Điều hoà hoạt động thần kinh là một quá trình hưng phấn và ức chế ở hệ thần kinh trung ương. Ban đầu, nó xảy ra như một phản ứng cơ bản đối với kích ứng. Trong quá trình tiến hóa, các chức năng thần kinh trở nên phức tạp hơn, dẫn đến sự hình thành các bộ phận chính của hệ thần kinh và nội tiết. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nghiên cứu một trong những quá trình chính - ức chế trong hệ thần kinh trung ương, các loại và cơ chế thực hiện của nó.
Mô thần kinh, cấu trúc và chức năng của nó
Một trong những loại mô động vật, được gọi là thần kinh, có cấu trúc đặc biệt cung cấp cả quá trình kích thích và thực hiện các chức năng ức chế trong hệ thần kinh trung ương. Tế bào thần kinh bao gồm một cơ thể và các quá trình: ngắn (đuôi gai) và dài (sợi trục), đảm bảo truyền các xung thần kinh từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác. Phần cuối của sợi trục của tế bào thần kinh tiếp xúc với đuôi gai của tế bào thần kinh tiếp theo tại những nơi được gọi là khớp thần kinh. Chúng cung cấp sự truyền các xung điện sinh học qua các mô thần kinh. Và sự phấn khíchluôn di chuyển theo một hướng - từ sợi trục đến cơ thể hoặc các nhánh của tế bào thần kinh khác.
Một tính chất nữa, ngoài tính chất kích thích, xảy ra ở mô thần kinh, là sự ức chế ở hệ thần kinh trung ương. Đây là phản ứng của cơ thể trước tác động của chất kích thích, dẫn đến giảm hoặc ngừng hoàn toàn hoạt động vận động hoặc bài tiết, trong đó các tế bào thần kinh ly tâm tham gia. Sự ức chế trong mô thần kinh cũng có thể xảy ra mà không cần kích thích trước, mà chỉ dưới ảnh hưởng của chất trung gian ức chế, chẳng hạn như GABA. Nó là một trong những bộ truyền lực chính của phanh. Ở đây bạn cũng có thể đặt tên cho một chất như vậy là glycine. Axit amin này có liên quan đến việc tăng cường các quá trình ức chế và kích thích sản xuất các phân tử axit gamma-aminobutyric trong khớp thần kinh.
Tôi. M. Sechenov và công việc của ông trong sinh lý học thần kinh
Một nhà khoa học lỗi lạc người Nga, người sáng tạo ra lý thuyết về hoạt động phản xạ của não, đã chứng minh sự hiện diện trong các phần trung tâm của hệ thần kinh của các phức hợp tế bào đặc biệt có khả năng làm bất hoạt các quá trình điện sinh học. Việc khám phá ra các trung tâm ức chế trong hệ thần kinh trung ương trở nên khả thi nhờ vào việc sử dụng ba loại thí nghiệm của I. Sechenov. Chúng bao gồm: cắt các phần của vỏ não ở các vùng khác nhau của não, kích thích các locus chất xám riêng lẻ bằng các yếu tố vật lý hoặc hóa học (dòng điện, dung dịch natri clorua), cũng như phương pháp kích thích sinh lý của các trung tâm não. I. M. Sechenov là một nhà thí nghiệm xuất sắc, tạo ra những đường cắt siêu chính xác ở khu vực giữa các nốt sần thị giác và trực tiếp trongchính con ếch đồi thị. Ông quan sát thấy sự suy giảm và ngừng hoàn toàn hoạt động vận động của các chi của con vật.
Vì vậy, một nhà sinh lý học thần kinh đã phát hiện ra một loại quá trình thần kinh đặc biệt - sự ức chế trong hệ thần kinh trung ương. Chúng ta sẽ xem xét các loại và cơ chế hình thành của nó chi tiết hơn trong các phần sau và bây giờ chúng ta sẽ một lần nữa tập trung vào thực tế này: trong các bộ phận như tủy sống và các nốt lao thị giác, có một vị trí được gọi là vùng ức chế, hoặc " Sechenov "trung tâm. Nhà khoa học cũng chứng minh sự hiện diện của nó không chỉ ở động vật có vú, mà còn ở con người. Hơn nữa, I. M. Sechenov đã phát hiện ra hiện tượng trương lực kích thích các trung tâm ức chế. Qua quá trình này, anh ấy hiểu được sự kích thích nhẹ ở các nơ-ron ly tâm và các cơ liên quan đến chúng, cũng như ở các trung tâm thần kinh ức chế.
