Nguyên tắc chính của hoạt động của hệ thần kinh trung ương là quá trình điều hòa, kiểm soát các chức năng sinh lý, nhằm duy trì sự ổn định của các thuộc tính và thành phần của môi trường bên trong cơ thể. Hệ thống thần kinh trung ương đảm bảo mối quan hệ tối ưu của sinh vật với môi trường, tính ổn định, tính toàn vẹn và mức độ hoạt động sống tối ưu của sinh vật.

Có hai loại điều tiết chính: thể dịch và thần kinh.

Quá trình kiểm soát thể dịch liên quan đến sự thay đổi hoạt động sinh lý của cơ thể dưới ảnh hưởng của các chất hóa học được cung cấp bởi môi trường lỏng của cơ thể. Nguồn chuyển giao thông tin là các chất hóa học - chất tận dụng, các sản phẩm trao đổi chất (carbon dioxide, glucose, axit béo), thông tin, hormone của các tuyến nội tiết, hormone tại chỗ hoặc mô.

Quá trình điều hòa thần kinh cung cấp khả năng kiểm soát những thay đổi trong chức năng sinh lý dọc theo sợi thần kinh với sự trợ giúp của điện thế kích thích dưới ảnh hưởng của quá trình truyền thông tin.

Đặc trưng:

1) là sản phẩm sau này của quá trình tiến hóa;

2) cung cấp xử lý nhanh chóng;

3) có người nhận chính xác về tác động;

4) thực hiện một cách tiết kiệm các quy định;

5) cung cấp độ tin cậy cao của việc truyền tải thông tin.

Trong cơ thể, các cơ chế thần kinh và thể dịch hoạt động như một hệ thống kiểm soát thần kinh duy nhất. Đây là hình thức kết hợp, trong đó hai cơ chế điều khiển được sử dụng đồng thời, chúng liên kết với nhau và phụ thuộc lẫn nhau.

Hệ thống thần kinh là một tập hợp các tế bào thần kinh, hoặc tế bào thần kinh.

Theo bản địa hóa, họ phân biệt:

1) phần trung tâm - não và tủy sống;

2) ngoại vi - các quá trình của tế bào thần kinh của não và tủy sống.

Theo các tính năng chức năng, chúng phân biệt:

1) bộ phận soma điều hòa hoạt động vận động;

2) sinh dưỡng, điều hòa hoạt động của các cơ quan nội tạng, các tuyến nội tiết, mạch máu, nuôi dưỡng cơ bắp và hệ thần kinh trung ương.

Chức năng của hệ thần kinh:

1) chức năng phối hợp tích hợp. Cung cấp các chức năng của các cơ quan và hệ thống sinh lý khác nhau, phối hợp hoạt động của chúng với nhau;

2) đảm bảo mối quan hệ chặt chẽ giữa cơ thể con người và môi trường ở cấp độ sinh học và xã hội;

3) quy định mức độ của các quá trình trao đổi chất trong các cơ quan và mô khác nhau, cũng như trong chính nó;

4) đảm bảo hoạt động tinh thần của các bộ phận cao hơn của hệ thống thần kinh trung ương.

2. Nơron. Đặc điểm cấu tạo, ý nghĩa, các loại

Đơn vị cấu trúc và chức năng của mô thần kinh là tế bào thần kinh. tế bào thần kinh.

Tế bào thần kinh là một tế bào chuyên biệt có khả năng nhận, mã hóa, truyền và lưu trữ thông tin, thiết lập mối liên hệ với các tế bào thần kinh khác và tổ chức phản ứng của cơ thể đối với sự kích thích.

Về mặt chức năng trong một tế bào thần kinh, có:

1) phần tiếp nhận (đuôi gai và màng tế bào thần kinh);

2) phần tích hợp (soma với sợi trục);

3) bộ phận truyền (sợi trục có sợi trục).

Bộ phận nhận hàng.

Nhánh cây- trường nhận thức chính của tế bào thần kinh. Màng đuôi gai có khả năng đáp ứng với các chất dẫn truyền thần kinh. Tế bào thần kinh có một số đuôi gai phân nhánh. Điều này được giải thích bởi thực tế rằng một tế bào thần kinh như một hình thành thông tin phải có một số lượng lớn các đầu vào. Thông qua các liên hệ chuyên biệt, thông tin chuyển từ nơ-ron này sang nơ-ron khác. Những điểm tiếp xúc này được gọi là gai.

Màng soma của tế bào thần kinh dày 6 nm và bao gồm hai lớp phân tử lipid. Các đầu ưa nước của các phân tử này quay về phía pha nước: một lớp phân tử quay vào trong, lớp kia quay ra ngoài. Các đầu ưa nước quay về phía nhau - bên trong màng. Protein được nhúng trong lớp kép lipid của màng, chúng thực hiện một số chức năng:

1) bơm protein - di chuyển các ion và phân tử trong tế bào theo gradient nồng độ;

2) các protein được xây dựng trong các kênh cung cấp tính thấm chọn lọc của màng;

3) các protein thụ thể nhận ra các phân tử mong muốn và cố định chúng trên màng;

4) các enzym tạo điều kiện thuận lợi cho dòng phản ứng hóa học trên bề mặt tế bào thần kinh.

Trong một số trường hợp, cùng một loại protein có thể hoạt động như cả một cơ quan thụ cảm, một enzym và một máy bơm.

phần tích hợp.

ngọn đồi sợi trụcđiểm thoát ra của một sợi trục từ một tế bào thần kinh.

Soma của một tế bào thần kinh (phần thân của một tế bào thần kinh) thực hiện, cùng với một chức năng thông tin và dinh dưỡng, liên quan đến các quá trình và khớp thần kinh của nó. Soma cung cấp sự phát triển của đuôi gai và sợi trục. Soma của tế bào thần kinh được bao bọc trong một màng nhiều lớp, màng này đảm bảo sự hình thành và phân phối thế điện âm tới đồi sợi trục.

phần truyền tải.

sợi trục- sự phát triển ra ngoài của tế bào chất đã thích nghi để mang thông tin được các đuôi gai thu thập và xử lý trong một tế bào thần kinh. Sợi trục của tế bào đuôi gai có đường kính không đổi và được bao phủ bởi một bao myelin, được hình thành từ đệm; sợi trục có các đầu phân nhánh chứa ti thể và các cơ quan chế tiết.

