Рефлекторная дуга. Строение рефлекторной дуги. Рефлекторное кольцо. Физиология нервной системы
Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его органов, тканей и систем к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной. Нервная система, организм осуществляют свою деятельность по принципу рефлекса.
РЕФЛЕКТОРНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ, СИСТЕМ И ОРГАНИЗМА
Регуляция по принципу рефлекса глубоко изучена и оформлена в учение нервизм И. М. Сеченовым, И. П. Павловым. Согласно их концепции, нервная система осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса. Деятельность нервной системы по принципу рефлекса называется рефлекторной.
Рефлекс -- это закономерная ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая с участием центральной нервной системы.
Рефлекс осуществляется через специальное структурное образование нервной системы, которое называется рефлекторной дугой . В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: чувствительные, контактные и двигательные
Они объединяются в нейронные Цепи. Нейроны между собой и с исполнительным органом контактируют с помощью синапсов. Рецепторные нейроны расположены вне ЦНС, контактные и двигательные -- в ЦНС. Рефлекторная дуга может быть образована разным числом нейронов всех трех видов. В свою очередь в рефлекторной дуге различают 5 звеньев: рецептор, афферентный путь, нервный центр, эфферентный путь и рабочий орган, или эффектор.
Рецептор -- это образование, воспринимающее раздражение. Представляет собой или ветвящееся окончание дендрита рецепторного нейрона, или специализированные, высокочувствительные клетки, или клетки с вспомогательными структурами, образующими рецепторный орган.
Афферентное звено образовано рецепторным нейроном, проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.
Нервный центр образован большим количеством интернейронов и двигательных нейронов.
Это сложное образование рефлекторной дуги, представляющее собой ансамбль нейронов, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, включая кору больших полушарий и обеспечивающих конкретную приспособительную реакцию.
Нервному центру присущи четыре физиологические роли: восприятие импульсов от рецепторов через афферентный путь; анализ и синтез воспринятой информации; передача сформированной программы по центробежному пути; восприятие обратной информации с исполнительного органа о выполнении программы, о совершенном действии.
Эфферентное звено образовано аксоном двигательного нейрона, проводит возбуждение от нервного центра к рабочему органу.
Рабочий орган -- тот или иной орган организма, осуществляющий свойственную ему деятельность.
Принцип осуществления рефлекса. Через рефлекторные дуги осуществляются ответные приспособительные реакции на действие раздражителей, т. е. рефлексы.
Рецепторы воспринимают действие раздражителей, возникает поток импульсов, который передается на афферентное звено и по нему поступает к нейронам нервного центра. Нервный центр воспринимает информацию с афферентного звена, осуществляет ее анализ и синтез, определяет биологическую значимость, осуществляет формирование программы действия и в виде потока эфферентных импульсов передает ее на эфферентное звено. Эфферентное звено обеспечивает проведение программы действия от нервного центра к рабочему органу. Рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность. Время от начала действия раздражителя до начала ответной реакции органа называется временем рефлекса.
Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр воспринимает обратную информацию с рабочего органа о свершенном действии.
Классификация рефлексов. Рефлексы животных и человека разнообразны, поэтому их классифицируют по ряду принципов: по природе на безусловные и условные.
Безусловные рефлексы -- это врожденные, наследственно передающиеся. Осуществляются безусловные рефлексы через сформированные рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы являются видовыми, т. е. свойственны всем животным данного вида. Они относительно постоянны и возникают в ответ на адекватные раздражения определенных рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются по биологическому значению на пищевые, оборонительные, половые, статокинетические и локомоторные, ориентировочные, поддерживающие гомеостаз и др.; по расположению рецепторов: экстероцептивные; интероцептивные; проприоцептивные; по характеру ответной реакции: двигательные, секреторные и пр.; по месту нахождения центров, через которые осуществляются рефлексы: спинальные, бульбарные, мезэнцефальные, диэнцефальные, кортикальные.
Условные рефлексы -- это рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с временной связью в коре больших полушарий между теми или иными сенсорной зоной и корковым представительством нервного центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса.
Каждый рефлекс имеет свое название, в зависимости от реакции, которую он обеспечивает.
Рефлексы в организме чаще осуществляются с участием желез внутренней секреции, гормонов. Совместная рефлекторно-гормональная регуляция является основной формой регуляции в организме.