Các quá trình thần kinh có tương tác không?
Nghiên cứu của các nhà sinh lý học nổi tiếng người Nga I. P. Pavlov và I. M. Sechenov đã chứng minh rằng công việc của hệ thần kinh trung ương được đặc trưng bởi sự phối hợp các phản ứng phản xạ của cơ thể. Sự tương tác của các quá trình hưng phấn và ức chế trong hệ thần kinh trung ương dẫn đến sự điều hòa phối hợp các chức năng của cơ thể: hoạt động vận động, hô hấp, tiêu hóa, bài tiết. Các quá trình điện sinh học đồng thời xảy ra trong các trung tâm thần kinh và có thể thay đổi liên tục theo thời gian. Điều này đảm bảo sự tương quan và thông qua kịp thời các phản xạ đáp ứng với các tín hiệu từ môi trường bên trong và bên ngoài. Nhiều thí nghiệm được tiến hành bởi các nhà sinh lý học thần kinh đã xác nhận một thực tế rằng sự kích thích và ức chế trong hệ thần kinh trung ương làcác hiện tượng thần kinh quan trọng, dựa trên những quy luật nhất định. Hãy xem xét chi tiết hơn về chúng.
Các trung tâm thần kinh của vỏ não có thể phân phối cả hai loại quá trình này trong toàn bộ hệ thống thần kinh. Tính chất này được gọi là sự chiếu xạ kích thích hoặc ức chế. Hiện tượng ngược lại là giảm hoặc hạn chế vùng não truyền xung động sinh học. Nó được gọi là sự tập trung. Các nhà khoa học quan sát thấy cả hai loại tương tác trong quá trình hình thành các phản xạ vận động có điều kiện. Trong giai đoạn đầu hình thành kỹ năng vận động, do sự chiếu xạ của kích thích, một số nhóm cơ đồng thời co lại, không nhất thiết phải tham gia thực hiện hành vi vận động được hình thành. Chỉ sau khi lặp đi lặp lại nhiều lần phức hợp hình thành của các chuyển động thể chất (trượt băng, trượt tuyết, đi xe đạp), do sự tập trung của các quá trình kích thích trong các ổ thần kinh cụ thể của vỏ não, tất cả các chuyển động của con người mới trở nên phối hợp nhịp nhàng.
Sự chuyển đổi trong công việc của các trung khu thần kinh cũng có thể xảy ra do cảm ứng. Nó biểu hiện khi đáp ứng điều kiện sau: đầu tiên là có nồng độ ức chế hoặc kích thích, và các quá trình này phải có đủ cường độ. Trong khoa học, người ta biết đến hai dạng cảm ứng: pha S (ức chế trung ương ở thần kinh trung ương làm tăng kích thích) và dạng tiêu cực (kích thích gây ra quá trình ức chế). Ngoài ra còn có cảm ứng tuần tự. Trong trường hợp này, quá trình thần kinh bị đảo ngược trong chính trung khu thần kinh. Tìm kiếmcác nhà sinh lý học thần kinh đã chứng minh thực tế rằng hành vi của động vật có vú bậc cao và con người được xác định bởi các hiện tượng cảm ứng, chiếu xạ và sự tập trung của các quá trình kích thích và ức chế thần kinh.
Ức chế vô điều kiện
Hãy xem xét chi tiết hơn các loại ức chế trong hệ thần kinh trung ương và hình thức của nó, vốn có ở cả động vật và con người. Bản thân thuật ngữ này do I. Pavlov đề xuất. Các nhà khoa học coi quá trình này là một trong những đặc tính bẩm sinh của hệ thần kinh và chỉ ra hai loại của nó: mờ dần và không đổi. Hãy xem xét chi tiết hơn về chúng.