Chức năng của tế bào thần kinh:

1) tổng quát của xung thần kinh;

2) tiếp nhận, lưu trữ và truyền tải thông tin;

3) khả năng tóm tắt các tín hiệu kích thích và ức chế (chức năng tích hợp).

Các loại tế bào thần kinh:

1) bằng cách bản địa hóa:

a) trung tâm (não và tủy sống);

b) ngoại vi (hạch não, dây thần kinh sọ não);

2) tùy thuộc vào chức năng:

a) hướng tâm (nhạy cảm), mang thông tin từ các thụ thể trong hệ thần kinh trung ương;

b) intercalary (đầu nối), trong trường hợp cơ bản, cung cấp kết nối giữa các nơron hướng tâm và hướng ngoại;

c) hiệu quả:

- động cơ - sừng trước của tủy sống;

- tiết - sừng bên của tủy sống;

3) tùy thuộc vào các chức năng:

a) thú vị;

b) ức chế;

4) tùy thuộc vào đặc điểm sinh hóa, vào bản chất của chất trung gian;

5) tùy thuộc vào chất lượng của kích thích được tế bào thần kinh cảm nhận:

a) đơn hình;

b) đa phương thức.

3. Cung phản xạ, các thành phần, loại, chức năng của nó

Hoạt động của cơ thể là phản xạ tự nhiên trước tác nhân kích thích. Phản xạ- Phản ứng của cơ thể trước sự kích thích của các thụ thể, được thực hiện với sự tham gia của hệ thần kinh trung ương. Cơ sở cấu tạo của phản xạ là cung phản xạ.

cung phản xạ- một chuỗi tế bào thần kinh nối tiếp nhau, đảm bảo thực hiện phản ứng, phản ứng với kích thích.

Cung phản xạ bao gồm sáu thành phần: cơ quan thụ cảm, đường hướng tâm (cảm giác), trung tâm phản xạ, đường vận động (vận động, bài tiết), cơ quan tác dụng (cơ quan làm việc), phản hồi.

Cung phản xạ có thể có hai loại:

1) cung phản xạ đơn - đơn (cung phản xạ của gân), bao gồm 2 nơron (thụ thể (hướng tâm) và cơ quan tác động), giữa chúng có 1 khớp thần kinh;

2) phức hợp - cung phản xạ đa khớp. Chúng bao gồm 3 tế bào thần kinh (có thể có nhiều hơn) - thụ thể, một hoặc nhiều intercalary và cơ quan hiệu ứng.

Ý tưởng về một cung phản xạ như một phản ứng khẩn cấp của cơ thể yêu cầu phải bổ sung cung phản xạ bằng một liên kết nữa - một vòng phản hồi. Thành phần này thiết lập một kết nối giữa kết quả nhận được của phản ứng phản xạ và trung tâm thần kinh đưa ra các lệnh điều hành. Với sự trợ giúp của thành phần này, một cung phản xạ mở được chuyển thành cung phản xạ đóng.

Đặc điểm của một cung phản xạ đơn âm:

1) cơ quan tiếp nhận và hiệu ứng gần về mặt địa lý;

2) cung phản xạ là nơron hai đầu, đơn mô;

3) sợi thần kinh nhóm A? (70-120 m / s);

4) thời gian phản xạ ngắn;

5) các cơ co lại như một cơn co cơ đơn lẻ.

Các đặc điểm của một cung phản xạ đơn âm phức tạp:

1) cơ quan tiếp nhận và hiệu ứng được phân tách về mặt lãnh thổ;

2) cung thụ thể là tế bào thần kinh ba (có thể nhiều tế bào thần kinh hơn);

3) sự hiện diện của các sợi thần kinh của nhóm C và B;

4) co cơ theo kiểu uốn ván.

Đặc điểm của phản xạ tự chủ:

1) nơron giữa các tế bào nằm ở sừng bên;

2) từ sừng bên bắt đầu đường thần kinh mang thai, sau hạch - hậu tế bào;

3) con đường phát ra phản xạ của vòm thần kinh tự chủ bị gián đoạn bởi hạch tự động, trong đó nơron phát ra nằm.

Sự khác biệt giữa cung thần kinh giao cảm và cung thần kinh phó giao cảm: trong cung thần kinh giao cảm, đường đi của tế bào thần kinh ngắn, vì hạch tự chủ nằm gần tủy sống hơn, và đường dẫn hậu thần kinh dài.

Ở vòm phó giao cảm thì ngược lại: đường đi của tế bào thai dài, vì hạch nằm gần cơ quan hoặc trong chính cơ quan đó, và đường hậu tế bào ngắn.

4. Các hệ thống chức năng của cơ thể

Hệ thống chức năng- liên kết chức năng tạm thời của các trung tâm thần kinh của các cơ quan và hệ thống khác nhau của cơ thể để đạt được kết quả có lợi cuối cùng.

Một kết quả hữu ích là một yếu tố tự hình thành của hệ thần kinh. Kết quả của hành động là một chỉ số thích ứng quan trọng cần thiết cho hoạt động bình thường của cơ thể.

Có một số nhóm kết quả hữu ích cuối cùng:

1) trao đổi chất - hệ quả của quá trình trao đổi chất ở cấp độ phân tử, tạo ra các chất và sản phẩm cuối cùng cần thiết cho sự sống;

2) cân bằng nội môi - hằng số của các chỉ số về trạng thái và thành phần của môi trường của cơ thể;

3) hành vi - kết quả của nhu cầu sinh học (tình dục, thức ăn, đồ uống);

4) xã hội - sự thỏa mãn các nhu cầu xã hội và tinh thần.

