول الشبكة العصبية. يوفر الجهاز العصبي من النوع المنتشر أيضًا قابلية التبادل ، مما يوفر وظائف أكثر موثوقية ، لكن كل هذه التفاعلات غير دقيقة وغامضة.
الجهاز العصبي العقدي نموذجي للقشريات والرخويات والديدان. يتميز هذا النوع بحقيقة أن الإثارة لا يمكن أن تحدث إلا بطرق واضحة ومحددة بدقة ، نظرًا لأن لديهم اتصالات منظمة بشكل مختلف من الخلايا العصبية. هذا هو الجهاز العصبي أكثر عرضة للخطر. في حالة تلف عقدة واحدة ، تتعطل وظائف الجسم تمامًا. ومع ذلك ، فإن النوع العقدي للجهاز العصبي أكثر دقة وأسرع في صفاته. إذا كان النوع المنتشر للجهاز العصبي هو سمة من سمات تجاويف الأمعاء ، فإن الحبليات لديها جهاز عصبي أنبوبي ، حيث يتم تضمين ميزات كلا النوعين العقدي والمنتشر. حصلت الحيوانات الأعلى على الأفضل من التطور - الموثوقية والدقة والمكان وسرعة التفاعلات.
كيف كان
النوع المنتشر للجهاز العصبي هو سمة من سمات المراحل الأولى من تطور عالمنا ، عندما تم تفاعل الكائنات الحية - أبسط الكائنات - في البيئة المائية للمحيط البدائي. يفرز البروتوزوا بعض المواد الكيميائية التي تذوب في الماء ، وبالتالي تلقى الممثلون الأوائل للحياة على الكوكب منتجات التمثيل الغذائي مع السائل.
أقدم شكل من أشكال هذا التفاعل حدث بين الخلايا الفردية للكائنات متعددة الخلايا من خلال التفاعلات الكيميائية. هذه هي المنتجات الأيضية - الأيضات ، عندما تظهرتتفكك البروتينات وحمض الكربونيك وما شابه ، وتشكل انتقالًا خلطيًا للتأثيرات ، وهي آلية خلطية للارتباط ، أي الروابط بين الأعضاء المختلفة. يمكن أيضًا أن يكون الاتصال الخلطي بمثابة سمة من سمات النوع المنتشر للجهاز العصبي.
الميزات
النوع المنتشر للجهاز العصبي هو سمة من سمات الكائنات الحية التي من المعروف بالفعل أين يتم توجيه هذه المادة الكيميائية أو تلك القادمة من السائل. في السابق ، كان ينتشر ببطء ، ويتصرف بكميات صغيرة ، ويتم تدميره بسرعة أو يتم إخراجه من الجسم بشكل أسرع. وتجدر الإشارة هنا إلى أن الروابط الخلطية كانت هي نفسها لكل من النباتات والحيوانات. عندما طورت الكائنات متعددة الخلايا نظامًا عصبيًا من النوع المنتشر (تجاويف الأمعاء ، على سبيل المثال) في مرحلة معينة من تطور العالم الحي ، كان هذا بالفعل شكلاً جديدًا من التنظيم والتواصل ، يميز نوعياً عالم النباتات عن عالم الحيوانات
ومع مرور الوقت - كلما زاد تطور الكائن الحي للحيوان ، زاد تفاعل الأعضاء (التفاعل الانعكاسي). أولاً ، الكائنات الحية لديها نظام عصبي من النوع المنتشر ، وبعد ذلك ، في عملية التطور ، لديهم بالفعل جهاز عصبي ينظم الروابط الخلطية. الاتصال العصبي ، على عكس الارتباط الخلطي ، دائمًا ما يتم توجيهه بدقة ليس فقط إلى العضو المطلوب ، ولكن أيضًا إلى مجموعة معينة من الخلايا ؛ تحدث الاتصالات عدة مئات المرات أسرع من المواد الكيميائية الحية الأولى الموزعة. لم تختف العلاقة الخلطية مع الانتقال إلى العصب ، وطاعت ، ولذلك نشأت اتصالات عصبية رمية.
الخطوة التالية
من النوع المنتشر للجهاز العصبي (الموجود في تجاويف الأمعاء) ، تركت الكائنات الحية ، بعد تلقيها غددًا خاصة ، وهي أعضاء تنتج الهرمونات التي تتكون من العناصر الغذائية التي تدخل الجسم. تتمثل الوظائف الرئيسية للجهاز العصبي في تنظيم نشاط جميع الأعضاء مع بعضها البعض ، وتفاعل الكائن الحي ككل مع البيئة الخارجية.
البيئة تمارس أي تأثير خارجي بشكل أساسي على أعضاء الحس (المستقبلات) ، من خلال التغيرات التي تحدث في كل من البيئة الخارجية والجهاز العصبي.
مر الوقت ، تطور الجهاز العصبي ، وبمرور الوقت تشكل القسم الأعلى - الدماغ ، نصفي الكرة المخية. بدؤوا بإدارة وتوزيع كل نشاطات الجسم.
