Grundprinzipien der Koordinationsaktivitäten des Zentralnervensystems. Grundprinzipien der Funktionsweise des Nervensystems

3-1. Welches Prinzip liegt der Aktivität zugrunde? nervöses System? Zeichnen Sie ein Diagramm seiner Umsetzung.

3-2. Listen Sie die Schutzreflexe auf, die auftreten, wenn die Schleimhäute von Augen, Nasenhöhle, Mund, Rachen und Speiseröhre gereizt sind.

3-3. Überprüfen Sie den Würgereflex nach allen Klassifizierungskriterien.

3-4. Warum hängt die Reflexzeit von der Anzahl der Interneuronen ab?

3-5. Ist es möglich, das Aktionspotential von Nerv A zu registrieren, wenn Nerv B unter den im Diagramm (Punkt 1) dargestellten Versuchsbedingungen stimuliert wird? Was passiert, wenn Sie Nerv A an Punkt 2 reizen?

3-6. Wird ein Neuron erregt, wenn entlang mehrerer Axone gleichzeitig unterschwellige Reize auf es ausgeübt werden? Warum?

3-7. Wie hoch muss die Frequenz irritierender Reize sein, damit eine unterschwellige Stimulation eine Erregung eines Neurons hervorruft? Geben Sie Ihre Antwort allgemein.

3-8. Neuron A wird entlang zweier Axone stimuliert, die sich ihm mit einer Frequenz von 50 g nähern. Mit welcher Frequenz kann Neuron A Impulse entlang des gesamten Axons senden?

3-9. Was passiert mit dem Motoneuron? Rückenmark wann ist die Renshaw-Zelle erregt?

3-10. Überprüfen Sie, ob die Tabelle korrekt kompiliert ist:

3-11. Nehmen wir an, dass die unten gezeigte Anregung des Zentrums ausreicht, um für jedes Neuron zwei Quanten des Senders freizusetzen. Wie verändert sich die Erregung des Zentrums und die Funktion der von ihm regulierten Geräte, wenn statt eines Axons gleichzeitig die Axone A und B stimuliert werden? Wie nennt man dieses Phänomen?

3-12. Um Neuronen zu erregen dieses Zentrums zwei Quanten des Mediators genügen. Listen Sie auf, welche Neuronen des Nervenzentrums erregt werden, wenn die Axone A und B, B und C, A, B und C stimuliert werden. Wie nennt man dieses Phänomen?

3-13. Was sind die Hauptvorteile der nervösen Funktionsregulation im Vergleich zur humoralen Regulation?

3-14. Eine längere Reizung des somatischen Nervs führt zu einer Ermüdung des Muskels. Was passiert mit dem Muskel, wenn wir nun die Reizung des sympathischen Nervs mit diesem Muskel verbinden? Wie nennt man dieses Phänomen?

3-15. Die Abbildung zeigt Kymogramme des Kniereflexes einer Katze. Eine Reizung welcher Strukturen des Mittelhirns verursacht die in den Kymographen 1 und 2 dargestellten Reflexveränderungen?

3-16. Eine Reizung welcher Struktur des Mittelhirns verursacht die im Elektroenzephalogramm dargestellte Reaktion? Wie nennt man diese Reaktion?

Alpha-Rhythmus Beta-Rhythmus

3-17. Auf welcher Ebene muss der Hirnstamm durchtrennt werden, um die in der Abbildung gezeigten Veränderungen im Muskeltonus hervorzurufen? Wie nennt man dieses Phänomen?

3-18. Wie verändert sich der Tonus der Vorder- und Hinterbeine eines Bulbartiers, wenn der Kopf nach hinten geworfen wird?

3-19. Wie verändert sich der Tonus der Muskeln der Vorder- und Hinterbeine eines Bulbartiers, wenn sein Kopf nach vorne geneigt wird?

3-20. Markieren Sie Alpha-, Beta-, Theta- und Deltawellen im EEG und geben Sie deren Frequenz- und Amplitudeneigenschaften an.

3-21. Bei der Messung der Erregbarkeit des Somas, der Dendriten und des Axonhügels eines Neurons wurden folgende Werte erhalten: Die Rheobase verschiedener Teile der Zelle betrug 100 mV, 30 mV, 10 mV. Sagen Sie mir, welche Teile der Zelle entsprechen den einzelnen Parametern?

3-22. Ein 150 g schwerer Muskel verbrauchte in 5 Minuten 20 ml. Sauerstoff. Wie viel Sauerstoff verbrauchen unter diesen Bedingungen ungefähr 150 g Nervengewebe pro Minute?

3-23. Was passiert im Nervenzentrum, wenn Impulse mit einer Frequenz an seinen Neuronen ankommen, bei der Acetylcholin keine Zeit hat, durch Cholinesterase vollständig zerstört zu werden, und sich in großen Mengen auf der postsynaptischen Membran ansammelt?

3-24. Warum verspüren Frösche bei der Verabreichung von Strychnin Krämpfe als Reaktion auf jede noch so kleine Reizung?

3-25. Wie verändert sich die Kontraktion eines neuromuskulären Medikaments, wenn der perfundierten Flüssigkeit Cholinesterase oder Aminoxidase zugesetzt wird?

3-26. Das Kleinhirn des Hundes wurde vor zwei Monaten entfernt. Welche Symptome einer motorischen Dysfunktion können Sie bei diesem Tier feststellen?

3-27. Was passiert mit dem Alpha-Rhythmus im EEG beim Menschen, wenn die Augen mit Licht stimuliert werden, und warum?

3-28. Welche der dargestellten Kurven entsprechen dem Aktionspotenzial (AP), dem erregenden postsynaptischen Potenzial (EPSP) und dem inhibitorischen postsynaptischen Potenzial (IPSP)?

3-29. Der Patient hat eine vollständige Ruptur des Rückenmarks zwischen Brust- und Lendenwirbelsäule. Wird er Störungen beim Stuhlgang und beim Wasserlassen haben, und wenn ja, wie werden sich diese zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Verletzung äußern?

3-30. Ein Mann entwickelte nach einer Schusswunde im Gesäßbereich ein nicht heilendes Geschwür am Unterschenkel. Wie lässt sich sein Aussehen erklären?

3-31. Die Formatio reticularis des Hirnstamms des Tieres wird zerstört. Kann unter diesen Bedingungen das Phänomen der Sechenov-Hemmung auftreten?

3-32. Bei einer Reizung der Großhirnrinde macht der Hund Bewegungen mit den Vorderpfoten. Welcher Bereich des Gehirns wird Ihrer Meinung nach stimuliert?

3-33. Dem Tier wurde eine große Dosis Chlorpromazin injiziert, das das aufsteigende Aktivierungssystem der Formatio reticularis des Hirnstamms blockiert. Wie verändert sich das Verhalten des Tieres und warum?

3-34. Es ist bekannt, dass der Anästhesist während des Narkoseschlafs während einer Operation ständig die Reaktion der Pupillen des Patienten auf Licht überwacht. Zu welchem ​​Zweck tut er dies und was könnte der Grund dafür sein, dass diese Reaktion ausbleibt?

3-35. Der Patient ist Linkshänder und leidet an motorischer Aphasie. Welcher Bereich der Großhirnrinde ist betroffen?

3-36. Der Patient ist Rechtshänder und erinnert sich nicht an die Namen von Gegenständen, beschreibt aber deren Zweck korrekt. Welcher Bereich des Gehirns ist bei dieser Person betroffen?

3-37. Eine Muskelfaser hat typischerweise eine Endplatte und jedes Endplattenpotential überschreitet einen Schwellenwert. Auf den zentralen Neuronen gibt es Hunderte und Tausende von Synapsen, und die EPSPs einzelner Synapsen erreichen nicht den Schwellenwert. Welche physiologische Bedeutung haben diese Unterschiede?

3-38. Zwei Studenten beschlossen, in einem Experiment nachzuweisen, dass der Tonus der Skelettmuskulatur reflexartig aufrechterhalten wird. An einem Haken wurden zwei Wirbelsäulenfrösche aufgehängt. Ihre Unterpfoten waren leicht angezogen, was auf einen Tonus hindeutete. Dann schneidet der erste Schüler die vorderen Wurzeln des Rückenmarks durch und der zweite die hinteren. Die Beine beider Frösche hingen wie Peitschen herab. Welcher Schüler hat das Experiment richtig durchgeführt?

3-39. Warum kann die Kühlung des Gehirns die Dauer des klinischen Todes verlängern?

3-40. Warum nimmt bei einem Menschen, wenn er müde wird, zunächst die Genauigkeit seiner Bewegungen und dann die Stärke der Kontraktionen ab?

3-41. Wenn der Kniereflex des Patienten schwach ist, wird der Patient manchmal gebeten, seine Hände vor der Brust zu verschränken und sie in verschiedene Richtungen zu ziehen, um ihn zu stärken. Warum führt dies zu einer Erhöhung des Reflexes?

3-42. Wenn ein Axon stimuliert wird, werden drei Neuronen erregt. Bei gegenseitiger Reizung sind es 6. Bei gemeinsamer Reizung werden 15 Neuronen erregt. Auf wie vielen Neuronen laufen diese Axone zusammen?

3-43. Beim Schreibenlernen „hilft“ sich ein Kind mit Kopf und Zunge. Was ist der Mechanismus dieses Phänomens?

3-44. Beim Frosch wurde ein Flexionsreflex induziert. Dabei werden die Beugezentren erregt und die Streckzentren wechselseitig gehemmt. Während des Experiments werden postsynaptische Potenziale von Motoneuronen aufgezeichnet. Welche Reaktion (Flexor-EPSP oder Extensor-EPSP) wird später aufgezeichnet?

3-45. Bei präsynaptischer Hemmung kommt es zu einer Depolarisation der Membran und bei postsynaptischer Hemmung zu Hyperpolarisation. Warum erzeugen diese gegensätzlichen Reaktionen die gleiche Hemmwirkung?

