Особенности деятельности нервных центров

Нервным центром называют совокупность нервных клеток, необходимых для осуществления какой-либо функции. Эти центры отвечают соответствующими рефлекторными реакциями на внешнее раздражение, поступившее от связанных с ними рецепторов.

Проведение волны возбуждения от одного нейрона к другому через синапс происходит в большинстве нервных клеток химическим путем – с помощью медиаторов. Медиатор содержится только в пресинаптической мембране, поэтому важной особенностью проведения возбуждения через синапс является одностороннее проведение нервных влияний. Поток импульсов идет от афферентных нейронов через вставочные к эфферентным мотонейронам или вегетативным нейронам органов.

Большое значение имеет замедление проведения.Затрата времени на процессы, происходящие от момента подхода нервного импульса к пресинаптической мембране до появления в постсинаптической мембране потенциалов, называется синаптической задержкой. Это примерно 0,3мс. После этого требуется еще время на развитие возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП) и потенциала действия. Весь процесс передачи нервного импульса через синапс занимает примерно 1.5мс. При утомлении, охлаждении длительность задержки возрастает.

При рефлекторной деятельности общее время от момента нанесения внешнего раздражения до появления ответной реакции организма – так называемое скрытое или латентное время реакции определяется в основном длительностью времени проведения через синапсы. Величина латентного времени рефлекса служит важным показателем функционального состояния нервных центров.

В ответ на одиночную афферентную волну, идущую от рецепторов к нейронам, в пресинаптической части синапса освобождается небольшое количество медиатора.При этом в постсинаптической мембране возникает ВПСП - небольшая местная деполяризация. Для того чтобы общая по всей мембране нейрона величина ВПСП достигла порога возникновения потенциале действия, требуется суммация на мембране клетки многих пороговых ВПСП. Лишь в результате такой суммации возбуждения возникает ответ нейрона. Различают пространственную и временную суммацию.

Пространственная суммация наблюдается в случае одновременного поступления нескольких импульсов в один и тот же нейрон по разным пресинаптическим волокнам.

Временная суммация происходит при активации одного и того же нейрона серией последовательных раздражений. Если интервалы между поступающими импульсами достаточно коротки и ВПСП нейрона от предыдущих раздражений не успевают затухать, то последующие ВПСП накладываются друг на друга, пока деполяризация мембраны нейрона не достигнет критического уровня для возникновения потенциала действия. таким образом даже слабые раздражения через некоторое время могут вызвать ответные реакции организма.

Характер ответа нейрона зависит от функционального состояния самого нейрона (его мембранного заряда, возбудимости, лабильности)). Нервные клетки обладают свойством изменять частоту передающихся импульсов, т.е. свойством трансформации ритма.

Это может быть как учащение импульсации (мультипликация ритма), так и урежение ритма.

После окончания действия раздражителя активное состояние нервной клетки или центра продолжается еще некоторое время. Это называется следовым процессом последействием т.к. импульсы циркулируют по замкнутым цепям нейрона. Это лежит в основе кратковременной памяти (до 1 часа). Длительные следы, связаны со структурными и биохимическими перестройками в клетках – это долговременная память.

Ритмическая активность нервных центров (автоматизм) осуществляется благодаря наличию кольцевых связей между нейронами. Ритмически активный нейрон имеет повышенную чувствительность к раздражителям. Фоновая активность придает гибкость и пластичность нервной системе. Вставочные нейроны обладают высокой ритмической активностью.

Тормозные процессы – необходимый компонент в координации нервной деятельности. Торможение может быть постсинаптическим и пресинаптическим.

К специальным тормозным нейронам относятся клетки Рэншоу в спинном мозге, клетки Пуркинье в мозжечке, корзинчатые клетки в промежуточном мозге.

При раздражение одного рецептора возбуждение может распространяться в ЦНС в любом направлении и на любую нервную клетку. Это происходит благодаря многочисленным взаимодействиям нейронов одной рефлекторной дуги с нейронами других рефлекторных дуг. Распространение процесса возбуждения на другие нервные центры называется иррадиацией.

Процесс иррадиации играет важную роль в формировании новых функциональных взаимосвязей – условных рефлексов.

Отрицательное воздействие иррадиации состоит в том, что иррадиация может нарушить тонкие взаимоотношения между возбужденными и заторможенными нервными центрами и вызвать нарушения координации движений.

Облегчениепроведения, или проторение пути. Установлено, что после возбуждения, возникшего в ответ на ритмическое раздражение, следующий стимул вызывает больший эффект, требуется меньшая сила последующего раздражения.

Индукция (наведение) противоположного процесса. Сильный процесс возбуждения в нервном центре вызывает торможение в соседних нервных центрах. Индукция ограничивает распространение нервных процессов и обеспечивает концентрацию. Индукция лежит в основе доминанты – образования нервного центра повышенной возбудимости Это явление впервые было описано А.А. Ухтомским(1923). Доминантный, господствующий нервный центр подчиняет себе более слабые, притягивает их энергию и за счет этого еще более усиливается.

Дивергениция и конвергенция (расхождение и схождение) импульсов.

Способность нейрона устанавливать многочисленные синаптические связи с различными нервными клетками в пределах одного или разных нервных центров – это дивергенция.

Схождение различных путей проведения нервных импульсов к одному и тому же нейрону называется конвергенцией.

Окклюзия и облегчение. В зависимости от взаимного расположения ядерных и периферических зон разных нервных центров может проявиться при взаимодействии рефлексов явление окклюзии (закупорки) или облегчения (суммации). При взаимном перекрывании синаптических полей двух нервных центров суммарный эффект оказывается меньшим, чем сумма отдельных реакций.

Утомляемость нервных центров возникает в результате истощения медиатора, при фармакологических воздействиях, недостатке кислорода, как результат малой лабильности.

Пластичность нервных центров. Под пластичностью понимают функциональную изменчивость и приспособляемость, нарушенная функция может восстановиться.

Лекция 7