Свойства нервных центров. Особенности рефлекторной деятельности в значительной степени обуславливаются свойствами нервных центров:
одностороннее проведение возбуждения: с афферентного нейрона на эффекторный;
проведение возбуждения осуществляется замедленно;
действие одного потока импульсов облегчает действие последующего; свойство облегчение, или суммация;
происходит трансформация ритма импульсов, изменяется и сила импульсов;
свойственна окклюзия ; при одновременном поступлении двух афферентных потоков количество возбужденных нейронов оказывается меньше, чем арифметическая сумма возбуждений на каждый поток импульсов в отдельности;
проявляется последействие", возбуждение сохраняется некоторое время, после того как приток импульсов прекращается. Последействие обусловливается кольцевыми связями нейронов;
свойственно утомление, понижение активности при длительной деятельности в связи с уменьшением резервов медиатора в синапсах;
находятся в состоянии постоянного тонуса, некоторого возбуждения;
при определенных условиях, после длительного предшествующего поступления импульсов частого ритма, нервный центр определенное время остается в состоянии повышенной возбудимости -- посттетанинеская потенция;
свойственно торможение, ослабление или прекращение деятельности.
Координация рефлекторной деятельности. Рефлекторная деятельность связана с координацией -- взаимодействием нейронов, а следовательно, и нервных процессов в центральной нервной системе, обеспечивающим согласованную деятельность нервных центров. Координация осуществляется на основе определенных принципов, явлений и феноменов.
Принцип конвергенции . К нервному центру сходятся импульсы с многих афферентных путей, их в 4--5 раз больше, чем эфферентных.
Явление иррадиации. Возбуждение возникающее в центре иррадиирует -- распространяется на соседние области центральной нервной системы.
Принцип реципрокной иннервации. Такие взаимоотношения нервных центров, когда возбуждение одного тормозит деятельность другого.
Явление индукции -- наведения с одного нервного центра на другой противоположного нервного процесса. Если торможение наводит возбуждение, то индукция положительная, если возбуждение наводит торможение, то индукция отрицательная.
Феномен «отдачи» -- состоит в быстрой смене возбуждения одного центра возбуждением другого, обеспечивающего противоположные по значению рефлексы.
Феномен цепных и ритмических возбуждений нервных центров. Возбуждение одного нервного центра обусловливает возбуждение другого и т. д. Так, прием корма связан с захватом корма, жеванием, глотанием.
Чередование в определенной последовательности одних и тех же простых рефлекторных актов называется ритмическим возбуждением нервных центров.
Принцип обратной связи. В организме в результате деятельности органов рождаются определенные импульсы, которые поступают в центр, информируют о параметрах совершенного действия.
Принцип общего конечного пути. Одна и та же ответная реакция может быть вызвана с различных рецепторных полей через один центр. Эффекторный нейрон центра образует общий конечный путь.
Принцип доминанты. В каждый отрезок времени в центральной нервной системе доминирует, господствует тот или иной центр. Он в определенной степени подчиняет себе деятельность других центров.
Пластичность нервных центров; проявляется в приспособляемости и изменчивости своего функционального значения при изменении характера связей с рецепторами и эффектором.
Нервным центрам свойственна роль трофического регулятора, которая проявляется в приспособлении обменных процессов в тканях органов к меняющимся условиям в целях поддержания их структурной организации и деятельности.
В рефлекторном механизме принято различать три части: чувствующую, центральную и двигательную . Возбуждение по чувствующему нерву передается в центр (мозг), где переключается на двигательный орган и по нему идет к рабочему органу. Возникает ответная реакция на раздражение. Эти части рефлекторного механизма вместе называются рефлекторной дугой .
Согласно последним исследованиям физиологов установлено, что структура сложного рефлекса имеет не три, а четыре части. Эта последняя часть контролирует и корректирует (уточняет, поправляет) протекание третьей части – двигательной. Как это происходит? Оказывается, как только нервный сигнал по двигательному – центробежному – нерву доходит до рабочего органа (к мышце или железе), то последний в свою очередь посылает обратный сигнал в центр – мозг. Поступивший обратный сигнал информирует мозг о характере тех изменений, которые в данный момент произошли в организме, т. е. сообщает мозгу, в какой мере – правильно или неправильно – рабочий орган выполнил полученную из центра команду. Как только мозг обнаруживает отклонение от заданной программы, если ответное действие выполнено неудачно, он тут же посылает сигнал о соответствующей корректировке действия и направляет деятельность организма по ранее намеченному пути. Это четвертое звено рефлекторного акта получило название обратной связи.