3-46. Wenn ein Mensch aufsteht, beginnt die Schwerkraft auf ihn einzuwirken. Warum beugen sich deine Beine nicht?

3-47. Behält das Tier nach der Durchtrennung des Rückenmarks unter der Medulla oblongata andere Reflexe als die der Wirbelsäule? Die Atmung wird künstlich unterstützt.

3-48. Wie können absteigende Einflüsse des Zentralnervensystems die motorische Aktivität verändern, ohne die Motoneuronen des Rückenmarks zu beeinträchtigen?

3-49. Das Tier wurde zwei aufeinanderfolgenden vollständigen Durchtrennungen des Rückenmarks unter der Medulla oblongata unterzogen – auf der Höhe der Segmente C-2 und C-4. Wie verändert sich der Blutdruck nach der ersten und zweiten Transektion?

3-50. Bei zwei Patienten kam es zu einer Hirnblutung – einer davon in der Großhirnrinde. in einem anderen - in der Medulla oblongata. Welcher Patient hat eine ungünstigere Prognose?

3-51. Was passiert mit einer Katze in einem Zustand enthirniger Starre, nachdem sie den Hirnstamm unterhalb des roten Kerns durchtrennt hat, wenn auch die Rückenwurzeln des Rückenmarks durchtrennt werden?

3-52. Beim Kurvenlaufen auf einer Stadionbahn ist von einem Skater eine besonders präzise Beinarbeit erforderlich. Spielt es in dieser Situation eine Rolle, in welcher Position sich der Kopf des Sportlers befindet?

3-53. Reisekrankheit (Seekrankheit) entsteht, wenn der Vestibularapparat gereizt ist, was die Umverteilung des Muskeltonus beeinträchtigt. Was erklärt das Auftreten von Übelkeits- und Schwindelsymptomen bei Seekrankheit?

3-54. In einem Experiment an einem Hund wurde der Bereich des ventromedialen Kerns des Hypothalamus auf 50°C erhitzt, dann wurde das Tier unter normalen Bedingungen gehalten. Wie hat es sich verändert? Aussehen Hunde nach einer Weile?

3-55. Wenn die Großhirnrinde ausgeschaltet ist, verliert eine Person das Bewusstsein. Ist ein solcher Effekt bei völlig intakter Hirnrinde und normaler Blutversorgung möglich?

3-56. Bei dem Patienten wurden Magen-Darm-Beschwerden festgestellt. Der Arzt der Klinik überwies ihn zur Behandlung nicht an eine therapeutische Klinik, sondern an eine neurologische Klinik. Was könnte zu einer solchen Entscheidung geführt haben?

3-57. Eines der Hauptkriterien für den Hirntod ist das Fehlen elektrischer Aktivität. Kann man analog vom Absterben eines Skelettmuskels sprechen, wenn von ihm im Ruhezustand kein Elektromyogramm aufgezeichnet werden kann?

(Aufgaben Nr. 3-58 – 3-75 aus der Aufgabensammlung, herausgegeben von G.I. Kositsky [1])

3-58. Kann ein unbedingter Reflex unter Beteiligung nur eines Teils des Zentralnervensystems ausgeführt werden? Wird der Wirbelsäulenreflex im gesamten Organismus unter Beteiligung nur eines („eigenen“) Segments des Rückenmarks ausgeführt? Unterscheiden sich die Reflexe eines Wirbelsäulentiers und wenn ja, in welcher Weise von den Wirbelsäulenreflexen, die unter Beteiligung höher gelegener Teile des Zentralnervensystems ausgeführt werden?

3-59. Auf welcher Ebene I oder II sollte ein Gehirnschnitt durchgeführt werden und wie sollte Sechenovs Experiment durchgeführt werden, um das Vorhandensein einer intrazentralen Hemmung nachzuweisen?

Frosch-Gehirndiagramm

3-60. Geben Sie in der Abbildung die Strukturen an, die Veränderungen im Zustand der Skelettmuskulatur wahrnehmen, und benennen Sie deren afferente und efferente Innervation. Wie heißen gammaefferente Fasern und welche Rolle spielen sie bei der Propriozeption? Charakterisieren Sie anhand des Diagramms die physiologische Rolle der Muskelspindel

3-61.Welche Arten der Hemmung können in den in den Abbildungen 1 und 2 gezeigten Strukturen durchgeführt werden?

Schemata verschiedener Formen der Hemmung im Zentralnervensystem

3-62. Benennen Sie die im Diagramm angegebenen Strukturen mit den Nummern 1, 2, 3. Welcher Prozess läuft in den Endästen von Axon 1 ab, wenn ein Impuls auf dem Weg 1 dort ankommt? Welcher Prozess wird unter dem Einfluss von Impulsen von Neuron 2 in Nervenenden 1 ablaufen?

Lage inhibitorischer Synapsen auf präsynaptischen Axonästen

3-63. Wo lässt sich die in der Abbildung dargestellte elektrische Aktivität erfassen und wie nennt man sie? In welchem ​​Nervenprozess wird elektrische Aktivität vom Typ 1 und in welchem ​​vom Typ 2 aufgezeichnet? Bioelektrische Spiegelungen des Funktionszustands von Synapsen.

3-64. Wie heißt der Staat, in dem sich die in Abbildung 2 gezeigte Katze befindet? An welcher Linie I, II, III oder IV muss ein Schnitt gemacht werden, damit eine Katze eine ähnliche Erkrankung wie auf dem Bild entwickelt? Welche Kerne und welcher Teil des Zentralnervensystems werden in diesem Abschnitt von den darunter liegenden Kernen getrennt? 1. Schema der Gehirndurchtrennungen auf verschiedenen Ebenen. 2. Katze nach Hirnstammdurchtrennung.

3-65. Welches Strukturmerkmal des autonomen Nervensystems ist im Diagramm dargestellt? Welche Merkmale der Organinnervation sind mit dieser Struktur synaptischer Verbindungen im Ganglion verbunden?

3-66. Bestimmen Sie nach der Untersuchung der dargestellten Diagramme der Reflexbögen:

1) Ist es möglich, bei Stimulation der 1. Sinneswurzel in Experiment A ein Aktionspotential an der 2. Sinneswurzel zu registrieren?

2) Ist es möglich, bei Stimulation der Motorwurzel 1 in Experiment B ein Aktionspotential an der Motorwurzel 2 zu registrieren?

3) Auf welches physiologische Phänomen deuten die in diesen Experimenten gewonnenen Fakten hin?

3-67. In welchem ​​Fall kommt es zu einer Summation, in welchem ​​Fall zu einer Okklusion? Welche Art von Summation im Zentralnervensystem ist im Diagramm dargestellt?

3-68. Welcher Teil des autonomen Nervensystems ist in der Abbildung dargestellt? Welche Organe und Systeme des Körpers werden durch diesen Teil des autonomen Nervensystems invertiert?

3-69. Welcher Teil des autonomen Nervensystems ist in der Abbildung dargestellt? Nennen Sie die Segmente des Rückenmarks, in denen sich seine Zentren befinden. Welche Organe und Systeme des Körpers werden von dieser Abteilung innerviert?

3-70. Erklären Sie, warum es keine primäre Reaktion auf den zweiten „Reiz“ gibt (wenn der Zeitpunkt der Anwendung des ersten (Konditionierungs-) und des zweiten (Test-)Reizs sehr nahe beieinander liegt. Primäre Reaktionen, die in bestimmten Projektionszonen des Kortex während zweier aufeinanderfolgender Reizungen von Sensibilität entstehen Nervenstämme. Das „Unterdrückungsphänomen“ der zweiten Primärquelle ist die sichtbare Antwort. Die Buchstaben a, b, c, d, d usw. geben die Reihenfolge des Experiments an. Die Zahlen geben die Zeit in ms zwischen den Stimulationen an

3-71. Warum äußert sich die Reaktion der Großhirnrinde bei Tieren auf afferente Stimulation und auf Stimulation der Formatio reticularis im EEG gleich? Wie nennt man diese Reaktion?

Veränderungen im Elektroenzephalogramm während afferenter Stimulation (A)

und mit Reizung der Formatio reticularis (B).

3-72. Betrachten Sie beide Abbildungen und erklären Sie, warum bei Reizung der unspezifischen Kerne des Thalamus EEG-Veränderungen in verschiedenen Teilen der Großhirnrinde aufgezeichnet werden? Wie nennt man diese Reaktion der Großhirnrinde? Abbildung A zeigt schematisch die elektrische Reaktion verschiedene Zonen Großhirnrinde zur Stimulation unspezifischer Kerne des Thalamus durch rhythmischen Strom bei einer Katze. In Abbildung B sind EEG-Veränderungen in den Zonen 1, 2, 3 aufgezeichnet. Darunter ist ein Reizzeichen zu sehen.

3-73. Welche Reaktion auf den Klang eines Metronoms wird im EEG einer Katze im ruhigen Zustand aufgezeichnet? Wie unterscheidet sich das EEG in Abbildung A vom EEG in Abbildung B? Was ist der Grund für solche EEG-Veränderungen, wenn eine Katze auf das Erscheinen einer Maus reagiert?

Elektroenzephalographische Reaktionen einer Katze auf den Klang eines Metronoms in verschiedenen Motivationszuständen (A und B).

3-74. Bei Reizung welcher Gehirnstrukturen kann es zu einer Abwehrreaktion kommen? Durch Reizung welcher Gehirnstrukturen kann bei Tieren eine Selbststimulationsreaktion hervorgerufen werden?

Verhaltensreaktionen von Ratten bei Stimulation hypothalamischer Strukturen

3-75. Welcher Reflex ist in der Abbildung dargestellt? Bitte erkläre. Wie verändert sich der Muskeltonus, wenn die Rückenmarkswurzel beschädigt ist?