Hệ thống chức năng bao gồm các cơ quan và hệ thống khác nhau, mỗi cơ quan đều tham gia tích cực vào việc đạt được một kết quả hữu ích.

Hệ thống chức năng, theo P.K. Anokhin, bao gồm năm thành phần chính:

1) kết quả thích ứng hữu ích - thứ mà hệ thống chức năng được tạo ra;

2) bộ máy điều khiển (bộ máy chấp nhận kết quả) - một nhóm các tế bào thần kinh, trong đó mô hình của kết quả tương lai được hình thành;

3) hướng tâm ngược (cung cấp thông tin từ cơ quan thụ cảm đến liên kết trung tâm của hệ thống chức năng) - các xung thần kinh hướng tâm thứ cấp đi đến người nhận kết quả của hành động để đánh giá kết quả cuối cùng;

4) bộ máy điều khiển (liên kết trung tâm) - liên kết chức năng của các trung tâm thần kinh với hệ thống nội tiết;

5) thành phần điều hành (bộ máy phản ứng) là các cơ quan và hệ thống sinh lý của cơ thể (sinh dưỡng, nội tiết, sinh dưỡng). Bao gồm bốn thành phần:

a) các cơ quan nội tạng;

b) các tuyến nội tiết;

c) cơ xương;

d) các phản ứng hành vi.

Thuộc tính hệ thống chức năng:

1) tính năng động. Hệ thống chức năng có thể bao gồm các cơ quan và hệ thống bổ sung, tùy thuộc vào mức độ phức tạp của tình huống;

2) khả năng tự điều chỉnh. Khi giá trị được kiểm soát hoặc kết quả hữu ích cuối cùng lệch khỏi giá trị tối ưu, một loạt các phản ứng phức tạp tự phát xảy ra, đưa các chỉ số về mức tối ưu. Tự điều chỉnh được thực hiện với sự hiện diện của phản hồi.

Một số hệ thống chức năng hoạt động đồng thời trong cơ thể. Chúng tương tác liên tục, tuân theo các nguyên tắc nhất định:

1) nguyên tắc của hệ thống nguồn gốc. Diễn ra sự trưởng thành và tiến hóa có chọn lọc của các hệ thống chức năng (các hệ thống chức năng tuần hoàn máu, hô hấp, dinh dưỡng, trưởng thành và phát triển sớm hơn các hệ thống chức năng khác);

2) nguyên tắc nhân tương tác kết nối. Có sự tổng quát hóa hoạt động của các hệ thống chức năng khác nhau, nhằm đạt được kết quả đa thành phần (các thông số của cân bằng nội môi);

3) nguyên tắc phân cấp. Các hệ thống chức năng được xếp thành một hàng nhất định phù hợp với ý nghĩa của chúng (hệ thống toàn vẹn mô chức năng, hệ thống dinh dưỡng chức năng, hệ thống tái sản xuất chức năng, v.v.);

4) nguyên tắc tương tác động nhất quán. Có một trình tự rõ ràng về việc thay đổi hoạt động của hệ thống chức năng này của hệ thống chức năng khác.

5. Hoạt động điều phối của CNS

Hoạt động phối hợp (CA) của thần kinh trung ương là hoạt động phối hợp của các tế bào thần kinh trung ương dựa trên sự tương tác của các tế bào thần kinh với nhau.

Chức năng CD:

1) cung cấp một hiệu suất rõ ràng của một số chức năng, phản xạ;

2) đảm bảo sự hòa nhập nhất quán vào công việc của các trung tâm thần kinh khác nhau để đảm bảo các hình thức hoạt động phức tạp;

3) đảm bảo hoạt động phối hợp của các trung tâm thần kinh khác nhau (trong khi thực hiện hành động nuốt, hơi thở được giữ lại tại thời điểm nuốt; khi trung tâm nuốt bị kích thích, trung tâm hô hấp bị ức chế).

Nguyên tắc cơ bản của CD CNS và cơ chế thần kinh của chúng.

1. Nguyên lý chiếu xạ (lan truyền). Khi các nhóm nhỏ tế bào thần kinh bị kích thích, sự kích thích sẽ lan truyền đến một số lượng đáng kể các tế bào thần kinh. Chiếu xạ được giải thích:

1) sự hiện diện của các đầu phân nhánh của sợi trục và đuôi gai, do sự phân nhánh, các xung truyền đến một số lượng lớn tế bào thần kinh;

2) sự hiện diện của các tế bào thần kinh giữa các tế bào trong thần kinh trung ương, đảm bảo việc truyền các xung động từ tế bào này sang tế bào khác. Sự chiếu xạ có một ranh giới, được cung cấp bởi một tế bào thần kinh ức chế.

2. Nguyên lý hội tụ. Khi một số lượng lớn tế bào thần kinh bị kích thích, sự kích thích có thể hội tụ về một nhóm tế bào thần kinh.

3. Nguyên tắc tương hỗ - công việc phối hợp của các trung tâm thần kinh, đặc biệt là trong các phản xạ ngược lại (gập, duỗi, v.v.).

4. Nguyên tắc thống trị. Có ưu thế- sự tập trung kích thích chủ đạo trong hệ thống thần kinh trung ương vào lúc này. Đây là trọng tâm của sự kích thích bền bỉ, không dao động, không lan rộng. Nó có những tính chất nhất định: nó ngăn chặn hoạt động của các trung khu thần kinh khác, làm tăng tính hưng phấn, thu hút các xung thần kinh từ các ổ khác, tóm tắt các xung thần kinh. Có hai dạng tụ điểm chi phối: nguồn gốc ngoại sinh (do yếu tố môi trường gây ra) và nguồn gốc nội sinh (do yếu tố môi trường bên trong gây ra). Sự chi phối làm cơ sở hình thành phản xạ có điều kiện.