Cho rằng có trọng tâm kích thích ở vỏ não phát xung động đến cơ quan hoạt động (cơ, tế bào tiết của tuyến). Do sự thay đổi của điều kiện ngoại cảnh hoặc bên trong, làm phát sinh vùng hưng phấn khác của vỏ não. Nó tạo ra các tín hiệu điện sinh học có cường độ lớn hơn, giúp ức chế sự kích thích ở trung tâm thần kinh hoạt động trước đó và cung phản xạ của nó. Sự ức chế dần dần trong hệ thần kinh trung ương dẫn đến cường độ của phản xạ định hướng giảm dần. Giải thích cho điều này như sau: kích thích sơ cấp không còn gây ra quá trình kích thích trong các thụ thể của tế bào thần kinh hướng tâm.
Một loại ức chế khác, được quan sát thấy ở cả người và động vật, được chứng minh bằng thí nghiệm được thực hiện bởi người đoạt giải Nobel năm 1904 IP Pavlov. Trong khi cho chó ăn (với lỗ rò đã được loại bỏ khỏi má), những người thử nghiệm đã bật một tín hiệu âm thanh sắc nét - sự tiết nước bọt từ lỗ rò ngừng lại. Các nhà khoa học gọi đây là loại ức chế siêu việt.
Là tính chất bẩm sinh, ức chế hệ thần kinh trung ương.tiến hành theo cơ chế phản xạ không điều kiện. Nó khá thụ động và không gây tiêu hao một lượng lớn năng lượng, dẫn đến ngừng các phản xạ có điều kiện. Sự ức chế không điều kiện liên tục đi kèm với nhiều bệnh tâm thần: rối loạn vận động, liệt cứng và mềm nhũn.
Phanh phai là gì
Tiếp tục nghiên cứu các cơ chế ức chế trong hệ thần kinh trung ương, chúng ta hãy xem xét một trong những loại của nó, được gọi là phanh dập tắt là gì. Ai cũng biết rằng phản xạ định hướng là phản ứng của cơ thể trước tác động của một tín hiệu ngoại lai mới. Trong trường hợp này, một trung khu thần kinh được hình thành trong vỏ não, ở trạng thái bị kích thích. Nó tạo thành một cung phản xạ, cung này chịu trách nhiệm cho các phản ứng của cơ thể và được gọi là phản xạ định hướng. Hành động phản xạ này gây ức chế phản xạ có điều kiện đang diễn ra lúc này. Sau khi lặp đi lặp lại nhiều lần một kích thích ngoại lai, phản xạ, được gọi là chỉ định, giảm dần và cuối cùng biến mất. Điều này có nghĩa là nó không còn gây ức chế phản xạ có điều kiện nữa. Tín hiệu này được gọi là phanh tắt dần.
Như vậy, sự ức chế bên ngoài của phản xạ có điều kiện có liên quan đến ảnh hưởng của một tín hiệu ngoại lai lên cơ thể và là một đặc tính bẩm sinh của hệ thần kinh trung ương và ngoại vi. Một kích thích đột ngột hoặc mới, ví dụ, cảm giác đau, âm thanh ngoại lai, sự thay đổi độ chiếu sáng, không chỉ gây ra phản xạ định hướng mà còn góp phần làm suy yếu hoặc thậm chí ngừng hoàn toàn các điều kiện.cung phản xạ hiện đang hoạt động. Nếu một tín hiệu ngoại lai (ngoại trừ cơn đau) tác động lặp đi lặp lại, thì việc ức chế phản xạ có điều kiện sẽ ít biểu hiện hơn. Vai trò sinh học của hình thức không điều kiện của quá trình thần kinh là thực hiện phản ứng của cơ thể đối với kích thích, điều quan trọng nhất vào lúc này.
Phanh nội
Tên khác của nó được sử dụng trong sinh lý của hoạt động thần kinh cao hơn là ức chế có điều kiện. Điều kiện tiên quyết chính cho sự xuất hiện của một quá trình như vậy là thiếu sự củng cố của các tín hiệu đến từ thế giới bên ngoài với các phản xạ bẩm sinh: tiêu hóa, tiết nước bọt. Các quá trình ức chế trong hệ thần kinh trung ương phát sinh trong những điều kiện này đòi hỏi một khoảng thời gian nhất định. Xem xét các loại của chúng chi tiết hơn.