(Aufgaben Nr. 3-76 – 3-82 aus dem CD-Anhang im Lehrbuch der Physiologie, herausgegeben von K.V. Sudakov [3])

3-76. Reize gleicher Stärke rufen bei einem Versuchstier zwei motorische somatische Reflexe hervor. Die afferenten und efferenten Anteile des Reflexbogens beim ersten Reflex sind deutlich länger als beim Reflexbogen des zweiten Reflexes. Allerdings ist die Reflexreaktionszeit im ersten Fall kürzer. Wie kannst du es erklären? höhere Geschwindigkeit Reaktionen bei Vorhandensein ausgedehnterer afferenter und efferenter Bahnen. Um welche Art von Nervenfasern handelt es sich, die für die Erregungsleitung entlang der afferenten und efferenten Teile des somatischen Reflexbogens sorgen?

3-77. Die Verabreichung des Arzneimittels an ein Versuchstier führt zum Aufhören somatischer Reflexe. Welche Teile des Reflexbogens sollten einer elektrischen Stimulation unterzogen werden, um festzustellen, ob dieses Medikament die Erregungsleitung an den Synapsen des Zentralnervensystems, der neuromuskulären Synapse, blockiert oder die kontraktile Aktivität des Skelettmuskels selbst stört.

3-78. Die abwechselnde Stimulation zweier erregender Nervenfasern, die in einem Neuron zusammenlaufen, führt nicht zu dessen Erregung. Wenn nur eine der Fasern mit der doppelten Frequenz stimuliert wird, wird das Neuron erregt. Kann eine Erregung eines Neurons bei gleichzeitiger Stimulation der zu ihm zusammenlaufenden Fasern erfolgen?

3-79. Die Nervenfasern A, B und C laufen in einem Neuron zusammen. Das Eintreffen von Erregungen entlang der Faser A führt zu einer Depolarisation der Neuronenmembran und dem Auftreten eines Aktionspotentials (AP). Bei gleichzeitigem Eintreffen der Erregung entlang der Fasern A und B tritt kein AP auf und es wird eine Hyperpolarisierung der Neuronenmembran beobachtet. Bei gleichzeitigem Eintreffen der Erregung entlang der Fasern A und C kommt es ebenfalls nicht zu AP, aber auch nicht zu einer Hyperpolarisierung der Neuronenmembran. Welche Fasern sind erregend und welche hemmend? Welche Mediatoren wirken hemmend im Zentralnervensystem? In welchem ​​Fall erfolgt die Hemmung höchstwahrscheinlich über einen postsynaptischen Mechanismus und in welchem ​​Fall erfolgt sie höchstwahrscheinlich über einen präsynaptischen Mechanismus?

3-80. Eine Person wurde verletzt Autounfall kam es zu einem Bruch des Rückenmarks, der zu einer Lähmung der unteren Gliedmaßen führte? Auf welcher Höhe kam es zu der Ruptur des Rückenmarks?

3-81. Die Regulierung physiologischer Funktionen wird durch Nervenzentren gewährleistet – Strukturen des Zentralnervensystems, die sich auf verschiedenen Ebenen des Gehirns befinden können und zur Aufrechterhaltung lebenswichtiger Prozesse beitragen. Von diesem Standpunkt aus gesehen, was für eine Niederlage, wenn man alles andere bedenkt gleiche Bedingungen Ist eine Blutung in der Medulla oblongata oder den Großhirnhemisphären für das Überleben des Patienten ungünstiger?

3-82. Das pharmakologische Medikament reduziert die erhöhte Erregbarkeit der Großhirnrinde. Tierversuche haben gezeigt, dass das Medikament keine direkte Wirkung auf kortikale Neuronen hat. Welche Gehirnstrukturen können durch das angegebene Medikament beeinflusst werden, um eine Verringerung der erhöhten Erregbarkeit der Großhirnrinde zu bewirken?

Nervensystem(NS) ist eine Reihe von Strukturen im Körper von Tieren und Menschen, die die Aktivitäten aller Organe und Systeme vereinen und das Funktionieren des gesamten Körpers in seiner ständigen Interaktion mit der äußeren Umgebung sicherstellen. N.s. nimmt äußere und innere Reize wahr, analysiert diese Informationen, selektiert und verarbeitet sie und reguliert und koordiniert dementsprechend die Funktionen des Körpers.

Reis. 1.

Das Nervensystem besteht hauptsächlich aus Nervengewebe, dessen Hauptelement der Nerv mit Fortsätzen ist, der eine hohe Erregbarkeit und die Fähigkeit zur schnellen Erregung aufweist.

Die strukturelle und funktionelle Einheit des Nervensystems ist ein Neuron, bestehend aus einem Nervenzellkörper und Fortsätzen – Axonen und Dendriten. Außer Nervenzellen, in die Struktur von N. s. umfasst Gliazellen. Neuronen sind gewissermaßen unabhängige Einheiten – ihr Protoplasma geht nicht von einem Neuron zum anderen über (siehe Neuronentheorie). Die Interaktion zwischen Neuronen erfolgt dank der Kontakte zwischen ihnen (siehe Synapsen; Abb. 2):

Reis. 2. Schema der Struktur synaptischer Verbindungen: A - Motoneuron des Rückenmarks; B – synaptische Enden eines Neuronenfortsatzes auf der Oberfläche eines Motoneurons in vergrößertem Maßstab; B: Ultrastruktur einer einzelnen Synapse mit synaptischen Vesikeln und Mitochondrien.

Im Kontaktbereich zwischen dem Ende eines Neurons und der Oberfläche eines anderen bleibt in den meisten Fällen ein besonderer Raum erhalten – der synaptische Spalt. Die Hauptfunktionen von Neuronen: Wahrnehmung von Reizen, deren Verarbeitung, Übertragung dieser Informationen und Bildung einer Reaktion. Abhängig von der Art und dem Verlauf der Nervenprozesse (Fasern) sowie ihrer Funktion werden Neuronen unterteilt in: a) Rezeptor (afferent), deren Fasern Nervenimpulse von Rezeptoren im Zentralnervensystem (ZNS) weiterleiten; ihre Körper befinden sich in den Spinalganglien oder Ganglien der Hirnnerven; b) motorisch (efferent), verbindet das Zentralnervensystem mit Effektoren; ihre Körper und Dendriten befinden sich im Zentralnervensystem, und die Axone erstrecken sich über dessen Grenzen hinaus (mit Ausnahme der efferenten Neuronen des autonomen Nervensystems, deren Körper sich in den peripheren Ganglien befinden); c) interkalare (assoziative) Neuronen, die als Verbindungsglieder zwischen afferenten und efferenten Neuronen dienen; Ihre Körper und Prozesse befinden sich im Zentralnervensystem.

Die Aktivität des Nervensystems basiert auf zwei Prozessen: Erregung (siehe Erregung) und Hemmung (siehe Hemmung).

Die Erregung kann sich ausbreiten (siehe Nervenimpuls) oder lokal – sich nicht ausbreitend, stationär (letzteres wurde 1901 vom russischen Physiologen Nikolai Evgenievich Vvedensky entdeckt). Die Hemmung ist ein Prozess, der eng mit der Erregung zusammenhängt und sich äußerlich in einer Abnahme der Erregbarkeit der Zelle äußert. Einer von Charakteristische Eigenschaften hemmender Prozess – mangelnde Fähigkeit, sich aktiv durch Nervenstrukturen auszubreiten (das Phänomen der Hemmung in Nervenzentren wurde erstmals 1863 vom materialistischen Naturforscher Iwan Michailowitsch Sechenow festgestellt).

Die zellulären Mechanismen der Erregung und Hemmung wurden eingehend untersucht. Der Körper und die Prozesse einer Nervenzelle sind mit einer Membran bedeckt, die ständig eine Potentialdifferenz (das sogenannte Membranpotential) trägt. Eine Reizung der sensorischen Enden des an der Peripherie befindlichen afferenten Neurons wird in eine Änderung dieser Potenzialdifferenz umgewandelt (siehe Bioelektrische Potenziale). Der resultierende Nervenimpuls breitet sich entlang der Nervenfaser aus und erreicht deren präsynaptisches Ende, wo er die Freisetzung einer hochaktiven Substanz in den synaptischen Spalt bewirkt. chemische Substanz- Vermittler. Unter dessen Einfluss kommt es zu einer molekularen Reorganisation der Oberfläche in der postsynaptischen Membran, die empfindlich auf die Wirkung des Mediators reagiert. Infolgedessen beginnt die postsynaptische Membran, Ionen zu übertragen und zu depolarisieren, wodurch auf ihr eine elektrische Reaktion in Form eines lokalen erregenden postsynaptischen Potenzials (EPSP) auftritt, das wiederum einen Ausbreitungsimpuls erzeugt.

Nervenimpulse, die durch die Erregung spezieller inhibitorischer Neuronen entstehen, verursachen eine Hyperpolarisierung der postsynaptischen Membran und dementsprechend ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP). Darüber hinaus wurde eine andere Art der Hemmung festgestellt, die sich in der präsynaptischen Struktur bildet – die präsynaptische Hemmung, die zu einer langfristigen Abnahme der Effizienz der synaptischen Übertragung führt (siehe Membrantheorie der Erregung).

Die Aktivität des Nervensystems basiert auf einem Reflex, also der Reaktion des Körpers auf eine Rezeptorstimulation, die über das Nervensystem erfolgt. Der Begriff „Reflex“ wurde erstmals 1649 vom Franzosen Rene Descartes in die junge Physiologie eingeführt, obwohl es zu dieser Zeit noch keine konkreten Vorstellungen darüber gab, wie die Reflexaktivität ausgeübt wurde. Solche Informationen wurden erst viel später gewonnen, als Morphologen begannen, die Struktur und Funktionen von Nervenzellen zu untersuchen (R. Dutrochet, 1824; deutscher Zoologe und Anatom Christian Gottfried Ehrenberg, 1836; tschechischer Naturforscher Jan Evangelista Purkynė, 1837; italienischer Histologe Camillo Golgi, 1873; spanischer Histologe Santiago Ramon y Cajal, 1909) und Physiologen untersuchten die grundlegenden Eigenschaften von Nervengewebe (italienischer Anatom und Physiologe Luigi Galvani, 1791; C. Matteucci, 1847; deutscher Physiologe Emil Heinrich Dubois-Reymond, 1848–49; russisch). Physiologe Nikolai Evgenievich Vvedensky, 1901; Physiologe Alexander Filippovich Samoilov, 1924; D. S. Vorontsov, 1924; und andere).