5. Nguyên tắc phản hồi. Phản hồi - luồng xung động đến hệ thần kinh, thông báo cho hệ thần kinh trung ương biết phản ứng được thực hiện như thế nào, có đủ hay không. Có hai loại phản hồi:

1) phản hồi tích cực, gây ra sự gia tăng phản ứng từ hệ thần kinh. Tạo cơ sở cho một vòng luẩn quẩn dẫn đến sự phát triển của các loại bệnh tật;

2) phản hồi tiêu cực, làm giảm hoạt động của tế bào thần kinh trung ương và phản ứng. Làm cơ sở cho sự tự điều chỉnh.

6. Nguyên tắc phục tùng. Trong thần kinh trung ương, có sự phụ thuộc nhất định của các bộ phận đối với nhau, bộ phận cao nhất là vỏ não.

7. Nguyên lý tác động qua lại giữa các quá trình hưng phấn và ức chế. Hệ thống thần kinh trung ương điều phối các quá trình kích thích và ức chế:

cả hai quá trình đều có khả năng hội tụ, quá trình kích thích và ở mức độ thấp hơn là ức chế, đều có khả năng chiếu xạ. Sự ức chế và sự kích thích được kết nối với nhau bằng mối quan hệ quy nạp. Quá trình kích thích gây ra ức chế, và ngược lại. Có hai loại cảm ứng:

1) nhất quán. Quá trình kích thích và ức chế thay thế nhau trong thời gian;

2) lẫn nhau. Đồng thời, có hai quá trình - kích thích và ức chế. Cảm ứng lẫn nhau được thực hiện bằng cảm ứng lẫn nhau tích cực và tiêu cực: nếu sự ức chế xảy ra trong một nhóm tế bào thần kinh, thì xung quanh nó sẽ xuất hiện các tâm điểm kích thích (cảm ứng lẫn nhau cùng dương), và ngược lại.

Theo định nghĩa của IP Pavlov, kích thích và ức chế là hai mặt của cùng một quá trình. Hoạt động phối hợp của CNS cung cấp sự tương tác rõ ràng giữa các tế bào thần kinh riêng lẻ và các nhóm tế bào thần kinh riêng lẻ. Có ba cấp độ tích hợp.

Mức độ đầu tiên được cung cấp do thực tế là các xung động từ các tế bào thần kinh khác nhau có thể hội tụ trên cơ thể của một tế bào thần kinh, kết quả là xảy ra tổng hợp hoặc giảm kích thích.

Cấp độ thứ hai cung cấp sự tương tác giữa các nhóm ô riêng biệt.

Mức độ thứ ba được cung cấp bởi các tế bào của vỏ não, góp phần vào mức độ thích ứng hoàn hảo hơn của hoạt động của hệ thần kinh trung ương với nhu cầu của cơ thể.

6. Các dạng ức chế, tương tác của các quá trình hưng phấn và ức chế ở hệ thần kinh trung ương. Kinh nghiệm của I. M. Sechenov

Phanh- một quá trình tích cực xảy ra dưới tác dụng của các kích thích trên mô, biểu hiện ở việc ức chế một kích thích khác, không có sự quản lý chức năng của mô.

Sự ức chế chỉ có thể phát triển dưới dạng phản ứng cục bộ.

Có hai loại phanh:

1) chính. Đối với sự xuất hiện của nó, sự hiện diện của các tế bào thần kinh ức chế đặc biệt là cần thiết. Sự ức chế xảy ra chủ yếu mà không có sự kích thích trước dưới tác động của chất trung gian ức chế. Có hai loại ức chế chính:

a) tiền synap trong khớp thần kinh trục;

b) sau synap ở synap axodendric.

2) thứ cấp. Nó không đòi hỏi những cấu trúc ức chế đặc biệt, nó phát sinh do kết quả của sự thay đổi hoạt động chức năng của những cấu trúc dễ bị kích thích thông thường, nó luôn gắn liền với quá trình kích thích. Các loại phanh thứ cấp:

a) xa hơn, phát sinh từ một luồng thông tin lớn đi vào tế bào. Luồng thông tin nằm ngoài hoạt động của nơ-ron;

b) không đáng kể, phát sinh với tần suất kích thích cao;

c) parabiotic, phát sinh do kích ứng mạnh và kéo dài;

d) ức chế sau khi bị kích thích, dẫn đến giảm trạng thái chức năng của tế bào thần kinh sau khi bị kích thích;

e) hãm theo nguyên lý cảm ứng âm;

f) ức chế phản xạ có điều kiện.

Các quá trình kích thích và ức chế có quan hệ mật thiết với nhau, xảy ra đồng thời và là những biểu hiện khác nhau của một quá trình duy nhất. Các tiêu điểm của kích thích và ức chế di động, bao phủ các khu vực lớn hơn hoặc nhỏ hơn của quần thể tế bào thần kinh, và có thể rõ ràng hơn hoặc ít hơn. Kích thích chắc chắn sẽ được thay thế bằng ức chế, và ngược lại, có quan hệ quy nạp giữa ức chế và kích thích.

Sự ức chế tạo cơ sở cho sự phối hợp của các chuyển động, bảo vệ các tế bào thần kinh trung ương khỏi bị kích động quá mức. Sự ức chế trong hệ thần kinh trung ương có thể xảy ra khi các xung thần kinh có cường độ khác nhau từ một số kích thích đồng thời đi vào tủy sống. Kích thích mạnh hơn ức chế các phản xạ mà lẽ ra phải đáp lại những phản xạ yếu hơn.

Năm 1862, I. M. Sechenov phát hiện ra hiện tượng ức chế trung tâm. Trong thí nghiệm của mình, ông đã chứng minh rằng sự kích thích các nốt sần thị giác của ếch với tinh thể natri clorua (các bán cầu não lớn đã bị loại bỏ) gây ra ức chế phản xạ tủy sống. Sau khi loại bỏ kích thích, hoạt động phản xạ của tủy sống được phục hồi. Kết quả của thí nghiệm này cho phép I. M. Secheny kết luận rằng trong thần kinh trung ương, cùng với quá trình kích thích phát triển một quá trình ức chế, có khả năng ức chế các hành vi phản xạ của cơ thể. N. E. Vvedensky cho rằng nguyên tắc cảm ứng âm làm cơ sở cho hiện tượng ức chế: phần dễ bị kích thích hơn trong hệ thần kinh trung ương sẽ ức chế hoạt động của phần ít bị kích thích hơn.