Благодаря наличию обратной связи обеспечивается саморегуляция, самоуправление организма в процессе правильного приспособления к окружающей среде. Без этого мы никогда не могли бы научиться ходить, писать, пользоваться ножом и вилкой, одеваться, совершать различного рода профессиональные движения, овладевать спортивными навыками.
Нервные процессы в коре больших полушарий головного мозга.
Виды торможения. Первая и вторая сигнальные системы
Координация функций коры больших полушарий головного мозга осуществляется благодаря взаимодействию двух основных нервных процессов – возбуждения и торможения . По характеру деятельности эти процессы противоположны друг другу. Если процессы возбуждения связаны с активной деятельностью коры, с образованием новых условных нервных связей, то процессы торможения направлены на изменение этой деятельности, на прекращение возникшего в коре возбуждения, на блокирование временных связей. Но не надо считать, что торможение – это прекращение деятельности, пассивное состояние нервных клеток. Торможение также активный процесс, но противоположного характера, чем возбуждение. Торможение обеспечивает необходимые условия для восстановления их работоспособности. Такое же охранительное и восстановительное значение имеет сон как торможение, широко распространившееся на ряд важных участков коры. Сон предохраняет кору от истощения и разрушения. Однако и сон не есть остановка работы мозга. Еще И. П. Павлов отмечал, что сон – это своеобразный активный процесс, а не состояние полной бездеятельности. Во сне мозг отдыхает, но не бездействует, при этом отдыхают клетки, активные днем. Многие ученые предполагают, что во время сна происходит своеобразная переработка накопленной за день информации, но человек не осознает этого, т. к. соответствующие функциональные системы коры, обеспечивающие осознание, заторможены.
Существует два основных вида коркового торможения : внешнее (результат действия какого-либо внешнего сильного постороннего раздражителя) и внутреннее (проявление внутренних закономерностей работы коры).
Особой формой внешнего торможения является так называемое охранительное торможение . Оно возникает под влиянием очень сильных (или продолжительно действующих) раздражителей, которые вызывают сверхсильное возбуждение нервных клеток. Как только раздражение достигает определенного предела, вступает в действие охранительное торможение. Например, перевозбужденный впечатлениями, переутомленный ребенок быстро засыпает, иногда даже сидя у телевизора. Это проявление охранительного торможения.
Кора больших полушарий мозга испытывает воздействие разнообразных сигналов, идущих как извне, так и из самого организма. И. П. Павлов различал два принципиально отличных друг от друга типа сигналов (сигнальных систем). Сигналы – это, прежде всего, предметы и явления окружающего мира. Эти разнообразные зрительные, слуховые, осязательные, вкусовые, обонятельные раздражители И. П. Павлов назвал первой сигнальной системой . Она имеется у человека и животных.
Но кора головного мозга человека способна реагировать и на слова. Слова и сочетания слов также сигнализируют человеку об определенных предметах и явлениях действительности. Слова и словосочетания И. П. Палов назвал второй сигнальной системой . Вторая сигнальная система – продукт общественной жизни человека и присуща только ему, у животных нет второй сигнальной системы.
Введение
1. Рефлекторная теория и ее основные принципы
2. Рефлекс – понятие, его роль и значение в организме
3. Рефлекторный принцип построение нервной системы. Принцип обратной связи
Заключение
Литература
Введение
Взаимодействие человека с действительностью осуществляется посредством нервной системы.
У человека нервная система состоит из трех отделов: центральной, периферической и вегетативной нервных систем. Нервная система функционирует как единая и целостная система.
Сложная, саморегулирующая деятельность нервной системы человека осуществляется благодаря рефлекторной природе этой деятельности.
В данной работе будет раскрыто понятие «рефлекс», его роль и значение в организме.
1. Рефлекторная теория и ее основные принципы
Положения рефлекторной теории, разработанные И. М. Сеченовым. И. П. Павловым и развитые Н. Е. Введенским. А. А. Ухтомским. В. М. Бехтеревым, П. К. Анохиным и другими физиологами, являются научно-теоретической основой советской физиологии и психологии. Эти положения находят свое творческое развитие в исследованиях советских физиологов и психологов.