الديدان المفلطحة
يتكون الجهاز العصبي من نسيج عصبي يتكون من عدد لا يصدق من الخلايا العصبية. هذه خلايا ذات عمليات تقرأ المعلومات الكيميائية والكهربائية ، أي الإشارات. على سبيل المثال ، لم يعد الجهاز العصبي للديدان المفلطحة ينتمي إلى النوع المنتشر ، بل هو نوع الجهاز العصبي للعقدة والساق.
تراكمات الخلايا العصبية فيها هي عقدة رأس مقترنة بجذوع وفروع عديدة تمتد إلى جميع الأجهزة والأنظمة. هذا يعني أن الجهاز العصبي للكوكب ليس من النوع المنتشر (هذه دودة مسطحة ، مفترس يأكل القشريات الصغيرة والقواقع). في الأشكال السفلية من الديدان المفلطحة ،يوجد جهاز عصبي شبكي ، لكن بشكل عام لم يعودوا ينتمون إلى النوع المنتشر.
الديدان المصلدة
يحتوي Annelids أيضًا على جهاز عصبي غير منتشر ، فهو منظم بشكل أفضل بكثير: ليس لديهم ضفيرة عصبية يمكن ملاحظتها في الرخويات. لديهم جهاز عصبي مركزي ، يتكون من دماغ (عقدة فوق المزمار) ، وصلات حول البلعوم وزوج من جذوع الأعصاب التي تقع تحت الأمعاء ومتصلة بواسطة مفاصل عرضية.
تحتوي معظم الحلقات على جذوع عصبية تمامًا ، عندما يكون لكل جزء زوج من العقد التي تعصب الجزء الخاص بها من الجسم. تعيش الحلقات البدائية مع جذوع عصبية متباعدة على نطاق واسع في أسفل البطن ، متصلة بواسطة مفاصل طويلة. يمكنك استدعاء هذا الهيكل من سلم الجهاز العصبي. الممثلون المنظمون للغاية لديهم تقصير من المفصلات وتقارب الجذوع تقريبًا إلى نقطة التقاء. وتسمى أيضًا دائرة العصب البطني. تمتلك الكائنات الحية الأبسط نظامًا عصبيًا من النوع المنتشر.
الكائنات المخلوطة
أبسط جهاز عصبي منتشر في الكائنات المجوفة هو الضفيرة ، على شكل شبكة تتكون من خلايا عصبية متعددة الأقطاب أو ثنائية القطب. تحتوي Hydroids على الجزء العلوي من الطبقة الوسطى ، في الأدمة الخارجية ، بينما تحتوي الأورام الحميدة المرجانية وقنديل البحر scyphoid على طبقة الأديم الباطن.
ميزة لهذا النظام هي أن النشاط يمكن أن ينتشر في أي اتجاه ومن أي اتجاه على الإطلاقنقطة محفزة. يعتبر هذا النوع من الجهاز العصبي بدائيًا ، لكنه يأكل ويسبح ، وإلا فإن مثل هذا الكائن الحي لا يعمل ببساطة شديدة. يجدر بنا مشاهدة كيف تتحرك شقائق النعمان على أصداف الرخويات.
قنديل البحر وشقائق النعمان وغيرها
بالإضافة إلى الشبكة العصبية ، يمتلك قنديل البحر وشقائق النعمان نظامًا من الخلايا العصبية ثنائية القطب الطويلة التي تشكل سلاسل ، وبالتالي لديهم القدرة على نقل النبضات بشكل أسرع دون التوهين لمسافات طويلة. هذا ما يسمح لهم بالقيام باستجابة شاملة جيدة لجميع أنواع المحفزات. قد يكون لمجموعات أخرى من اللافقاريات شبكات عصبية وجذوع عصبية ، مُلاحظة في أجزاء مختلفة من الجسم: تحت الجلد ، في الأمعاء ، في البلعوم ، في الرخويات - في الساق ، في شوكيات الجلد - في الأشعة.
ومع ذلك ، بالفعل في الكائنات المجوفة ، هناك اتجاه تتركز فيه الخلايا العصبية في القرص الفموي أو في النعل ، كما هو الحال في الاورام الحميدة. على طول حافة المظلة ، يكون لقنديل البحر نهايات عصبية ، وفي بعض الأماكن - ثخانات على الحلقة - خلايا عصبية في مجموعات كبيرة (العقد). العقد الهامشية على مظلات قنديل البحر هي الخطوة الأولى نحو ظهور الجهاز العصبي المركزي.
رد فعل
الشكل الرئيسي للنشاط العصبي هو الانعكاس ، رد فعل الجسم لإشارة عن تغير في البيئة الخارجية أو الداخلية ، والذي يتم بمشاركة الجهاز العصبي ، استجابة لتهيج مستقبلات. أي تهيج مع إثارة المستقبلات يمتد على طول ألياف الجاذبية إلى الجهاز العصبي المركزي ، ثم من خلال الخلايا العصبية المتداخلة -العودة إلى المحيط بالفعل على طول ألياف الطرد المركزي ، للوصول بالضبط إلى عضو أو آخر تم تغيير نشاطه.