Cách giải thích hiện đại theo kinh nghiệm của I. M. Sechenov (I. M. Sechenov kích thích sự hình thành lưới của thân não): kích thích sự hình thành lưới làm tăng hoạt động của tế bào thần kinh ức chế của tủy sống - tế bào Renshaw, dẫn đến ức chế tế bào thần kinh vận động β. của tủy sống và ức chế hoạt động phản xạ của tủy sống.

7. Phương pháp nghiên cứu hệ thần kinh trung ương

Có hai nhóm phương pháp lớn để nghiên cứu CNS:

1) một phương pháp thử nghiệm được thực hiện trên động vật;

2) một phương pháp lâm sàng có thể áp dụng cho con người.

Đến số phương pháp thực nghiệm Sinh lý học cổ điển bao gồm các phương pháp nhằm kích hoạt hoặc ức chế sự hình thành dây thần kinh được nghiên cứu. Bao gồm các:

1) phương pháp cắt ngang hệ thống thần kinh trung ương ở các cấp độ khác nhau;

2) phương pháp cắt bỏ (loại bỏ các bộ phận khác nhau, làm mất chức năng của cơ quan);

3) phương pháp kích ứng bằng cách kích hoạt (kích thích thích hợp - kích thích bằng xung điện tương tự như kích thích thần kinh; kích thích không đủ - kích thích bởi các hợp chất hóa học, kích thích phân cấp bằng dòng điện) hoặc ức chế (ngăn chặn sự truyền kích thích dưới tác động của lạnh , tác nhân hóa học, dòng điện một chiều);

4) quan sát (một trong những phương pháp lâu đời nhất để nghiên cứu hoạt động của hệ thần kinh trung ương vẫn chưa mất đi ý nghĩa. Nó có thể được sử dụng độc lập, thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp khác).

Các phương pháp thực nghiệm thường được kết hợp với nhau khi tiến hành một thí nghiệm.

phương pháp lâm sàng nhằm nghiên cứu trạng thái sinh lý của hệ thần kinh trung ương ở người. Nó bao gồm các phương pháp sau:

1) quan sát;

2) phương pháp ghi và phân tích các điện thế của não (điện não đồ, điện não đồ, từ tính);

3) phương pháp đồng vị phóng xạ (khám phá các hệ thống điều hòa thần kinh);

4) phương pháp phản xạ có điều kiện (nghiên cứu các chức năng của vỏ não trong cơ chế học tập, phát triển hành vi thích ứng);

5) phương pháp đặt câu hỏi (đánh giá các chức năng tích hợp của vỏ não);

6) phương pháp mô hình hóa (mô hình toán học, vật lý, v.v.). Mô hình là một cơ chế được tạo ra nhân tạo có chức năng tương đồng nhất định với cơ chế của cơ thể con người đang được nghiên cứu;

7) phương pháp điều khiển học (nghiên cứu các quá trình điều khiển và giao tiếp trong hệ thần kinh). Nó nhằm mục đích nghiên cứu tổ chức (thuộc tính hệ thống của hệ thần kinh ở các cấp độ khác nhau), quản lý (lựa chọn và thực hiện các tác động cần thiết để đảm bảo hoạt động của một cơ quan hoặc hệ thống), hoạt động thông tin (khả năng nhận thức và xử lý thông tin - xung động để cơ thể thích nghi với những thay đổi của môi trường).

Hoạt động của hệ thần kinh dựa trên hoạt động phản xạ. Phản xạ (từ lat. Reflexio - tôi phản xạ) là phản ứng của cơ thể trước những kích thích bên ngoài hoặc bên trong với sự tham gia bắt buộc của hệ thần kinh.

Nguyên tắc phản xạ hoạt động của hệ thần kinh

Phản xạ là phản ứng của cơ thể đối với một kích thích bên ngoài hoặc bên trong. Các phản xạ được chia thành:

1. phản xạ không điều kiện: phản ứng bẩm sinh của cơ thể đối với các kích thích được thực hiện với sự tham gia của tủy sống hoặc thân não;
2. phản xạ có điều kiện: là phản ứng tạm thời của cơ thể có được trên cơ sở phản xạ không điều kiện, được thực hiện với sự tham gia bắt buộc của vỏ não, là cơ sở của hoạt động thần kinh cao hơn.

Cơ sở hình thái của phản xạ là một cung phản xạ, được biểu thị bằng một chuỗi các tế bào thần kinh cung cấp nhận thức về kích thích, chuyển hóa năng lượng của kích thích thành xung thần kinh, dẫn truyền xung thần kinh đến các trung tâm thần kinh, xử lý thông tin đến và việc thực hiện phản hồi.

Hoạt động phản xạ giả định trước sự hiện diện của một cơ chế bao gồm ba yếu tố chính được kết nối trong chuỗi:

1. Receptor cảm nhận sự kích thích và biến nó thành một xung thần kinh; thông thường các thụ thể được đại diện bởi các đầu dây thần kinh nhạy cảm khác nhau trong các cơ quan;

2. Hiệu ứng, dẫn đến tác dụng kích thích các thụ thể dưới dạng một phản ứng cụ thể; tác động bao gồm tất cả các cơ quan nội tạng, mạch máu và cơ bắp;

3. dây chuyền kết nối trong một loạt tế bào thần kinh, mà bằng cách truyền kích thích có hướng dưới dạng xung thần kinh, đảm bảo sự phối hợp hoạt động của các tác nhân gây hiệu ứng phụ thuộc vào kích thích của các thụ thể.

Một chuỗi tế bào thần kinh nối tiếp với nhau tạo thành phản xạ vòng cung, cấu thành lớp nền vật chất của phản xạ.