В конце 19 и начале 20 веков были созданы карты расположения нервных центров и нервных путей в мозге, а также получены сведения об основных рефлекторных процессах и о локализации функций в мозге, с тех пор постоянно пополняемые и расширяемые (российский ученый Иван Михайлович Сеченов, 1863; физиолог Николай Александрович Миславский, 1885; невролог, психиатр и психолог Владимир Михайлович Бехтерев , 1903; физиолог Иван Петрович Павлов , 1903; английский физиолог Чарлз Скотт Шеррингтон, 1906; российский физиолог Алексей Алексеевич Ухтомский, 1911; грузинский физиолог Иван Соломонович Бериташвили, 1930; российский и армянский физиолог, один из создателей эволюционной физиологии Леон Абгарович Орбели, 1932; Дж. Фултон, 1932; английский физиолог Эдгар Дуглас Эдриан, 1932; российский физиолог Петр Кузьмич Анохин, 1935; физиолог Константин Михайлович Быков, 1941; Х. Мэгоун, 1946; usw.).

Alle Reflexprozesse sind mit der Ausbreitung der Erregung entlang bestimmter Nervenstrukturen verbunden – Reflexbögen (siehe Reflexbogen). Die Hauptelemente des Reflexbogens: Rezeptoren, zentripetale (afferente) Nervenbahn, intrazentrale Strukturen unterschiedlicher Komplexität, zentrifugale (efferente) Nervenbahn und Exekutivorgan (Effektor). Verschiedene Rezeptorgruppen werden durch Reize unterschiedlicher Modalität (d. h. qualitativer Spezifität) erregt und nehmen Reize wahr, die sowohl von der äußeren Umgebung (Exterozeptoren – Seh-, Hör-, Geruchsorgane usw.) als auch von außen kommen interne Umgebung Körper (Interorezeptoren, angeregt durch mechanische, chemische, Temperatur- und andere Reize). innere Organe, Muskeln usw.). Nervensignale, die Informationen von Rezeptoren über Nervenfasern im Zentralnervensystem transportieren, sind modalitätslos und werden normalerweise in Form einer Reihe homogener Impulse übertragen. Information über verschiedene Eigenschaften Reizungen werden durch Änderungen der Impulsfrequenz sowie durch die Beschränkung von Nervenimpulsen auf bestimmte Fasern (die sogenannte räumlich-zeitliche Kodierung) kodiert.

Eine Reihe von Rezeptoren in einem bestimmten Bereich des tierischen oder menschlichen Körpers, deren Reizung hervorgerufen wird bestimmter Typ Die Reflexreaktion wird als Empfangsfeld des Reflexes bezeichnet. Solche Felder können sich überlappen. Mit dem Begriff Nervenzentrum wird die Gesamtheit der Nervenformationen bezeichnet, die im Zentralnervensystem konzentriert sind und für die Umsetzung eines bestimmten Reflexakts verantwortlich sind. Ein einzelnes Neuron im Nervensystem kann an einer großen Anzahl von Faserenden zusammenlaufen, die Impulse von anderen Nervenzellen übertragen. In jedem dieser Moment Durch die komplexe synaptische Verarbeitung dieses Impulsstroms ist die Weiterleitung nur eines bestimmten Signals gewährleistet – das Konvergenzprinzip, das der Aktivität aller Ebenen des Nervensystems zugrunde liegt. („das Prinzip des Endgültigen gemeinsamer Weg„Sherrington, entwickelt in den Werken von Ukhtomsky und anderen).

Die räumlich-zeitliche Zusammenfassung synaptischer Prozesse dient als Grundlage für verschiedene Formen der selektiven funktionellen Assoziation von Nervenzellen, die der Analyse der in das Nervensystem gelangenden Informationen und der anschließenden Entwicklung von Befehlen zur Ausführung verschiedener Reaktionen des Körpers zugrunde liegt. Solche Befehle werden wie afferente Signale von einer Zelle zur anderen und vom Zentralnervensystem an die Exekutivorgane in Form von Nervenimpulssequenzen übertragen, die in der Zelle entstehen, wenn die summierten erregenden und hemmenden synaptischen Prozesse einen bestimmten (kritischen) Wert erreichen für eine bestimmte Zelle) Niveau - Erregungsschwelle.

Trotz der erblich festgelegten Natur der Verbindungen in den Hauptreflexbögen kann die Art der Reflexreaktion je nach Zustand der zentralen Formationen, durch die sie ausgeführt werden, erheblich variieren. So kann eine starke Zunahme oder Abnahme der Erregbarkeit der zentralen Strukturen des Reflexbogens nicht nur die Reaktion quantitativ verändern, sondern auch zu bestimmten qualitativen Veränderungen in der Natur des Reflexes führen. Ein Beispiel für eine solche Veränderung ist das Phänomen der Dominanz.

Der Mechanismus der sogenannten umgekehrten Afferenzierung ist wichtig für den normalen Verlauf der Reflexaktivität – Informationen über das Ergebnis einer bestimmten Reflexreaktion, die über afferente Wege eingehen Exekutivorgane. Basierend auf diesen Informationen kann es bei unbefriedigendem Ergebnis zu einer Umstrukturierung der Aktivität einzelner Elemente im gebildeten Funktionssystem kommen, bis das Ergebnis dem für den Organismus notwendigen Niveau entspricht (P.K. Anokhin, 1935).

Alle Reihe von Reflexreaktionen des Körpers in zwei Hauptgruppen unterteilt: Unbedingte Reflexe- angeboren, entlang erblich fixierter Nervenbahnen durchgeführt und Konditionierte Reflexe, erworben im Laufe des Einzellebens eines Organismus durch die Bildung temporärer Verbindungen im Zentralnervensystem. Die Fähigkeit, solche Verbindungen herzustellen, ist nur dem höchsten Teil des Nervensystems einer bestimmten Tierart innewohnend (bei Säugetieren und Menschen ist dies die Großhirnrinde). Durch die Bildung bedingter Reflexverbindungen kann sich der Körper perfekt und subtil an die sich ständig ändernden Existenzbedingungen anpassen. Konditionierte Reflexe wurden im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert von I. P. Pavlov entdeckt und untersucht. Studie konditionierte Reflexaktivität Tiere und Menschen führten ihn zur Entwicklung der Lehre von der höheren Nervenaktivität (siehe Höhere Nervenaktivität) (HNA) und von Analysegeräten. Jeder Analysator besteht aus einem wahrnehmenden Teil – einem Rezeptor, der Leitungsbahnen und Analysestrukturen des Zentralnervensystems, notwendigerweise einschließlich seiner höheren Abteilung. Die Großhirnrinde bei höheren Tieren ist eine Ansammlung kortikaler Enden von Analysatoren; Es führt die höchsten Formen analytischer und integrativer Aktivität aus und sorgt für die vollkommensten und subtilsten Formen der Interaktion des Organismus mit der äußeren Umgebung.

Das Nervensystem verfügt nicht nur über die Fähigkeit, eingehende Informationen mithilfe des Mechanismus interagierender synaptischer Prozesse sofort zu verarbeiten, sondern auch Spuren vergangener Aktivitäten zu speichern (Gedächtnismechanismen (siehe Gedächtnis)). Die zellulären Mechanismen zur Erhaltung langfristiger Spuren von Nervenprozessen, die dem Gedächtnis zugrunde liegen, in den höheren Teilen des Nervensystems werden intensiv untersucht.

Neben den oben aufgeführten Funktionen übt das Nervensystem auch regulatorische Einflüsse auf Stoffwechselprozesse im Gewebe aus – die adapttrophische Funktion (I. P. Pavlov, L. A. Orbeli, A. V. Tonkikh usw.). Wenn Nervenfasern durchtrennt oder beschädigt werden, verändern sich die Eigenschaften der Zellen, die sie innervieren (dies gilt für beides). physikalische und chemische Eigenschaften Oberflächenmembran und biochemische Prozesse im Protoplasma), die wiederum mit tiefgreifenden Störungen im Zustand von Organen und Geweben (z. B. trophischen Geschwüren) einhergehen. Wenn die Innervation (aufgrund der Regeneration der Nervenfasern) wiederhergestellt wird, können diese Störungen verschwinden.

Die Neurologie untersucht den Aufbau, die Funktionen und die Entwicklung des menschlichen Nervensystems. - das Fach Neuropathologie (siehe Neuropathologie) und Neurochirurgie. (P. G. Kostyuk)

Lesen Sie mehr über das Nervensystem in der Literatur:

• Orbeli L.A., Vorlesungen über die Physiologie des Nervensystems, 3. Aufl., M. - L., 1938;
• sein, Izbr. Werke, Bd. 1 - 5, M. - L., 1961 - 68;
• Ukhtomsky A. A., Sammlung. soch., Bd. 1 - 6, L., 1945 - 62;
• Pawlow I. P., Vollständig. Sammlung soch., 2. Aufl., Bd. 2, Moskau, 1951;
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Die wichtigste und spezifische Manifestation der Aktivität des Nervensystems ist das Reflexprinzip. Dabei handelt es sich um die Fähigkeit des Körpers, auf äußere oder innere Reize mit einer motorischen oder sekretorischen Reaktion zu reagieren. Die Grundlagen der Lehre von der Reflexaktivität des Körpers wurden vom französischen Wissenschaftler Rene Descartes (1596-1650) gelegt. Höchster Wert hatte seine Vorstellungen über den Reflexmechanismus der Beziehung des Körpers zur Umwelt. Der Begriff „Reflex“ selbst wurde erst viel später eingeführt – vor allem nach der Veröffentlichung der Werke des herausragenden tschechischen Anatomen und Physiologen G. Prohaska (1749-1820).

