تنظيم النشاط العصبي هو عملية إثارة وتثبيط في الجهاز العصبي المركزي. في البداية ، يحدث كرد فعل أولي للتهيج. في عملية التطور ، أصبحت الوظائف العصبية الرئوية أكثر تعقيدًا ، مما أدى إلى تكوين الانقسامات الرئيسية للجهاز العصبي والغدد الصماء. في هذا المقال سوف ندرس إحدى العمليات الرئيسية - تثبيط الجهاز العصبي المركزي ، أنواع وآليات تنفيذه.
الأنسجة العصبية وهيكلها ووظائفها
أحد أنواع الأنسجة الحيوانية ، يسمى عصبي ، له بنية خاصة توفر كلاً من عملية الإثارة وتفعّل وظائف التثبيط في الجهاز العصبي المركزي. تتكون الخلايا العصبية من جسم وعمليات: قصيرة (التشعبات) وطويلة (محور عصبي) ، مما يضمن انتقال النبضات العصبية من خلية عصبية إلى أخرى. تتلامس نهاية المحور العصبي لخلية عصبية مع التشعبات في الخلية العصبية التالية في أماكن تسمى المشابك العصبية. أنها توفر نقل النبضات الكهربائية الحيوية عبر الأنسجة العصبية. والإثارةيتحرك دائمًا في اتجاه واحد - من المحور العصبي إلى الجسم أو التشعبات في خلية عصبية أخرى.
خاصية أخرى ، بالإضافة إلى الإثارة التي تحدث في الأنسجة العصبية ، هي تثبيط الجهاز العصبي المركزي. إنها استجابة الجسم لعمل مخرش ، مما يؤدي إلى نقص أو توقف تام للنشاط الحركي أو الإفرازي ، الذي تشارك فيه الخلايا العصبية الطاردة المركزية. يمكن أن يحدث التثبيط في النسيج العصبي أيضًا دون إثارة مسبقة ، ولكن فقط تحت تأثير وسيط مثبط ، مثل GABA. إنها واحدة من أجهزة الإرسال الرئيسية للفرامل. هنا يمكنك أيضًا تسمية مادة مثل الجلايسين. يشارك هذا الحمض الأميني في تعزيز العمليات المثبطة ويحفز إنتاج جزيئات حمض جاما أمينوبوتيريك في المشابك.
أنا. M. Sechenov وعمله في الفسيولوجيا العصبية
عالم روسي بارز ، مبتكر نظرية النشاط الانعكاسي للدماغ ، أثبت وجود مجمعات خلوية خاصة في الأجزاء المركزية من الجهاز العصبي قادرة على تعطيل العمليات الكهروضوئية. أصبح اكتشاف مراكز التثبيط في الجهاز العصبي المركزي ممكنًا بفضل استخدام ثلاثة أنواع من التجارب بواسطة I. Sechenov. وتشمل هذه: قطع أجزاء من القشرة في مناطق مختلفة من الدماغ ، وتحفيز المواضع الفردية للمادة الرمادية بواسطة عوامل فيزيائية أو كيميائية (التيار الكهربائي ، محلول كلوريد الصوديوم) ، وكذلك طريقة الإثارة الفسيولوجية لمراكز الدماغ. كان I. M. Sechenov مجربًا ممتازًا ، حيث قام بإجراء عمليات قطع فائقة الدقة في المنطقة بين الدرنات المرئية ومباشرة فيالمهاد الضفدع نفسه. لاحظ انخفاضًا وتوقفًا تامًا للنشاط الحركي لأطراف الحيوان.