Рефлекторная теория, признающая рефлекторную сущность деятельности нервной системы, основывается на трех главных принципах:
1) принципе материалистического детерминизма;
2) принципе структурности;
3) принципе анализа и синтеза.
Принцип материалистического детерминизма означает, что каждый нервный процесс в головном мозге обусловливается (вызывается) действием определенных раздражителей.
Принцип структурности заключается в том, что различия функций разных отделов нервной системы зависят от особенностей их строения, а изменение строения отделов нервной системы в процессе развития обусловливается изменением функций. Так, у животных, которые не имеют головного мозга, высшая нервная деятельность отличается значительно большей примитивностью по сравнению с высшей нервной деятельностью животных, у которых есть головной мозг. У человека в ходе исторического развития головной мозг достиг особенно сложного строения и совершенства, что связано с его трудовой деятельностью и общественными условиями жизни, требующими постоянного речевого общения.
Принцип анализа и синтеза выражается в следующем. При поступлении в центральную нервную систему центростремительных импульсов в одних нейронах возникает возбуждение, в других - торможение, т. е. происходит физиологический анализ. Результатом является различение конкретных предметов и явлений действительности и процессов, происходящих внутри организма.
Одновременно при образовании условного рефлекса устанавливается временная нервная связь (замыкание) между двумя очагами возбуждения, что физиологически выражает собой синтез. Условный рефлекс есть единство анализа и синтеза.
2. Рефлекс – понятие, его роль и значение в организме
Рефлексами (от латинского слота reflexus - отраженный) называют ответные реакции организма на раздражение рецепторов. В рецепторах возникают нервные импульсы, которые по чувствующим (центростремительным) нейронам поступают в центральную нервную систему. Там полученная информация обрабатывается вставочными нейронами, после чего возбуждаются двигательные (центробежные) нейроны и нервные импульсы приводят в действие исполнительные органы - мышцы или железы. Вставочными называют нейроны, тела и отростки которых, не выходят за пределы центральной нервной системы. Путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора до исполнительного органа, называется рефлекторной дугой.
Рефлекторные действия - это целостные действия, направленные на удовлетворение определенной потребности, в пище, воде, безопасности и др. Они способствуют выживанию особи или вида в целом. Их классифицируют на пищевые, вододобывающие, оборонительные, половые, ориентировочные, гнездостроительные и др. Есть рефлексы, устанавливающие определенный порядок (иерархию) в стаде или стае, и территориальные, определяющие территорию, захваченную той или иной особью или стаей.
Различают рефлексы положительные, когда раздражитель вызывает определенную деятельность, и отрицательные, тормозные, при которых деятельность прекращается. К последним, например, относится пассивно-оборонительный рефлекс у животных, когда они замирают при появлении хищника, незнакомом звуке.
Рефлексы играют исключительную роль в поддержании постоянства внутренней среды организма, его гомеостаза. Так, например, при повышении артериального давления происходит рефлекторное замедление сердечной деятельности и расширение просвета артерий, поэтому давление снижается. При его сильном падении возникают противоположные рефлексы, усиливающие и учащающие сокращения сердца и суживающие просвет артерий, в результате давление повышается. Оно непрерывно колеблется вокруг некоторой постоянной величины, которая называется физиологической константой. Эта величина обусловлена генетически.
Известный советский физиолог П. К. Анохин показал, что действия животных и человека определяются их потребностями. Например, недостаток воды в организме сначала восполняется за счет внутренних резервов. Возникают рефлексы, задерживающие потерю воды в почках, усиливается всасывание воды из кишечника и т. д. Если это не приводит к нужному результату, в центрах головного мозга, регулирующих поступление воды, возникает возбуждение и появляется ощущение жажды. Это возбуждение вызывает целенаправленное поведение, поиск воды. Благодаря прямым связям, нервным импульсам, идущим от мозга к исполнительным органам, обеспечиваются необходимые действия (животное находит и пьет воду), а благодаря обратным связям, нервным импульсам, идущим в обратном направлении - от периферических органов: ротовой полости и желудка - к мозгу, информирует последний о результатах действия. Так, во время питья возбуждается центр водного насыщения, и, когда жажда удовлетворена, соответствующий центр затормаживается. Так осуществляется контролирующая функция центральной нервной системы.
Большим достижением физиологии стало открытие И. П. Павловым условных рефлексов.