Ein Reflex ist eine natürliche Reaktion des Körpers als Reaktion auf eine Reizung von Rezeptoren, die durch einen Reflexbogen unter Beteiligung des Zentralnervensystems ausgeführt wird. Dies ist eine adaptive Reaktion des Körpers als Reaktion auf Veränderungen im inneren oder Umfeld. Reflexreaktionen gewährleisten die Integrität des Körpers und die Konstanz seiner inneren Umgebung; der Reflexbogen ist die Grundeinheit der integrativen Reflexaktivität.

Einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung der Reflextheorie leistete I.M. Sechenov (1829-1905). Er war der erste, der das Reflexprinzip zur Untersuchung der physiologischen Mechanismen geistiger Prozesse nutzte. In der Arbeit „Reflexe des Gehirns“ (1863) I.M. Sechenov hat überzeugend bewiesen, dass die geistige Aktivität von Menschen und Tieren nach dem Mechanismus der Reflexreaktionen im Gehirn erfolgt, einschließlich der komplexesten davon – der Verhaltens- und Denkbildung. Basierend auf seinen Forschungen kam er zu dem Schluss, dass alle Handlungen des bewussten und unbewussten Lebens reflexiv sind. Reflextheorie von I.M. Sechenov diente als Grundlage für die Entstehung der Lehre von I.P. Pavlova (1849-1936) über höhere Nervenaktivität. Die von ihm entwickelte Methode der bedingten Reflexe erweiterte das wissenschaftliche Verständnis der Rolle der Großhirnrinde als materielles Substrat der Psyche. I.P. Pawlow formulierte eine Reflextheorie der Gehirnfunktion, die auf drei Prinzipien basiert: Kausalität, Struktur, Einheit von Analyse und Synthese. P. K. Anokhin (1898-1974) bewies die Bedeutung von Rückmeldungen für die Reflexaktivität des Körpers. Sein Wesen besteht darin, dass bei der Ausführung eines Reflexakts der Prozess nicht nur auf den Effektor beschränkt ist, sondern von einer Erregung der Rezeptoren des Arbeitsorgans begleitet wird, von denen über afferente Wege Informationen über die Folgen der Handlung an den Effektor gelangen zentrales Nervensystem. Es entstanden Ideen zu einem „Reflexring“ und „Feedback“.

Reflexmechanismen spielen eine wichtige Rolle im Verhalten lebender Organismen und stellen sicher, dass sie angemessen auf Umweltsignale reagieren. Bei Tieren wird die Realität fast ausschließlich durch Reize signalisiert. Dies ist das erste Signalsystem der Realität, das Mensch und Tier gemeinsam ist. I.P. Pawlow bewies, dass für den Menschen im Gegensatz zu Tieren nicht nur die Umwelt, sondern auch soziale Faktoren Gegenstand der Reflexion sind. Für ihn kommt daher dem zweiten Signalsystem eine entscheidende Bedeutung zu – dem Wort als Signal der ersten Signale.

Der bedingte Reflex liegt der höheren Nervenaktivität von Mensch und Tier zugrunde. Es ist immer als wesentlicher Bestandteil in den komplexesten Verhaltenserscheinungen enthalten. Allerdings lassen sich nicht alle Verhaltensweisen eines lebenden Organismus aus der Sicht der Reflextheorie erklären, die nur die Wirkmechanismen aufdeckt. Das Reflexprinzip beantwortet nicht die Frage nach der Angemessenheit menschlichen und tierischen Verhaltens und berücksichtigt nicht das Ergebnis der Handlung.

Daher durchgehend letzten Jahrzehnte Auf der Grundlage reflexiver Vorstellungen wurde ein Konzept zur führenden Rolle von Bedürfnissen als treibende Kraft menschlichen und tierischen Verhaltens entwickelt. Das Vorliegen von Bedürfnissen ist eine notwendige Voraussetzung für jede Tätigkeit. Die Aktivität des Körpers erhält nur dann eine bestimmte Richtung, wenn es ein Ziel gibt, das diesem Bedürfnis entspricht. Jedem Verhaltensakt gehen Bedürfnisse voraus, die im Prozess der phylogenetischen Entwicklung unter dem Einfluss von Umweltbedingungen entstanden sind. Deshalb wird das Verhalten eines lebenden Organismus weniger durch eine Reaktion auf ihn bestimmt äußere Einflüsse, ebenso wie die Notwendigkeit, das beabsichtigte Programm, den Plan umzusetzen, der darauf abzielt, das eine oder andere Bedürfnis einer Person oder eines Tieres zu befriedigen.

PC. Anokhin (1955) entwickelte eine Theorie Funktionssysteme, der bereitstellt Systemansatz zur Untersuchung der Mechanismen des Gehirns, insbesondere der Entwicklung von Problemen der strukturellen und funktionellen Grundlagen des Verhaltens, der Physiologie von Motivation und Emotionen. Der Kern des Konzepts besteht darin, dass das Gehirn nicht nur angemessen auf äußere Reize reagieren, sondern auch die Zukunft vorhersehen, aktiv Pläne für sein Verhalten schmieden und diese umsetzen kann. Die Theorie der Funktionssysteme schließt die Methode der bedingten Reflexe nicht aus dem Bereich der höheren Nervenaktivität aus und ersetzt sie nicht durch etwas anderes. Es ermöglicht ein tieferes Eintauchen in das physiologische Wesen des Reflexes. Anstelle der Physiologie einzelner Organe oder Gehirnstrukturen betrachtet der Systemansatz die Aktivität des Organismus als Ganzes. Für jede Verhaltenshandlung einer Person oder eines Tieres ist eine Organisation aller Gehirnstrukturen erforderlich, die das gewünschte Endergebnis liefert. In der Theorie funktionaler Systeme nimmt also das nützliche Ergebnis einer Handlung den zentralen Platz ein. Tatsächlich werden die Faktoren, die der Zielerreichung zugrunde liegen, durch die Art vielseitiger Reflexprozesse gebildet.

Einer der wichtigen Mechanismen des Zentralnervensystems ist das Integrationsprinzip. Dank der Integration somatischer und autonomer Funktionen, die von der Großhirnrinde über die Strukturen des limbisch-retikulären Komplexes durchgeführt wird, werden verschiedene Anpassungsreaktionen und Verhaltenshandlungen realisiert. Die höchste Ebene der Funktionsintegration beim Menschen ist der frontale Kortex.

Das von O. O. Ukhtomsky (1875-1942) entwickelte Dominanzprinzip spielt eine wichtige Rolle in der geistigen Aktivität von Mensch und Tier. Dominant (von lateinisch „dominari“ dominieren) ist eine dem Zentralnervensystem überlegene Erregung, die unter dem Einfluss von Reizen aus der umgebenden oder inneren Umgebung und in ihnen entsteht bestimmter Moment ordnet die Aktivitäten anderer Zentren unter.

Das Gehirn mit seinem höchsten Abschnitt – der Großhirnrinde – ist ein komplexes Selbstregulationssystem, das auf dem Zusammenspiel erregender und hemmender Prozesse basiert. Das Prinzip der Selbstregulation wird auf verschiedenen Ebenen von Analysesystemen umgesetzt – von den kortikalen Abschnitten bis zur Ebene der Rezeptoren mit der ständigen Unterordnung der unteren Teile des Nervensystems unter die höheren.

Bei der Untersuchung der Funktionsprinzipien des Nervensystems wird das Gehirn nicht umsonst mit einem elektronischen Computer verglichen. Die Grundlage des Betriebs kybernetischer Geräte ist bekanntlich der Empfang, die Übertragung, die Verarbeitung und die Speicherung von Informationen (Speicher) mit ihrer weiteren Reproduktion. Für die Übertragung müssen Informationen kodiert und für die Wiedergabe dekodiert werden. Unter Verwendung kybernetischer Konzepte können wir davon ausgehen, dass der Analysator Informationen empfängt, überträgt, verarbeitet und möglicherweise speichert. Die Dekodierung erfolgt in den kortikalen Abschnitten. Dies reicht wahrscheinlich aus, um einen Vergleich des Gehirns mit einem Computer zu ermöglichen. Gleichzeitig kann man die Arbeit des Gehirns nicht mit der eines Computers gleichsetzen: „... das Gehirn ist die kapriziöseste Maschine der Welt.“ Seien wir bescheiden und vorsichtig mit unseren Schlussfolgerungen“ (I. M. Sechenov, 1863). Ein Computer ist eine Maschine und nichts weiter. Alle kybernetischen Geräte funktionieren nach dem Prinzip der elektrischen oder elektronischen Interaktion, und auch im Gehirn, das durch evolutionäre Entwicklung entsteht, laufen komplexe biochemische und bioelektrische Prozesse ab. Sie können nur in lebendem Gewebe durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu das Gehirn elektronische Systeme, funktioniert nicht nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip, sondern berücksichtigt sehr viele Abstufungen zwischen diesen beiden Extremen. Diese Abstufungen sind nicht auf elektronische, sondern biochemische Prozesse. Darin bedeutender Unterschied physikalisch von biologisch. Das Gehirn verfügt über Eigenschaften, die über die einer Rechenmaschine hinausgehen. Hinzu kommt, dass die Verhaltensreaktionen des Körpers maßgeblich durch interzelluläre Interaktionen im Zentralnervensystem bestimmt werden. Ein Neuron erhält typischerweise Verzweigungen von Hunderten oder Tausenden anderen Neuronen und verzweigt sich wiederum in Hunderte oder Tausende anderer Neuronen. Niemand kann sagen, wie viele Synapsen es im Gehirn gibt, aber die Zahl 10 14 (einhundert Billionen) scheint nicht unglaublich (D. Hubel, 1982). Der Computer enthält deutlich weniger Elemente. Die Funktion des Gehirns und die lebenswichtige Aktivität des Körpers erfolgen unter bestimmten Umweltbedingungen. Daher kann die Befriedigung bestimmter Bedürfnisse erreicht werden, sofern diese Tätigkeit den bestehenden äußeren Umweltbedingungen angemessen ist.