Ví dụ, sự ức chế khác biệt xảy ra như một phản ứng đối với các tín hiệu môi trường phù hợp về biên độ, cường độ và cường độ với kích thích có điều kiện. Hình thức tương tác này giữa hệ thần kinh và thế giới xung quanh cho phép cơ thể phân biệt một cách tinh vi hơn giữa các kích thích và tách biệt khỏi tổng thể của chúng với tác nhân nhận được sự củng cố bằng một phản xạ bẩm sinh. Ví dụ, đối với âm thanh của cuộc gọi có cường độ 15 Hz, được hỗ trợ bởi máng ăn cùng với thức ăn, con chó đã phát triển phản ứng tiết nước bọt có điều kiện. Nếu một tín hiệu âm thanh khác được áp dụng cho con vật, với cường độ 25 Hz, mà không củng cố nó bằng thức ăn, thì trong loạt thí nghiệm đầu tiên, nước bọt sẽ được tiết ra từ lỗ rò ở chó đối với cả những kích thích có điều kiện. Sau một thời gian, động vật sẽ phân biệt các tín hiệu này và nước bọt từ lỗ rò sẽ ngừng tiết ra âm thanh có công suất 25 Hz, nghĩa làsự ức chế khác biệt sẽ phát triển.
Giải phóng não khỏi những thông tin đã mất đi vai trò quan trọng đối với cơ thể - chức năng này được thực hiện chính xác bằng cách ức chế hệ thần kinh trung ương. Sinh lý học đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng các phản ứng vận động có điều kiện, được cố định tốt bởi các kỹ năng đã phát triển, có thể tồn tại trong suốt cuộc đời của một người, chẳng hạn như trượt băng, đi xe đạp.
Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng quá trình ức chế trong hệ thần kinh trung ương là sự suy yếu hoặc ngừng một số phản ứng của cơ thể. Chúng có tầm quan trọng rất lớn, vì tất cả các phản xạ của cơ thể đều được điều chỉnh theo các điều kiện đã thay đổi, và nếu tín hiệu có điều kiện mất giá trị, thì chúng thậm chí có thể biến mất hoàn toàn. Nhiều loại ức chế khác nhau trong hệ thống thần kinh trung ương là cơ bản cho các khả năng như duy trì sự tự chủ của con người, phân biệt các kích thích và kỳ vọng.
Xem chậm quá trình thần kinh
Theo kinh nghiệm, bạn có thể tạo ra một tình huống trong đó phản ứng của cơ thể đối với một tín hiệu có điều kiện từ môi trường bên ngoài thể hiện ngay cả trước khi tiếp xúc với một kích thích không điều chỉnh, chẳng hạn như thức ăn. Với sự gia tăng khoảng thời gian giữa thời điểm bắt đầu tiếp xúc với một tín hiệu có điều kiện (ánh sáng, âm thanh, ví dụ, nhịp đập của máy đếm nhịp) và thời điểm củng cố lên đến ba phút, việc tiết ra nước bọt đối với các kích thích có điều kiện nói trên ngày càng nhiều bị trì hoãn và chỉ biểu hiện tại thời điểm một khay chứa thức ăn xuất hiện trước mặt con vật. Sự chậm trễ trong phản ứng với một tín hiệu có điều kiện đặc trưng cho các quá trình ức chế trong hệ thần kinh trung ương, được gọi là trì hoãnmột hình thức trong đó thời gian lưu chuyển của nó tương ứng với khoảng thời gian trì hoãn của một tác nhân kích thích không được điều chỉnh, chẳng hạn như thức ăn.
Giá trị của sự ức chế hệ thần kinh trung ương
Cơ thể con người, nói một cách hình tượng, là "dưới họng súng" của một số lượng lớn các yếu tố của môi trường bên ngoài và bên trong, mà nó buộc phải phản ứng và hình thành nhiều phản xạ. Các trung tâm thần kinh và vòng cung của chúng được hình thành trong não và tủy sống. Sự quá tải của hệ thống thần kinh với một số lượng lớn các trung tâm hưng phấn trong vỏ não ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tinh thần của một người, và cũng làm giảm hiệu suất của họ.