وهكذا ، اكتشف عالم الفسيولوجيا العصبية نوعًا خاصًا من العمليات العصبية - تثبيط في الجهاز العصبي المركزي. سننظر في أنواع وآليات تكوينها بمزيد من التفصيل في الأقسام التالية ، والآن سنركز مرة أخرى على هذه الحقيقة: في أقسام مثل النخاع المستطيل والدرنات البصرية ، يوجد موقع يسمى المثبط ، أو " سيتشينوف ". أثبت العالم أيضًا وجوده ليس فقط في الثدييات ، ولكن أيضًا في البشر. علاوة على ذلك ، اكتشف آي إم سيتشينوف ظاهرة الإثارة المقوية للمراكز المثبطة. لقد فهم من خلال هذه العملية إثارة طفيفة في الخلايا العصبية الطاردة المركزية والعضلات المرتبطة بها ، وكذلك في مراكز تثبيط الأعصاب نفسها.
هل تتفاعل العمليات العصبية؟
أثبتت الأبحاث التي أجراها علماء الفسيولوجيا الروس البارزين I. Pavlov و I. M. Schenov أن عمل الجهاز العصبي المركزي يتميز بتنسيق ردود الفعل الانعكاسية للجسم. يؤدي تفاعل عمليات الإثارة والتثبيط في الجهاز العصبي المركزي إلى تنظيم منسق لوظائف الجسم: النشاط الحركي ، والتنفس ، والهضم ، والإفراز. تحدث العمليات الكهربائية الحيوية في وقت واحد في المراكز العصبية ويمكن أن تتغير باستمرار بمرور الوقت. وهذا يضمن الارتباط والمرور في الوقت المناسب من ردود أفعال الاستجابة للإشارات من البيئة الداخلية والخارجية. أكدت العديد من التجارب التي أجراها علماء الفسيولوجيا العصبية حقيقة أن الإثارة والتثبيط في الجهاز العصبي المركزيالظواهر العصبية الرئيسية ، والتي تستند إلى انتظامات معينة. دعونا نتناولها بمزيد من التفصيل.
المراكز العصبية في القشرة الدماغية قادرة على توزيع كلا النوعين من العمليات في جميع أنحاء الجهاز العصبي. تسمى هذه الخاصية تشعيع الإثارة أو التثبيط. الظاهرة المعاكسة هي تصغير أو تقييد منطقة الدماغ التي تنشر النبضات الحيوية. إنه يسمى التركيز. يلاحظ العلماء كلا النوعين من التفاعلات أثناء تكوين ردود الفعل الحركية المكيفة. خلال المرحلة الأولى من تكوين المهارات الحركية ، بسبب تشعيع الإثارة ، تتقلص عدة مجموعات عضلية في وقت واحد ، وليس بالضرورة أن تشارك في أداء الفعل الحركي الذي يتم تشكيله. فقط بعد التكرار المتكرر للمركب المتشكل للحركات الجسدية (التزحلق ، التزلج ، ركوب الدراجات) ، نتيجة لتركيز عمليات الإثارة في بؤر أعصاب معينة في القشرة ، تصبح جميع الحركات البشرية منسقة للغاية.
يمكن أن يحدث التبديل في عمل المراكز العصبية أيضًا بسبب الحث. يتجلى عندما يتم استيفاء الشرط التالي: أولاً ، هناك تركيز للتثبيط أو الإثارة ، ويجب أن تكون هذه العمليات ذات قوة كافية. في العلم ، هناك نوعان من الحث معروفان: S- المرحلة (التثبيط المركزي في الجهاز العصبي المركزي يعزز الإثارة) والشكل السلبي (الإثارة تسبب عملية التثبيط). هناك أيضا الاستقراء المتسلسل. في هذه الحالة ، تنعكس العملية العصبية في مركز العصب نفسه. بحثأثبت علماء الفسيولوجيا العصبية حقيقة أن سلوك الثدييات العالية والبشر يتحدد بظاهرة الحث والإشعاع وتركيز العمليات العصبية للإثارة والتثبيط.
تثبيط غير مشروط
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في أنواع التثبيط في الجهاز العصبي المركزي ونسهب في شكله المتأصل في كل من الحيوانات والبشر. المصطلح نفسه اقترحه آي بافلوف. واعتبر العالم هذه العملية من الخصائص الفطرية للجهاز العصبي وخصص نوعين منها: التلاشي والثابت. دعونا نتناولها بمزيد من التفصيل.