Về mặt chức năng, các tế bào thần kinh hình thành cung phản xạ có thể được chia thành:

1. hướng tâm (giác quan) các tế bào thần kinh nhận biết kích thích và truyền nó đến các tế bào thần kinh khác. Các nơron cảm giác luôn nằm ngoài hệ thần kinh trung ương trong các hạch cảm giác của thần kinh cột sống và sọ não. Các đuôi gai của chúng tạo thành các đầu dây thần kinh nhạy cảm trong các cơ quan.

2. efferent (động cơ, động cơ) tế bào thần kinh, hoặc tế bào thần kinh vận động, truyền kích thích đến các tác nhân tạo hiệu ứng (ví dụ, cơ hoặc mạch máu);

3. giữa các dây thần kinh (interneurons) kết nối với nhau các nơ-ron hướng tâm và hướng ngoại và do đó đóng kết nối phản xạ.

Cung phản xạ đơn giản nhất bao gồm hai tế bào thần kinh - hướng tâm và hướng ngoại. Ba tế bào thần kinh tham gia vào một cung phản xạ phức tạp hơn: hướng tâm, hướng ngoại và liên vùng. Số lượng tế bào thần kinh tối đa tham gia vào phản ứng phản xạ của hệ thần kinh bị hạn chế, đặc biệt trong trường hợp các bộ phận khác nhau của não và tủy sống có liên quan đến phản xạ. Hiện nay, cơ sở của hoạt động phản xạ được lấy vòng phản xạ. Cung phản xạ cổ điển được bổ sung bởi liên kết thứ tư - sự hướng tâm ngược lại từ các tác động. Tất cả các tế bào thần kinh tham gia vào hoạt động phản xạ đều có sự định vị chặt chẽ trong hệ thần kinh.

Trung tâm thần kinh

Về mặt giải phẫu, trung tâm của hệ thần kinh là một nhóm các tế bào thần kinh kế cận có liên quan chặt chẽ với nhau về mặt cấu trúc và chức năng và thực hiện một chức năng chung là điều hòa phản xạ. Trong trung tâm thần kinh, nhận thức, phân tích thông tin đến và truyền nó đến các trung tâm thần kinh hoặc cơ quan hiệu ứng khác diễn ra. Do đó, mỗi trung tâm thần kinh có một hệ thống sợi hướng tâm riêng, qua đó nó được đưa vào trạng thái hoạt động và một hệ thống các kết nối có hiệu lực dẫn truyền kích thích thần kinh đến các trung tâm thần kinh hoặc cơ quan tác động khác. Phân biệt trung tâm thần kinh ngoại vi, được đại diện bởi các nút ( hạch ): nhạy cảm và sinh dưỡng. Trong hệ thống thần kinh trung ương có trung tâm hạt nhân (hạt nhân)- các cụm tế bào thần kinh cục bộ, và trung tâm vỏ não - sự định cư rộng rãi của các tế bào thần kinh trên bề mặt não.

Cung cấp máu cho não và tủy sống

I. Cung cấp máu cho nãođược thực hiện bởi các nhánh của động mạch cảnh trong trái phải và các nhánh của động mạch đốt sống.

động mạch cảnh trong,đi vào khoang sọ, nó chia thành động mạch mắt và động mạch não trước và giữa. Động mạch não trước nuôi dưỡng chủ yếu thùy trán của não, Động mạch não giữa - thùy đỉnh và thùy thái dương, và động mạch mắt cung cấp máu cho nhãn cầu. Các động mạch não trước (phải và trái) được nối với nhau bằng một nối thông ngang - động mạch thông trước.

Động mạch đốt sống (phải và trái) trong vùng thân não hợp nhất và tạo thành một động mạch đáy, nuôi dưỡng tiểu não và các bộ phận khác của thân, và hai động mạch não sau cung cấp máu cho các thùy chẩm của não. Mỗi động mạch não sau được nối với động mạch não giữa cùng bên bằng động mạch thông sau.

Vì vậy, trên cơ sở của não, một vòng tròn động mạch của đại não được hình thành.

Phân nhánh nhỏ hơn của các mạch máu trong trường cũ

đến não, thâm nhập vào chất của nó, nơi chúng được chia thành nhiều mao mạch. Từ các mao mạch, máu được thu thập trong các mạch máu nhỏ, và sau đó là các mạch máu tĩnh mạch lớn. Máu từ não chảy vào xoang của màng cứng. Máu chảy từ các xoang qua lỗ thông tầng ở đáy hộp sọ vào các tĩnh mạch hình cầu bên trong.

2. Cung cấp máu cho tủy sống qua các động mạch cột sống trước và sau. Dòng máu tĩnh mạch đi qua các tĩnh mạch cùng tên vào đám rối đốt sống trong, nằm dọc theo toàn bộ chiều dài của ống sống bên ngoài vỏ cứng của tủy sống. Từ đám rối đốt sống bên trong, máu chảy vào các tĩnh mạch chạy dọc theo cột sống, và từ chúng vào tĩnh mạch chủ dưới và tĩnh mạch chủ trên.

Hệ thống rượu của não

Bên trong các khoang xương, não và tủy sống ở trạng thái huyền phù và được rửa sạch từ mọi phía bởi dịch não tủy - rượu. Rượu bảo vệ não khỏi các tác động cơ học, đảm bảo sự ổn định của áp lực nội sọ, tham gia trực tiếp vào quá trình vận chuyển chất dinh dưỡng từ máu đến các mô não. Dịch não tủy được sản xuất bởi các đám rối màng mạch của tâm thất não. Sự lưu thông dịch não tủy qua tâm thất được thực hiện theo sơ đồ sau: từ tâm thất bên, chất lỏng đi qua các lỗ của Monro vào tâm thất thứ ba, và sau đó qua ống dẫn nước Sylvian vào tâm thất thứ tư. Từ đó, dịch não tủy đi qua các lỗ của Magendie và Luschka vào khoang dưới nhện. Dòng chảy của dịch não tủy vào các xoang tĩnh mạch xảy ra thông qua các hạt của màng nhện - hạt pachyon.