Cơ sở sinh học của hành vi con người
Cả hai loại hoạt động của mô thần kinh, cả kích thích và ức chế ở thần kinh trung ương, là cơ sở của hoạt động thần kinh cao hơn. Nó quyết định các cơ chế sinh lý của hoạt động tinh thần của con người. Học thuyết về hoạt động thần kinh cao hơn được xây dựng bởi IP Pavlov. Cách giải thích hiện đại của nó như sau:
Kích thích và ức chế trong hệ thần kinh trung ương, xảy ra trong sự tương tác, cung cấp các quá trình tinh thần phức tạp: trí nhớ, suy nghĩ, lời nói, ý thức và cũng hình thành các phản ứng hành vi phức tạp của con người
Để xây dựng một chế độ học tập, làm việc và nghỉ ngơi có căn cứ khoa học, các nhà khoa học áp dụng kiến thức về quy luật hoạt động thần kinh cao hơn.
Ý nghĩa sinh học của một quá trình thần kinh tích cực như sự ức chế có thể được xác định như sau. Thay đổi các điều kiện của môi trường bên ngoài và bên trong (thiếu sự củng cốtín hiệu có điều kiện bởi một phản xạ bẩm sinh) kéo theo những thay đổi đầy đủ trong các cơ chế thích ứng trong cơ thể con người. Do đó, hành động phản xạ có được sẽ bị ức chế (dập tắt) hoặc biến mất hoàn toàn, vì nó trở nên không phù hợp với cơ thể.
Ngủ là gì?
Tôi. P. Pavlov trong các công trình của mình đã thực nghiệm chứng minh rằng các quá trình ức chế trong hệ thần kinh trung ương và giấc ngủ có cùng bản chất. Trong giai đoạn cơ thể tỉnh táo, dựa trên nền tảng của hoạt động chung của vỏ não, các phần riêng lẻ bị bao phủ bởi sự ức chế bên trong vẫn được chẩn đoán. Trong khi ngủ, nó tỏa ra trên toàn bộ bề mặt của bán cầu đại não, đến các hình thành dưới vỏ: các nốt thị giác (đồi thị), vùng dưới đồi, hình thành lưới và hệ thống limbic. Như nhà sinh lý học thần kinh xuất sắc P. K. Anokhin đã chỉ ra, tất cả các bộ phận trên của hệ thần kinh trung ương, chịu trách nhiệm về lĩnh vực hành vi, cảm xúc và bản năng, đều giảm hoạt động của chúng trong khi ngủ. Điều này kéo theo sự giảm phát các xung thần kinh đến từ dưới vỏ não. Do đó, sự hoạt hóa của vỏ não bị giảm đi. Điều này cung cấp khả năng nghỉ ngơi và phục hồi quá trình trao đổi chất cả trong các tế bào thần kinh của não lớn và toàn bộ cơ thể.
Kinh nghiệm của các nhà khoa học khác (Hess, Economo) đã thiết lập các phức hợp đặc biệt của tế bào thần kinh có trong nhân không đặc hiệu của các nốt thị giác. Các quá trình kích thích được chẩn đoán ở chúng gây ra sự giảm tần số của nhịp sinh học vỏ não, có thể được coi là sự chuyển đổi từ trạng thái hoạt động(thức dậy) để ngủ. Các nghiên cứu về các phần não như ống dẫn nước của Sylvius và tâm thất thứ ba đã thúc đẩy các nhà khoa học lên ý tưởng về một trung tâm điều hòa giấc ngủ. Nó có liên quan về mặt giải phẫu với phần não chịu trách nhiệm về sự tỉnh táo. Việc mất vị trí này của vỏ não do chấn thương hoặc do rối loạn di truyền ở người dẫn đến tình trạng bệnh lý là mất ngủ. Chúng tôi cũng lưu ý thực tế rằng việc điều chỉnh quá trình ức chế cực kỳ quan trọng đối với cơ thể khi ngủ được thực hiện bởi các trung tâm thần kinh của màng não và các nhân dưới vỏ: hình đuôi, hình quả hạnh, hàng rào và hình thấu kính.