افترض أن هناك تركيزًا للإثارة في القشرة يولد نبضات للعضو العامل (العضلات ، الخلايا الإفرازية للغدد). بسبب التغيرات في ظروف البيئة الخارجية أو الداخلية ، تنشأ منطقة مثارة أخرى من القشرة الدماغية. ينتج إشارات بيولوجية كهربائية ذات كثافة أكبر ، مما يثبط الإثارة في مركز العصب النشط سابقًا وقوسه الانعكاسي. يؤدي تثبيط التلاشي في الجهاز العصبي المركزي إلى انخفاض شدة انعكاس الاتجاه تدريجياً. تفسير ذلك كما يلي: لم يعد المنبه الأولي يسبب عملية الإثارة في مستقبلات الخلايا العصبية الواردة.
نوع آخر من التثبيط ، لوحظ في كل من البشر والحيوانات ، تم إثباته من خلال التجربة التي أجراها الفائز بجائزة نوبل عام 1904 IP Pavlov. أثناء إطعام الكلب (مع إزالة الناسور من الخد) ، قام المجربون بتشغيل إشارة صوتية حادة - توقف إطلاق اللعاب من الناسور. وقد أطلق العالم على هذا النوع من التثبيط اسم التجاوز.
كونها خاصية فطرية ، تثبيط في الجهاز العصبي المركزيتتم بواسطة آلية منعكس غير مشروطة. إنه سلبي تمامًا ولا يتسبب في استهلاك كمية كبيرة من الطاقة ، مما يؤدي إلى توقف ردود الفعل المشروطة. التثبيط المستمر غير المشروط يصاحب العديد من الأمراض النفسية الجسدية: خلل الحركة ، والشلل التشنجي ، والشلل الرخو.
ما هي فرامل التلاشي
استمرارًا لدراسة آليات التثبيط في الجهاز العصبي المركزي ، دعونا نفكر في نوع من أنواعه يسمى بفرامل الإطفاء. من المعروف أن منعكس التوجيه هو رد فعل الجسم لتأثير إشارة خارجية جديدة. في هذه الحالة ، يتشكل مركز عصبي في القشرة الدماغية ، وهي في حالة من الإثارة. إنه يشكل قوسًا منعكسًا ، وهو المسؤول عن رد فعل الجسم ويسمى انعكاس التوجيه. يتسبب هذا الفعل المنعكس في تثبيط رد الفعل المشروط الذي يحدث في الوقت الحالي. بعد التكرار المتكرر لمنبه خارجي ، فإن المنعكس ، المسمى بالمؤشر ، يتناقص تدريجياً ويختفي في النهاية. هذا يعني أنه لم يعد يسبب تثبيط المنعكس المشروط. تسمى هذه الإشارة بفرامل التلاشي.
وهكذا ، يرتبط التثبيط الخارجي لردود الفعل المشروطة بتأثير إشارة خارجية على الجسم وهي خاصية فطرية للجهاز العصبي المركزي والمحيطي. منبه مفاجئ أو جديد ، على سبيل المثال ، إحساس بالألم ، أو صوت غريب ، أو تغيير في الإضاءة ، لا يتسبب فقط في انعكاس توجيهي ، ولكنه يساهم أيضًا في إضعاف أو حتى توقف الشرط.القوس الانعكاسي النشط حاليًا. إذا كانت هناك إشارة دخيلة (باستثناء الألم) تعمل بشكل متكرر ، فإن تثبيط المنعكس المشروط يتجلى بشكل أقل. الدور البيولوجي للشكل غير المشروط للعملية العصبية هو تنفيذ استجابة الجسم للمنبهات ، والأهم في الوقت الحالي.
فرملة داخلية
اسمها الآخر المستخدم في فسيولوجيا النشاط العصبي العالي هو التثبيط المشروط. الشرط الأساسي لظهور مثل هذه العملية هو عدم تعزيز الإشارات القادمة من العالم الخارجي مع ردود الفعل الفطرية: الهضمية واللعابية. تتطلب عمليات التثبيط في الجهاز العصبي المركزي التي نشأت في ظل هذه الظروف فترة زمنية معينة. النظر في أنواعها بمزيد من التفصيل.