Um das Studium der grundlegenden Funktionsmuster zu erleichtern, ist das Gehirn in drei Hauptblöcke unterteilt, von denen jeder seine eigenen spezifischen Funktionen erfüllt.

Der erste Block sind die phylogenetisch alten Strukturen des limbisch-retikulären Komplexes, die sich im Stamm und in den tiefen Teilen des Gehirns befinden. Dazu gehören der Gyrus cinguli, das Seepferdchen (Hippocampus), der Papillarkörper, die vorderen Kerne des Thalamus, der Hypothalamus und die Formatio reticularis. Sie sorgen für die Regulierung lebenswichtiger Funktionen – Atmung, Durchblutung, Stoffwechsel sowie den allgemeinen Tonus. In Bezug auf Verhaltenshandlungen sind diese Formationen an der Regulierung von Funktionen zur Gewährleistung des Ess- und Sexualverhaltens, an den Prozessen der Arterhaltung, an der Regulierung von Systemen beteiligt, die Schlaf und Wachheit, emotionale Aktivität und Gedächtnisprozesse gewährleisten.

Der zweite Block besteht aus einer Reihe von Formationen, die sich hinter dem zentralen Sulcus befinden: die somatosensorischen, visuellen und auditiven Bereiche der Großhirnrinde. Ihre Hauptfunktionen sind: Empfangen, Verarbeiten und Speichern von Informationen.

Den dritten Block bilden die Neuronen des Systems, die überwiegend vor dem zentralen Sulcus liegen und mit Effektorfunktionen und der Umsetzung motorischer Programme verbunden sind.

Es sollte jedoch anerkannt werden, dass es unmöglich ist, eine klare Grenze zwischen den sensorischen und motorischen Strukturen des Gehirns zu ziehen. Der postzentrale Gyrus, eine sensible Projektionszone, ist eng mit der präzentralen motorischen Zone verbunden und bildet ein einziges sensomotorisches Feld. Daher ist es notwendig, klar zu verstehen, dass diese oder jene menschliche Aktivität die gleichzeitige Beteiligung aller Teile des Nervensystems erfordert. Darüber hinaus führt das System als Ganzes Funktionen aus, die über die in jedem dieser Blöcke inhärenten Funktionen hinausgehen.

1. Das Prinzip der Dominanz wurde von A. A. Ukhtomsky als Grundprinzip der Funktionsweise von Nervenzentren formuliert. Nach diesem Prinzip ist die Aktivität des Nervensystems durch das Vorhandensein dominanter (dominanter) Erregungsherde im Zentralnervensystem in einem bestimmten Zeitraum in den Nervenzentren gekennzeichnet, die die Richtung und Art des Körpers bestimmen Funktionen während dieser Zeit. Der dominierende Erregungsschwerpunkt zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

* erhöhte Erregbarkeit;

* Persistenz der Erregung (Trägheit), da es schwierig ist, sie mit anderen Erregungen zu unterdrücken;

* Fähigkeit zur Summation subdominanter Erregungen;

* die Fähigkeit, subdominante Erregungsherde in funktionell unterschiedlichen Nervenzentren zu hemmen.

2. Das Prinzip der räumlichen Erleichterung. Es äußert sich darin, dass die Gesamtreaktion des Körpers bei gleichzeitiger Einwirkung zweier relativ schwacher Reize größer ist als die Summe der Reaktionen, die während ihrer getrennten Einwirkung erzielt werden. Der Grund für die Erleichterung liegt darin, dass das Axon des afferenten Neurons im Zentralnervensystem mit einer Gruppe von Nervenzellen synapsiert, in der eine zentrale (Schwellen-)Zone und eine periphere (unterschwellige) „Grenze“ unterschieden werden. Neuronen in der zentralen Zone erhalten von jedem afferenten Neuron eine ausreichende Anzahl synaptischer Endungen (z. B. 2) (Abb. 13), um ein Aktionspotential zu bilden. Ein Neuron in der Unterschwellenzone erhält von denselben Neuronen eine geringere Anzahl von Endungen (jeweils 1), sodass ihre afferenten Impulse nicht ausreichen, um die Erzeugung von Aktionspotentialen in den „Grenzneuronen“ auszulösen, und es nur zu Erregungen unterhalb der Schwelle kommt. Dadurch kommt es bei getrennter Stimulation der afferenten Neuronen 1 und 2 zu Reflexreaktionen, deren Gesamtschwere nur durch die Neuronen der Zentralzone bestimmt wird (3). Bei gleichzeitiger Stimulation afferenter Neuronen werden aber auch Aktionspotentiale von Neuronen in der Subthreshold-Zone erzeugt. Daher wird die Schwere einer solchen Gesamtreflexreaktion größer sein. Dieses Phänomen wird als zentral bezeichnet Erleichterung. Es wird häufiger beobachtet, wenn der Körper schwachen Reizstoffen ausgesetzt ist.

3. Okklusionsprinzip. Dieses Prinzip ist das Gegenteil der räumlichen Erleichterung und liegt in der Tatsache, dass die beiden afferenten Eingänge gemeinsam eine kleinere Gruppe von Motoneuronen erregen als die Auswirkungen ihrer getrennten Aktivierung; der Grund für die Okklusion ist, dass die afferenten Eingänge aufgrund der Konvergenz , sind teilweise an die gleichen Motoneuronen gerichtet, die bei gleichzeitiger Aktivierung beider Eingänge gehemmt werden (Abb. 13). Das Phänomen der Okklusion manifestiert sich bei der Anwendung starker afferenter Stimulation.

4. Feedback-Prinzip. Selbstregulationsprozesse im Körper ähneln technischen Prozessen, bei denen es um eine automatische Regulierung des Prozesses durch Feedback geht. Das Vorhandensein von Rückmeldungen ermöglicht es uns, die Schwere der Änderungen der Systemparameter mit dem Betrieb als Ganzes zu korrelieren. Die Verbindung zwischen dem Ausgang und dem Eingang eines Systems wird bei positiver Verstärkung als positive Rückkopplung und bei negativer Verstärkung als negative Rückkopplung bezeichnet. In biologischen Systemen wird positives Feedback hauptsächlich in pathologischen Situationen umgesetzt. Negative Rückkopplung verbessert die Stabilität des Systems, d. h. seine Fähigkeit, nach Wegfall des Einflusses störender Faktoren in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren.

Feedback kann nach verschiedenen Kriterien unterteilt werden. Zum Beispiel je nach Handlungsgeschwindigkeit – schnell (nervös) und langsam (humoral) usw.

Es gibt viele Beispiele für Rückkopplungseffekte. Im Nervensystem wird beispielsweise die Aktivität von Motoneuronen auf diese Weise reguliert. Der Kern des Prozesses besteht darin, dass Erregungsimpulse, die sich entlang der Axone von Motoneuronen ausbreiten, nicht nur die Muskeln, sondern auch spezialisierte Zwischenneuronen (Renshaw-Zellen) erreichen, deren Erregung die Aktivität von Motoneuronen hemmt. Dieser Effekt wird als Prozess der wiederkehrenden Hemmung bezeichnet.

Ein Beispiel für positives Feedback ist der Prozess der Generierung eines Aktionspotentials. Somit erhöht die Membrandepolarisation während der Bildung des aufsteigenden Teils des AP seine Natriumpermeabilität, was wiederum die Membrandepolarisation erhöht.

Die Bedeutung von Rückkopplungsmechanismen für die Aufrechterhaltung der Homöostase ist groß. Die Aufrechterhaltung eines konstanten Niveaus erfolgt beispielsweise durch eine Veränderung der Impulsaktivität der Barorezeptoren der vaskulären reflexogenen Zonen, die den Tonus der vasomotorischen Sympathikusnerven verändern und so den Blutdruck normalisieren.

5. Das Prinzip der Gegenseitigkeit (Kombination, Konjugation, gegenseitiger Ausschluss). Es spiegelt die Art der Beziehung zwischen den Zentren wider, die für die Umsetzung gegensätzlicher Funktionen (Einatmen und Ausatmen, Beugung und Streckung der Extremität usw.) verantwortlich sind. Beispielsweise erregt die Aktivierung der Propriozeptoren des Beugemuskels gleichzeitig die Motoneuronen des Beugemuskels und hemmt die Motoneuronen des Streckmuskels durch interkalare Hemmneuronen (Abb. 18). Die gegenseitige Hemmung spielt eine wichtige Rolle bei der automatischen Koordination motorischer Handlungen.

Das Prinzip eines gemeinsamen Endweges. Effektorneuronen des Zentralnervensystems (hauptsächlich Motoneuronen des Rückenmarks) können als letzte in einer Kette aus afferenten, intermediären und Effektorneuronen durch die auf sie einwirkenden Erregungen an der Umsetzung verschiedener Reaktionen des Körpers beteiligt sein aus große Zahl afferente und intermediäre Neuronen, für die sie der letzte Weg sind (Weg vom Zentralnervensystem zum Effektor). Beispielsweise enden an den Motoneuronen der Vorderhörner des Rückenmarks, die die Muskeln der Extremität innervieren, Fasern afferenter Neuronen, Neuronen der Pyramidenbahn und des extrapyramidalen Systems (Kleinhirnkerne, Formatio reticularis und viele andere Strukturen). Daher gelten diese Motoneuronen, die für die Reflexaktivität der Extremität sorgen, als letzter Weg für die allgemeine Umsetzung vieler Nerveneinflüsse auf die Extremität.