Giữa tế bào thần kinh và máu trong não và tủy sống có một hàng rào gọi là máu não, đảm bảo dòng chảy có chọn lọc của các chất từ ​​máu đến các tế bào thần kinh. Rào cản này thực hiện chức năng bảo vệ, vì nó đảm bảo tính ổn định của các đặc tính hóa lý của rượu.

Lựa chọn

Chất dẫn truyền thần kinh (chất dẫn truyền thần kinh, chất trung gian) là các hóa chất hoạt tính sinh học, qua đó một xung điện được truyền từ tế bào thần kinh qua không gian tiếp hợp giữa các tế bào thần kinh. Xung thần kinh đi vào đầu tận cùng của khớp thần kinh làm cho chất trung gian được giải phóng vào khe tiếp hợp. Các phân tử trung gian phản ứng với các protein thụ thể cụ thể của màng tế bào, bắt đầu một chuỗi phản ứng sinh hóa gây ra sự thay đổi dòng ion xuyên màng, dẫn đến khử cực màng và xuất hiện điện thế hoạt động.

Cho đến những năm 1950, chất trung gian bao gồm hai nhóm hợp chất trọng lượng phân tử thấp: amin (acetylcholine, adrenaline, norepinephrine, serotonin, dopamine) và axit amin (axit gamma-aminobutyric, glutamate, aspartate, glycine). Sau đó, người ta đã chỉ ra rằng các neuropeptide tạo thành một nhóm chất trung gian cụ thể, chúng cũng có thể hoạt động như chất điều hòa thần kinh (chất làm thay đổi mức độ phản ứng của tế bào thần kinh đối với một kích thích). Hiện nay người ta đã biết rằng một tế bào thần kinh có thể tổng hợp và giải phóng một số chất dẫn truyền thần kinh.

Ngoài ra, có những tế bào thần kinh đặc biệt trong hệ thần kinh - khoa thần kinh, cung cấp một liên kết giữa hệ thống thần kinh trung ương và hệ thống nội tiết. Những tế bào này có cấu trúc và tổ chức chức năng điển hình của tế bào thần kinh. Chúng được phân biệt với một tế bào thần kinh bởi một chức năng cụ thể - thần kinh bài tiết, có liên quan đến việc tiết ra các chất hoạt tính sinh học. Các sợi trục của tế bào bài tiết thần kinh có nhiều phần mở rộng (cơ thể của Hering), trong đó quá trình tiết thần kinh tạm thời tích tụ. Trong não, những sợi trục này thường không có vỏ myelin. Một trong những chức năng chính của tế bào bài tiết thần kinh là tổng hợp protein và polypeptit và bài tiết chúng. Về mặt này, trong các tế bào này, bộ máy tổng hợp protein cực kỳ phát triển - lưới nội chất hạt, phức hợp Golgi và bộ máy lysosome. Bằng số lượng hạt tiết thần kinh trong một tế bào, người ta có thể đánh giá hoạt động của nó.



1. Nguyên tắc thống trị được A. A. Ukhtomsky đưa ra công thức như nguyên tắc cơ bản về hoạt động của các trung tâm thần kinh. Theo nguyên tắc này, hoạt động của hệ thần kinh được đặc trưng bởi sự hiện diện trong hệ thần kinh trung ương các trọng điểm kích thích chi phối (chủ đạo) trong một khoảng thời gian nhất định, trong các trung khu thần kinh quyết định phương hướng và tính chất của cơ thể. các chức năng trong thời kỳ này.

Tập trung ưu thế kích thích được đặc trưng bởi các tính chất sau:

Tăng tính dễ bị kích thích;

Tính bền của kích thích (tính trơ), vì rất khó để ngăn chặn kích thích khác;

Khả năng tổng hợp các kích thích phụ trội;

Khả năng ức chế các tiêu điểm kích thích chủ yếu ở các trung tâm thần kinh khác nhau về chức năng.

2. Nguyên tắc giải tỏa không gian

Nó thể hiện ở chỗ là tổng số phản ứng của sinh vật với tác động đồng thời của hai tác nhân kích thích tương đối yếu sẽ lớn hơn tổng số phản ứng thu được với hành động riêng biệt của chúng. Lý do giảm nhẹ là do sợi trục của nơ-ron hướng tâm trong thần kinh trung ương kết hợp với một nhóm tế bào thần kinh trong đó vùng trung tâm (ngưỡng) và "biên giới" ngoại vi (dưới ngưỡng) bị cô lập. Các tế bào thần kinh nằm trong vùng trung tâm nhận từ mỗi tế bào thần kinh hướng tâm một số lượng đủ lớn các đầu tiếp hợp (ví dụ, mỗi đầu 2 cái) để tạo thành một điện thế hoạt động. Tế bào thần kinh của vùng dưới ngưỡng nhận từ các tế bào thần kinh giống nhau một số lượng nhỏ hơn (mỗi đầu một), do đó các xung hướng tâm của chúng sẽ không đủ để tạo ra điện thế hoạt động trong các tế bào thần kinh "biên giới" và chỉ xảy ra kích thích dưới ngưỡng. Kết quả là, với sự kích thích riêng biệt của các tế bào thần kinh hướng tâm 1 và 2, các phản xạ xảy ra, tổng mức độ nghiêm trọng của phản xạ này chỉ được xác định bởi các tế bào thần kinh của vùng trung tâm (3). Nhưng với sự kích thích đồng thời của các tế bào thần kinh hướng tâm, điện thế hoạt động cũng được tạo ra bởi các tế bào thần kinh của vùng dưới ngưỡng do sự chồng chéo của vùng biên giới của hai tế bào thần kinh gần nhau. Do đó, mức độ nghiêm trọng của một phản ứng phản xạ toàn phần như vậy sẽ lớn hơn. Hiện tượng này đã được đặt tên là cứu trợ trung ương. Nó thường được quan sát thấy khi các kích thích yếu tác động lên cơ thể.