على سبيل المثال ، يحدث التثبيط التفاضلي كاستجابة للإشارات البيئية التي تتطابق في السعة والشدة والقوة مع المنبه المشروط. يسمح هذا الشكل من التفاعل بين الجهاز العصبي والعالم المحيط للجسم بالتمييز بمهارة أكبر بين المنبهات والعزل عن كليتها الذي يتلقى التعزيز من خلال رد الفعل الفطري. على سبيل المثال ، عند سماع صوت مكالمة بقوة 15 هرتز ، مدعومًا بوحدة تغذية مع الطعام ، طور الكلب تفاعلًا لعابيًا مشروطًا. إذا تم تطبيق إشارة صوتية أخرى على الحيوان ، بقوة 25 هرتز ، دون تقويته بالطعام ، في السلسلة الأولى من التجارب ، سيتم إطلاق اللعاب من الناسور في الكلب إلى كل من المنبهات المشروطة. بعد مرور بعض الوقت ، سيفرق الحيوان هذه الإشارات ، وسيتوقف اللعاب من الناسور عن إفراز صوت بقوة 25 هرتز ، أي ،سيتطور التثبيط التفاضلي.
تحرير الدماغ من المعلومات التي فقدت دورها الحيوي للجسم - يتم تنفيذ هذه الوظيفة بدقة عن طريق التثبيط في الجهاز العصبي المركزي. أثبت علم وظائف الأعضاء تجريبياً أن الاستجابات الحركية المشروطة ، التي تم إصلاحها جيدًا من خلال المهارات المتقدمة ، يمكن أن تستمر طوال حياة الشخص ، على سبيل المثال ، التزلج وركوب الدراجات.
بإيجاز ، يمكننا القول أن عمليات التثبيط في الجهاز العصبي المركزي هي إضعاف أو توقف بعض ردود فعل الجسم. إنها ذات أهمية كبيرة ، حيث يتم تصحيح جميع ردود الفعل في الجسم وفقًا للظروف المتغيرة ، وإذا فقدت الإشارة المشروطة قيمتها ، فقد تختفي تمامًا. تعد أنواع مختلفة من التثبيط في الجهاز العصبي المركزي أساسية لقدرات النفس البشرية مثل الحفاظ على ضبط النفس ، وتمييز المنبهات ، والتوقع.
تأخر النظر للعملية العصبية
من الناحية التجريبية ، يمكنك إنشاء موقف تتجلى فيه استجابة الجسم لإشارة مشروطة من البيئة الخارجية حتى قبل التعرض لمحفز غير مشروط ، مثل الطعام. مع زيادة الفاصل الزمني بين بداية التعرض للإشارة المكيفة (الضوء ، الصوت ، على سبيل المثال ، دقات الميترونوم) ولحظة التعزيز التي تصل إلى ثلاث دقائق ، يكون إطلاق اللعاب إلى المحفزات المشروطة أعلاه أكثر وأكثر يتأخر ويتجلى فقط في اللحظة التي تظهر فيها وحدة تغذية بالطعام أمام الحيوان. يميز التأخير في الاستجابة للإشارة المشروطة عمليات التثبيط في الجهاز العصبي المركزي ، والتي تسمى التأخرشكل يتوافق فيه وقت التدفق مع فترة تأخير منبه غير مشروط ، مثل الطعام.
قيمة التثبيط في الجهاز العصبي المركزي
جسم الإنسان ، بالمعنى المجازي ، "تحت تهديد" عدد هائل من عوامل البيئة الخارجية والداخلية ، التي يضطر للتفاعل معها وتشكيل العديد من ردود الفعل. تتشكل مراكزهم العصبية وأقواسهم في الدماغ والحبل الشوكي. إن الحمل الزائد على الجهاز العصبي مع كثرة المراكز المتحمسة في القشرة الدماغية يؤثر سلبًا على الصحة العقلية للإنسان ، ويقلل أيضًا من أدائه.