33. Hemmungsprozesse im zentralen Nervensystem.

Im Zentralnervensystem funktionieren ständig zwei miteinander verbundene Hauptprozesse – Erregung und Hemmung.

Bremsen ist ein aktiver biologischer Prozess, der darauf abzielt, den Erregungsprozess abzuschwächen, zu stoppen oder zu verhindern. Das Phänomen der zentralen Hemmung, also der Hemmung im Zentralnervensystem, wurde 1862 von I. M. Sechenov in einem Experiment namens „Sechenov-Hemmungsexperiment“ entdeckt. Die Essenz des Experiments: Bei einem Frosch wurde ein Kochsalzkristall auf den Schnitt der Sehtuberositäten gelegt, was zu einer Verlängerung der Zeit motorischer Reflexe, also zu deren Hemmung, führte. Die Reflexzeit ist die Zeit vom Einsetzen der Stimulation bis zum Einsetzen einer Reaktion.

Die Hemmung im Zentralnervensystem erfüllt zwei Hauptfunktionen. Erstens koordiniert es Funktionen, das heißt, es leitet die Erregung entlang bestimmter Bahnen zu bestimmten Nervenzentren und schaltet gleichzeitig jene Bahnen und Neuronen aus, deren Aktivität derzeit nicht benötigt wird, um ein bestimmtes adaptives Ergebnis zu erzielen. Welche Bedeutung diese Funktion des Hemmprozesses für die Funktion des Körpers hat, lässt sich in einem Experiment mit der Verabreichung von Strychnin an ein Tier beobachten. Strychnin blockiert hemmende Synapsen im Zentralnervensystem (hauptsächlich glycinerge) und beseitigt dadurch die Grundlage für die Bildung des Hemmprozesses. Unter diesen Bedingungen führt eine Reizung des Tieres zu einer unkoordinierten Reaktion, die auf einer diffusen (generalisierten) Erregungseinstrahlung beruht. In diesem Fall wird eine adaptive Aktivität unmöglich. Zweitens erfüllt die Hemmung eine Schutz- oder Schutzfunktion und schützt Nervenzellen vor Übererregung und Erschöpfung unter dem Einfluss extrem starker und anhaltender Reize.

Theorien des Bremsens. N. E. Vvedensky (1886) zeigte, dass eine sehr häufige Stimulation des Nervs des neuromuskulären Präparats Muskelkontraktionen in Form eines glatten Tetanus verursacht, dessen Amplitude gering ist. N. E. Vvedensky glaubte, dass bei einem neuromuskulären Präparat bei häufiger Reizung ein Prozess der pessimalen Hemmung auftritt, d.h. Hemmung ist sozusagen eine Folge einer Übererregung. Mittlerweile wurde festgestellt, dass es sich bei dem Mechanismus um eine langfristige, stagnierende Depolarisation der Membran handelt, die durch einen Überschuss eines Botenstoffs (Acetylcholin) verursacht wird, der bei häufiger Stimulation des Nervs freigesetzt wird. Durch die Inaktivierung von Natriumkanälen verliert die Membran ihre Erregbarkeit vollständig und ist nicht in der Lage, auf das Eintreffen neuer Erregungen mit der Freisetzung neuer Teile des Senders zu reagieren. So wird aus der Erregung der gegenteilige Prozess – die Hemmung. Folglich sind Erregung und Hemmung gleichsam ein und derselbe Prozess, der in denselben Strukturen unter Beteiligung desselben Mittlers entsteht. Diese Hemmungstheorie wird einheitlich-chemisch oder monistisch genannt.

Sender auf der postsynaptischen Membran können nicht nur eine Depolarisation (EPSP), sondern auch eine Hyperpolarisation (IPSP) verursachen. Diese Mediatoren erhöhen die Durchlässigkeit der subsynaptischen Membran für Kalium- und Chlorionen, wodurch die postsynaptische Membran hyperpolarisiert und IPSP auftritt. Diese Hemmungstheorie wird als binär-chemisch bezeichnet, wonach sich Hemmung und Erregung nach unterschiedlichen Mechanismen unter Beteiligung hemmender bzw. erregender Mediatoren entwickeln.

KLASSIFIZIERUNG DER ZENTRALBREMSE.

Hemmungen im Zentralnervensystem lassen sich nach verschiedenen Kriterien einteilen:

* je nach elektrischem Zustand der Membran - depolarisierend und hyperpolarisierend;

* in Bezug auf die Synapse – präsynaptisch und postsynaptisch;

* entsprechend der neuronalen Organisation - translatorisch, lateral (lateral), rekurrent, reziprok.

Postsynaptische Hemmung entsteht unter Bedingungen, bei denen der von der Nervenendung freigesetzte Botenstoff die Eigenschaften der postsynaptischen Membran so verändert, dass die Fähigkeit der Nervenzelle zur Erzeugung von Erregungsvorgängen unterdrückt wird. Die postsynaptische Hemmung kann depolarisierend sein, wenn sie auf einem Prozess der langfristigen Depolarisation beruht, und hyperpolarisierend, wenn sie auf einer Hyperpolarisation beruht.

Präsynaptische Hemmung wird durch das Vorhandensein interkalarer inhibitorischer Neuronen verursacht, die axoaxonale Synapsen an afferenten Enden bilden, die beispielsweise in Bezug auf ein Motoneuron präsynaptisch sind. In jedem Fall führt die Aktivierung des hemmenden Interneurons zu einer Depolarisation der Membran der afferenten Enden, wodurch die Bedingungen für die Weiterleitung von AP durch sie verschlechtert werden, was somit die Menge des von ihnen freigesetzten Senders und damit die Effizienz verringert synaptische Erregungsübertragung auf das Motoneuron, wodurch dessen Aktivität verringert wird (Abb. 14) . Der Mediator in solchen axo-axonalen Synapsen ist offenbar GABA, was zu einer Erhöhung der Permeabilität der Membran für Chlorionen führt, die aus der terminalen Synapse austreten und diese teilweise, aber nachhaltig depolarisieren.

Progressives Bremsen aufgrund der Einbeziehung hemmender Neuronen entlang des Erregungswegs (Abb. 15).

Rückbremsung wird von interkalaren hemmenden Neuronen (Renshaw-Zellen) durchgeführt. Impulse von Motoneuronen aktivieren über Kollateralen, die sich von ihrem Axon erstrecken, die Renshaw-Zelle, was wiederum eine Hemmung der Entladungen dieses Motoneurons bewirkt (Abb. 16). Diese Hemmung wird durch hemmende Synapsen erreicht, die von der Renshaw-Zelle am Körper des Motoneurons gebildet werden, das sie aktiviert. Dadurch entsteht aus zwei Neuronen ein Schaltkreis mit negativer Rückkopplung, der es ermöglicht, die Entladungsfrequenz des Motoneurons zu stabilisieren und dessen übermäßige Aktivität zu unterdrücken.

Seitliche (seitliche) Hemmung. Interkalare Zellen bilden hemmende Synapsen auf benachbarten Neuronen und blockieren so die lateralen Wege der Erregungsausbreitung (Abb. 17). In solchen Fällen erfolgt die Anregung nur entlang eines genau definierten Pfades. Es ist die laterale Hemmung, die hauptsächlich für eine systemische (gerichtete) Erregungsbestrahlung des Zentralnervensystems sorgt.

Gegenseitige Hemmung. Ein Beispiel für eine reziproke Hemmung ist die Hemmung antagonistischer Muskelzentren. Der Kern dieser Art der Hemmung besteht darin, dass die Erregung der Propriozeptoren der Beugemuskeln gleichzeitig die Motoneuronen dieser Muskeln und interkalare Hemmneuronen aktiviert (Abb. 18). Die Erregung von Interneuronen führt zu einer postsynaptischen Hemmung der Motoneuronen der Streckmuskeln.

Die Koordinationsaktivität (CA) des ZNS ist die koordinierte Arbeit von ZNS-Neuronen, basierend auf der Interaktion der Neuronen untereinander.

CD-Funktionen:

1) sorgt für eine klare Ausführung bestimmter Funktionen und Reflexe;

2) sorgt für die konsequente Einbeziehung verschiedener Nervenzentren in die Arbeit, um komplexe Aktivitätsformen sicherzustellen;

3) sorgt für die koordinierte Arbeit verschiedener Nervenzentren (beim Schluckvorgang wird der Atem im Moment des Schluckens angehalten; bei Erregung des Schluckzentrums wird das Atemzentrum gehemmt).

Grundprinzipien der ZNS-CD und ihrer neuronalen Mechanismen.

1. Das Prinzip der Bestrahlung (Ausbreitung). Wenn kleine Gruppen von Neuronen erregt werden, breitet sich die Erregung auf eine beträchtliche Anzahl von Neuronen aus. Bestrahlung wird erklärt:

1) das Vorhandensein verzweigter Enden von Axonen und Dendriten, aufgrund der Verzweigung breiten sich Impulse auf eine große Anzahl von Neuronen aus;

2) das Vorhandensein von Interneuronen im Zentralnervensystem, die für die Übertragung von Impulsen von Zelle zu Zelle sorgen. Die Bestrahlung hat Grenzen, die durch das hemmende Neuron bereitgestellt werden.

2. Das Prinzip der Konvergenz. Wenn aufgeregt große Menge Die Erregung von Neuronen kann sich auf eine Gruppe von Nervenzellen konzentrieren.

3. Das Prinzip der Reziprozität – koordinierte Arbeit der Nervenzentren, insbesondere bei gegensätzlichen Reflexen (Flexion, Extension usw.).

4. Das Prinzip der Dominanz. Dominant– der derzeit dominierende Erregungsherd im Zentralnervensystem. Dies ist das Zentrum anhaltender, unerschütterlicher, sich nicht ausbreitender Erregung. Es hat bestimmte Eigenschaften: Es unterdrückt die Aktivität anderer Nervenzentren, hat eine erhöhte Erregbarkeit, zieht Nervenimpulse von anderen Herden an und fasst Nervenimpulse zusammen. Es gibt zwei Arten von Dominanzherden: exogen (verursacht durch Umweltfaktoren) und endogen (verursacht durch interne Umweltfaktoren). Der Dominante liegt die Bildung eines bedingten Reflexes zugrunde.