3. nguyên tắc sự tắc nghẽn. Nguyên tắc này trái ngược với tạo thuận lợi không gian, và nó bao gồm thực tế là hai đầu vào hướng tâm cùng kích thích một nhóm nhỏ hơn các tế bào thần kinh vận động so với các tác động khi chúng được kích hoạt riêng rẽ. Lý do gây ra tắc là các đầu vào hướng tâm, do sự hội tụ, một phần được giải quyết cho các nơ-ron vận động giống nhau (xảy ra sự chồng chéo của các nơ-ron trong vùng ngưỡng). Hiện tượng khớp cắn được biểu hiện trong các trường hợp áp dụng các kích thích hướng tâm mạnh.

4. Nguyên tắc Phản hồi.

Các quá trình tự điều chỉnh trong cơ thể tương tự như các quá trình kỹ thuật, bao gồm việc tự động điều chỉnh quá trình bằng cách sử dụng phản hồi. Sự hiện diện của phản hồi cho phép bạn tương quan mức độ nghiêm trọng của những thay đổi trong các thông số của hệ thống với công việc của nó nói chung. Kết nối của đầu ra của hệ thống với đầu vào của nó có độ lợi dương được gọi là phản hồi tích cực, và với hệ số âm - phản hồi tiêu cực. Trong các hệ thống sinh học, phản hồi tích cực được thực hiện chủ yếu trong các tình huống bệnh lý. Phản hồi tiêu cực cải thiện tính ổn định của hệ thống, tức là khả năng trở lại trạng thái ban đầu của nó sau khi ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu chấm dứt.

Thông tin phản hồi có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Ví dụ, theo tốc độ của hành động - nhanh (hồi hộp) và chậm (thể dịch) vân vân.

Nhiều ví dụ về hiệu ứng phản hồi có thể được trích dẫn. Ví dụ, trong hệ thần kinh, hoạt động của các tế bào thần kinh vận động được điều chỉnh theo cách này. Bản chất của quá trình này nằm ở chỗ, các xung kích thích lan truyền dọc theo sợi trục của tế bào thần kinh vận động không chỉ đến các cơ mà còn đến các tế bào thần kinh trung gian chuyên biệt (tế bào Renshaw), sự kích thích sẽ ức chế hoạt động của các tế bào thần kinh vận động. Hiệu ứng này được gọi là quá trình ức chế hồi phục.

Một ví dụ về phản hồi tích cực là quá trình tạo ra một tiềm năng hoạt động. Vì vậy, trong quá trình hình thành phần tăng dần của AP, sự khử cực của màng làm tăng tính thấm natri của nó, do đó, bằng cách tăng dòng natri, làm tăng sự khử cực của màng.

Tầm quan trọng của các cơ chế phản hồi trong việc duy trì cân bằng nội môi là rất lớn. Ví dụ, duy trì một mức huyết áp ổn định được thực hiện bằng cách thay đổi hoạt động xung động của các thụ thể baroreceptor của vùng phản xạ mạch máu, làm thay đổi giai điệu của các dây thần kinh giao cảm vận mạch và do đó bình thường hóa huyết áp.

5. Nguyên tắc có đi có lại (các tổ hợp, liên hợp, loại trừ lẫn nhau).

Nó phản ánh bản chất của mối quan hệ giữa các trung tâm chịu trách nhiệm thực hiện các chức năng trái ngược nhau (hít vào và thở ra, gập và duỗi của chi, v.v.). Ví dụ, sự kích hoạt các thụ thể độc quyền của cơ gấp đồng thời kích thích các tế bào thần kinh vận động của cơ gấp và ức chế các tế bào thần kinh vận động của cơ duỗi thông qua các tế bào thần kinh ức chế giữa các cơ. Sự ức chế đối ứng đóng một vai trò quan trọng trong sự phối hợp tự động của các hành vi vận động.

6. Nguyên tắc đường dẫn cuối chung.

Tế bào thần kinh tác động của hệ thần kinh trung ương (chủ yếu là tế bào thần kinh vận động của tủy sống), là tế bào cuối cùng trong chuỗi bao gồm các tế bào thần kinh hướng tâm, trung gian và tác động, có thể tham gia vào việc thực hiện các phản ứng khác nhau của cơ thể bằng cách kích thích chúng. từ một số lượng lớn các tế bào thần kinh hướng tâm và trung gian, mà chúng là đường dẫn cuối cùng (theo đường từ thần kinh trung ương đến cơ quan hiệu ứng). Ví dụ, trên các mô tế bào của sừng trước của tủy sống, bao gồm các cơ của chi, các sợi của tế bào thần kinh hướng tâm, tế bào thần kinh của đường kim tự tháp và hệ thống ngoại tháp (nhân của tiểu não, sự hình thành lưới và nhiều cấu trúc khác) chấm dứt. Do đó, các nơron vận động này, cung cấp hoạt động phản xạ của chi, được coi là con đường cuối cùng để thực hiện chung nhiều tác động thần kinh lên chi. Nguyên tắc này dựa trên hiện tượng sự hội tụ

7. Nguyên tắctổ chức cảm ứng hoặc mô-đun - xung quanh các tế bào thần kinh trung ương bị kích thích của quần thể, một vùng các tế bào thần kinh bị ức chế xuất hiện - viền ức chế.

8. Nguyên tắcsức mạnh - Nếu các tín hiệu từ các vùng sinh phản xạ khác nhau đồng thời đến một trung tâm thần kinh (theo nguyên tắc của một con đường cuối cùng), thì trung tâm này sẽ phản ứng với một kích thích mạnh hơn.

9. Nguyên tắcsự phụ thuộc hoặc sự phụ thuộc - Các bộ phận dưới của hệ thần kinh trung ương phụ thuộc vào các bộ phận bên trên. Hơn nữa, các ảnh hưởng tăng dần chủ yếu là kích thích, trong khi các ảnh hưởng giảm dần là cả kích thích và ức chế (thường là ức chế).