الأساس البيولوجي للسلوك البشري
كلا النوعين من نشاط النسيج العصبي ، الإثارة والتثبيط في الجهاز العصبي المركزي ، هما أساس النشاط العصبي العالي. يحدد الآليات الفسيولوجية للنشاط العقلي البشري. تم صياغة عقيدة النشاط العصبي العالي بواسطة IP Pavlov. تفسيره الحديث كالتالي:
الإثارة والتثبيط في الجهاز العصبي المركزي ، والتي تحدث في التفاعل ، توفر عمليات عقلية معقدة: الذاكرة ، والتفكير ، والكلام ، والوعي ، وكذلك تشكل ردود فعل سلوكية بشرية معقدة
لتكوين نمط علمي للدراسة والعمل والراحة ، يطبق العلماء المعرفة بقوانين النشاط العصبي العالي.
يمكن تحديد الأهمية البيولوجية لمثل هذه العملية العصبية النشطة مثل التثبيط على النحو التالي. تغيرات في ظروف البيئة الخارجية والداخلية (قلة التعزيزتستلزم الإشارة المشروطة من خلال منعكس فطري) تغييرات كافية في آليات التكيف في جسم الإنسان. لذلك فإن الفعل المنعكس المكتسب يُثبط (ينطفئ) أو يختفي تمامًا لأنه يصبح غير مناسب للجسم.
ما هو النوم؟
أنا. أثبت P. Pavlov في أعماله تجريبيًا حقيقة أن عمليات التثبيط في الجهاز العصبي المركزي والنوم لها نفس الطبيعة. خلال فترة يقظة الجسم ، على خلفية النشاط العام للقشرة الدماغية ، لا يزال يتم تشخيص أقسامه الفردية التي يغطيها التثبيط الداخلي. أثناء النوم ، يشع على كامل سطح نصفي الكرة المخية ، ويصل إلى التكوينات تحت القشرية: الدرنات البصرية (المهاد) ، ما تحت المهاد ، التكوين الشبكي والجهاز الحوفي. كما أشار عالم الفسيولوجيا العصبية البارز P. K. Anokhin ، فإن جميع الأجزاء المذكورة أعلاه من الجهاز العصبي المركزي ، المسؤولة عن المجال السلوكي والعواطف والغرائز ، تقلل من نشاطها أثناء النوم. وهذا يستلزم انخفاضًا في توليد النبضات العصبية القادمة من تحت القشرة. وبالتالي ، يتم تقليل تنشيط القشرة. يوفر هذا إمكانية الراحة واستعادة التمثيل الغذائي في كل من الخلايا العصبية للدماغ الكبير وفي جميع أنحاء الجسم ككل.
تجارب علماء آخرين (هيس ، إيكونومو) أنشأت مجمعات خاصة من الخلايا العصبية المدرجة في النوى غير المحددة للدرنات البصرية. تسبب عمليات الإثارة التي تم تشخيصها فيها انخفاضًا في وتيرة النظم الحيوية القشرية ، والتي يمكن اعتبارها انتقالًا من الحالة النشطة(الاستيقاظ) للنوم. دفعت الدراسات التي أجريت على أجزاء من الدماغ مثل قناة سيلفيوس والبطين الثالث العلماء إلى فكرة إنشاء مركز لتنظيم النوم. إنه مرتبط تشريحيًا بجزء الدماغ المسؤول عن اليقظة. تؤدي هزيمة موقع القشرة هذا بسبب الصدمة أو نتيجة الاضطرابات الوراثية لدى البشر إلى حالات مرضية من الأرق. نلاحظ أيضًا حقيقة أن تنظيم مثل هذه العملية الحيوية للتثبيط للجسم مثل النوم يتم تنفيذه بواسطة المراكز العصبية للدماغ البيني والنواة تحت القشرية: المذنبة ، واللوزية الشكل ، والسياج والعدسي.