5. Feedback-Prinzip. Feedback ist ein Impulsfluss in das Nervensystem, der das Zentralnervensystem darüber informiert, wie die Reaktion ausgeführt wird, ob sie ausreichend ist oder nicht. Es gibt zwei Arten von Feedback:

1) positives Feedback, das zu einer Verstärkung der Reaktion des Nervensystems führt. Es liegt ein Teufelskreis zugrunde, der zur Entstehung von Krankheiten führt.

2) negatives Feedback, das die Aktivität von ZNS-Neuronen und die Reaktion verringert. Liegt der Selbstregulierung zugrunde.

6. Das Prinzip der Unterordnung. Im Zentralnervensystem gibt es eine gewisse Unterordnung der Abteilungen untereinander, wobei die höchste Abteilung die Großhirnrinde ist.

7. Das Prinzip der Wechselwirkung zwischen den Prozessen der Erregung und Hemmung. Das Zentralnervensystem koordiniert die Prozesse der Erregung und Hemmung:

beide Prozesse sind zur Konvergenz fähig, der Prozess der Anregung und in geringerem Maße auch der Hemmung sind zur Bestrahlung fähig. Hemmung und Erregung sind durch induktive Beziehungen verbunden. Der Prozess der Erregung löst eine Hemmung aus und umgekehrt. Es gibt zwei Arten der Induktion:

1) konsistent. Der Prozess der Erregung und Hemmung wechselt zeitlich ab;

2) gegenseitig. Es gibt zwei Prozesse gleichzeitig – Erregung und Hemmung. Die gegenseitige Induktion erfolgt durch positive und negative gegenseitige Induktion: Wenn in einer Gruppe von Neuronen eine Hemmung auftritt, entstehen um sie herum Erregungsherde (positive gegenseitige Induktion) und umgekehrt.

Nach der Definition von I.P. Pavlov sind Erregung und Hemmung zwei Seiten desselben Prozesses. Die Koordinationstätigkeit des Zentralnervensystems sorgt für ein klares Zusammenspiel einzelner Nervenzellen und einzelner Gruppen von Nervenzellen. Es gibt drei Ebenen der Integration.

Die erste Ebene wird dadurch gewährleistet, dass Impulse von verschiedenen Neuronen im Körper eines Neurons zusammenlaufen können, was entweder zu einer Summierung oder einer Verringerung der Erregung führt.

Die zweite Ebene sorgt für Interaktionen zwischen einzelnen Zellgruppen.

Die dritte Ebene bilden Zellen der Großhirnrinde, die zu einer fortgeschritteneren Anpassung der Aktivität des Zentralnervensystems an die Bedürfnisse des Körpers beitragen.

Arten der Hemmung, Wechselwirkung von Erregungs- und Hemmprozessen im Zentralnervensystem. Erfahrung von I. M. Sechenov

Bremsen– aktiver Prozess, die auftritt, wenn Reize auf Gewebe einwirken, äußert sich in der Unterdrückung anderer Erregungen; es liegt keine funktionelle Funktion des Gewebes vor.

Hemmung kann sich nur in Form einer lokalen Reaktion entwickeln.

Es gibt zwei Arten des Bremsens:

1) primär. Für sein Auftreten ist das Vorhandensein spezieller hemmender Neuronen notwendig. Die Hemmung erfolgt überwiegend ohne vorherige Erregung unter dem Einfluss eines Hemmstofftransmitters. Es gibt zwei Arten der primären Hemmung:

a) präsynaptisch in der axo-axonalen Synapse;

b) postsynaptisch in der axodendritischen Synapse.

2) sekundär. Es erfordert keine besonderen Hemmstrukturen, entsteht durch Veränderungen der funktionellen Aktivität gewöhnlicher erregbarer Strukturen und ist immer mit dem Erregungsprozess verbunden. Arten der Sekundärbremsung:

a) transzendental, was auftritt, wenn ein großer Informationsfluss in die Zelle gelangt. Der Informationsfluss liegt außerhalb der Funktionalität des Neurons;

b) pessimal, was auftritt, wenn Hochfrequenz Reizung;

c) Parabiotikum, das bei starker und längerer Reizung auftritt;

d) Hemmung nach Erregung, die aus einer Verschlechterung des Funktionszustands von Neuronen nach Erregung resultiert;

e) Hemmung nach dem Prinzip der negativen Induktion;

e) Hemmung konditionierter Reflexe.

Die Prozesse der Erregung und Hemmung sind eng miteinander verbunden, laufen gleichzeitig ab und sind unterschiedliche Erscheinungsformen eines einzigen Prozesses. Erregungs- und Hemmungsherde sind mobil, bedecken größere oder kleinere Bereiche neuronaler Populationen und können mehr oder weniger ausgeprägt sein. An die Stelle der Erregung tritt durchaus eine Hemmung und umgekehrt, d. h. es besteht ein induktiver Zusammenhang zwischen Hemmung und Erregung.

Die Hemmung liegt der Bewegungskoordination zugrunde und schützt zentrale Neuronen vor Übererregung. Eine Hemmung des Zentralnervensystems kann auftreten, wenn Nervenimpulse unterschiedlicher Stärke von mehreren Reizen gleichzeitig in das Rückenmark gelangen. Eine stärkere Stimulation hemmt Reflexe, die als Reaktion auf schwächere Reize hätten auftreten sollen.

Im Jahr 1862 entdeckte I.M. Sechenov das Phänomen der zentralen Hemmung. Er bewies in seinem Experiment, dass eine Reizung des visuellen Thalamus eines Frosches (die Großhirnhemisphären wurden entfernt) mit einem Natriumchloridkristall zu einer Hemmung der Rückenmarksreflexe führt. Nachdem der Reiz entfernt wurde, wurde die Reflexaktivität des Rückenmarks wiederhergestellt. Das Ergebnis dieses Experiments ließ I.M. Secheny zu dem Schluss kommen, dass sich im Zentralnervensystem neben dem Erregungsprozess ein Hemmungsprozess entwickelt, der in der Lage ist, die Reflexhandlungen des Körpers zu hemmen. N. E. Vvedensky schlug vor, dass das Phänomen der Hemmung auf dem Prinzip der negativen Induktion beruht: Ein stärker erregbarer Bereich im Zentralnervensystem hemmt die Aktivität weniger erregbarer Bereiche.

Moderne Interpretation der Erfahrung von I. M. Sechenov (I. M. Sechenov reizte die Formatio reticularis des Hirnstamms): Die Erregung der Formatio reticularis erhöht die Aktivität hemmender Neuronen des Rückenmarks – Renshaw-Zellen, was zur Hemmung von α-Motoneuronen des Rückenmarks führt Rückenmark und hemmt die Reflexaktivität des Rückenmarks.

Methoden zur Untersuchung des Zentralnervensystems

Es gibt zwei große Gruppen von Methoden zur Untersuchung des Zentralnervensystems:

1) experimentelle Methode, die an Tieren durchgeführt wird;

2) eine klinische Methode, die auf Menschen anwendbar ist.

Zur Nummer experimentelle Methoden Die klassische Physiologie umfasst Methoden, die darauf abzielen, die untersuchte Nervenformation zu aktivieren oder zu unterdrücken. Diese beinhalten:

1) Methode des Querschnitts des Zentralnervensystems auf verschiedenen Ebenen;

2) Exstirpationsmethode (Entfernung verschiedener Teile, Denervierung des Organs);

3) Methode der Reizung durch Aktivierung (ausreichende Reizung – Reizung durch einen elektrischen Impuls ähnlich einem Nervenimpuls; unzureichende Reizung – Reizung durch chemische Verbindungen, abgestufte Reizung durch elektrischen Strom) oder Unterdrückung (Blockierung der Erregungsübertragung unter Kälteeinfluss, chemische Wirkstoffe, Gleichstrom);

4) Beobachtung (eine der ältesten Methoden zur Untersuchung der Funktion des Zentralnervensystems, die nicht an Bedeutung verloren hat. Sie kann unabhängig verwendet werden und wird oft in Kombination mit anderen Methoden verwendet).

Bei der Durchführung von Experimenten werden experimentelle Methoden häufig miteinander kombiniert.

Klinische Methode zielte darauf ab, den physiologischen Zustand des Zentralnervensystems beim Menschen zu untersuchen. Es umfasst die folgenden Methoden:

1) Beobachtung;

2) Methode der Registrierung und Analyse elektrische Potentiale Gehirn (Elektro-, Pneumo-, Magnetenzephalographie);

3) Radioisotopenmethode (untersucht neurohumorale Regulierungssysteme);

4) Methode des konditionierten Reflexes (untersucht die Funktionen der Großhirnrinde im Lernmechanismus und der Entwicklung adaptiven Verhaltens);

5) Fragebogenmethode (bewertet die integrativen Funktionen der Großhirnrinde);

6) Modellierungsmethode ( mathematische Modellierung, physisch usw.). Ein Modell ist ein künstlich geschaffener Mechanismus, der eine gewisse funktionelle Ähnlichkeit mit dem Mechanismus des untersuchten menschlichen Körpers aufweist;

7) kybernetische Methode (untersucht Kontroll- und Kommunikationsprozesse im Nervensystem). Zielt auf das Studium der Organisation (systemische Eigenschaften des Nervensystems auf verschiedenen Ebenen), des Managements (Auswahl und Umsetzung von Einflüssen, die notwendig sind, um das Funktionieren eines Organs oder Systems sicherzustellen), der Informationsaktivität (die Fähigkeit, Informationen wahrzunehmen und zu verarbeiten – einen Impuls zur Ordnung) zu untersuchen um den Körper an Umweltveränderungen anzupassen).