هذا المسار - من المركز إلى الجسم العامل - يسمى القوس الانعكاسي ، ويتكون من ثلاث خلايا عصبية. أولاً ، الحساس يعمل ، ثم المقسم ، وأخيراً المحرك. المنعكس هو عمل معقد نوعًا ما ؛ لن ينجح بدون مشاركة عدد كبير من الخلايا العصبية. ولكن نتيجة لمثل هذا التفاعل ، يمكن أن تحدث استجابة ، وسوف يستجيب الجسم للتهيج. قنديل البحر ، على سبيل المثال ، يحترق ، ويعالج أحيانًا بالسم القاتل.
المرحلة الأولى من تطور الجهاز العصبي
البروتوزوا ليس لديها جهاز عصبي ، ولكن حتى بعض الشركات العملاقة لديها جهاز مثير داخل الخلايا ليفي. في عملية التطور ، شكلت الكائنات متعددة الخلايا نسيجًا خاصًا كان قادرًا على إعادة إنتاج تفاعلات نشطة ، أي لتكون متحمسًا. اختار النظام الشبيه بالشبكة (المنتشر) الزوائد اللحمية كأجنحة أولى. كانوا هم الذين سلحوا أنفسهم بعمليات من الخلايا العصبية ، بشكل منتشر (يشبه الشبكة) في جميع أنحاء الجسم.
يقوم هذا الجهاز العصبي بإيصال إشارة الإثارة بسرعة كبيرة من نقطة استقبال التهيج ، وتندفع هذه الإشارة في كل الاتجاهات. وهذا يعطي الجهاز العصبي صفات تكاملية ، على الرغم من عدم وجود مثل هذه الميزة في جزء واحد من الجسم ، إذا أخذ على حدة.
المركزية
المركزية إلى حد مالوحظ بالفعل في الجهاز العصبي المنتشر. تكتسب Hydra ثخانة الأعصاب في مناطق القطب الفموي والنعل ، على سبيل المثال. حدثت هذه المضاعفات بالتوازي مع تطور أعضاء الحركة ، وتم التعبير عنها في عزل الخلايا العصبية ، عندما انتقلوا من الشبكة المنتشرة إلى أعماق الجسم وشكلوا عناقيد هناك.
على سبيل المثال ، في تجاويف الأمعاء ، الحياة الحرة (قنديل البحر) ، تتراكم الخلايا العصبية في العقدة ، وبالتالي تشكل نظامًا عصبيًا عقديًا منتشرًا. نشأ هذا النوع في المقام الأول بسبب حقيقة أن المستقبلات الخاصة تطورت مباشرة على سطح الجسم ، والتي كانت قادرة على الاستجابة بشكل انتقائي للتأثيرات الضوئية أو الكيميائية أو الميكانيكية.
نيوروجليا
الكائنات الحية ، مع ما سبق ، في عملية التطور تزيد من عدد الخلايا العصبية وتنوعها. وهكذا ، تم تشكيل العصب. ظهرت الخلايا العصبية أيضًا ثنائية القطب ، لها محاور عصبية وتغصنات. تدريجيًا ، تحصل الكائنات الحية على فرصة للقيام بالإثارة بطريقة موجهة. كما تتمايز الهياكل العصبية ، وتنتقل الإشارات إلى الخلايا التي تتحكم في الاستجابات.
هكذا استمر تطور الجهاز العصبي بشكل هادف: بعض الخلايا متخصصة في الاستقبال ، وأخرى في نقل الإشارات ، وأخرى في الانكماش المتبادل. تبع ذلك تعقيدات تطورية ، ومركزية ، وتطوير نظام عقدي. تظهر الحلقات والمفصليات والرخويات. الآن تتركز الخلايا العصبية في العقد (العقد العصبية) ، التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالألياف العصبيةفيما بينها مع مستقبلات وأجهزة التنفيذ (الغدد والعضلات)
تمايز
بعد ذلك ، ينقسم نشاط الجسم إلى مكونات: الجهاز الهضمي ، والتناسلي ، والدورة الدموية وغيرها من الأجهزة معزولة ، ولكن التفاعل بينها ضروري ، وهذه الوظيفة أخذها الجهاز العصبي. أصبحت التكوينات العصبية المركزية أكثر تعقيدًا ، فقد نشأت العديد من التكوينات الجديدة ، والآن تعتمد كليًا على بعضها البعض.
تطورت الأعصاب والعقد المحيطية ، التي تتحكم في التغذية والحركة ، إلى مستقبلات في أشكال أعلى نسبيًا ، وبدأت الآن في إدراك الرائحة والصوت والضوء وظهور الأعضاء الحسية. نظرًا لأن المستقبلات الرئيسية كانت موجودة في نهاية الرأس ، فقد تطورت العقد في هذا الجزء من الجسم بقوة أكبر ، وأخضعت في النهاية نشاط جميع الآخرين. ثم تم تشكيل الدماغ. على سبيل المثال ، في الحلقات والمفصليات ، تم بالفعل تطوير السلسلة العصبية بشكل جيد للغاية.