Безусловные рефлексы представляют собой прирожденные, наследуемые организмом реакции на воздействия окружающей среды. Безусловные рефлексы характеризуются постоянством и не зависят от обучения и специальных условий для их возникновения. Например, на болевое раздражение организм отвечает оборонительной реакцией. Наблюдается большое многообразие безусловных рефлексов: оборонительные, пищевые, ориентировочные, половые и т. д.
Реакции, лежащие в основе безусловных рефлексов у животных, вырабатывались тысячелетиями в ходе приспособления различных видов животных к окружающей среде, в процессе борьбы за существование. Постепенно в условиях длительной эволюции безусловно-рефлекторные реакции, необходимые для удовлетворения биологических потребностей и сохранения жизнедеятельности организма, закреплялись и передавались по наследству, а те из безусловно-рефлекторных реакций, которые утрачивали свою ценность для жизни организма, теряли свою целесообразность, наоборот, исчезали, не восстанавливаясь.
Под влиянием постоянного изменения окружающей среды потребовались более прочные и совершенные формы реагирования животных, обеспечивающие приспособление организма к изменившимся условиям жизни. В процессе индивидуального развития у высокоорганизованных животных образуется особый вид рефлексов, которые И. П. Павлов назвал условными.
Условные рефлексы, приобретенные организмом при жизни, обеспечивают соответствующую реакцию живого организма на изменения в окружающей среде и на этой основе уравновешивание организма со средой. В отличие от безусловных рефлексов, которые обычно осуществляются низшими отделами центральной нервной системы (спинным, продолговатым мозгом, подкорковыми узлами), условные рефлексы у высокоорганизованных животных и у человека осуществляются в основном высшим отделом центральной нервной системы (корой больших полушарий головного мозга).
Наблюдение явления «психической секреции» у собаки помогло И. П. Павлову открыть условный рефлекс. Животное, увидев на расстоянии пищу усиленно выделяло слюну еще до подачи пищи. Этот факт истолковывался по-разному. Сущность «психической секреции» объяснил И. П. Павлов. Он установил, что, во-первых, для того чтобы у собаки началось слюноотделение при виде мяса, она должна была раньше хотя бы один раз его увидеть и съесть. И, во-вторых, любой раздражитель (например, вид пищи, звонок, мигание лампочки и т. д.) способен вызвать слюноотделение при условии совпадения времени действия этого раздражителя и времени кормления. Если, например, кормлению постоянно предшествовал стук чашки, в которой находилась пища, то всегда наступил момент, когда на один только стук у собаки начинала выделяться слюна. Реакции, которые вызываются раздражителями, ранее безразличными. И. П. Павлов назвал условно-рефлекторными. Условный рефлекс, отмечал И. П. Павлов, это явление физиологическое, так как оно связано с деятельностью центральной нервной системы, и в то же время - психологическое, поскольку представляет собой отражение в мозге конкретных свойств раздражителей из внешнего мира.
Условные рефлексы у животных в опытах И. П. Павлова чаще всего вырабатывались на основе пищевого безусловного рефлекса, когда безусловным раздражителем служила пища, а функцию условного раздражителя выполнял один из индифферентных (безразличных) но отношению к пище раздражителей (световой, звуковой и т. п.).
Различают натуральные условные раздражители, которые служат одним из признаков безусловных раздражителей (запах пищи, писк цыпленка для курицы, вызывающий у нее родительский условный рефлекс, писк мыши для кошки и др.), и искусственные условные раздражители, совершенно не связанные с безусловно-рефлекторными раздражителями (например, лампочка, на свет которой выработали у собаки слюноотделительный рефлекс, звон гонга, на который собираются лоси на кормежку, и др.). Однако любой условный рефлекс имеет сигнальное значение, и если условный раздражитель его теряет, то и условный рефлекс постепенно угасает.
3. Рефлекторный принцип построение нервной системы Принцип обратной связи
С точки зрения современной науки нервная система - это совокупность нейронов, соединённых при помощи синапсов в клеточные цепи, которые действуют по принципу отражения, т. е. рефлекторно. Рефлекс (от лат. reflexus- «повёрнутый назад», «отражённый») - реакция организма на раздражение, осуществляемая при помощи нервной системы. Первые представления об отражённой деятельности мозга были высказаны в 1649 г. французским учёным и философом Рене Декартом (1590- 1650). Он рассматривал рефлексы как простейшие движения. Однако со временем понятие расширилось.
В 1863 г. создатель русской школы физиологов Иван Михайлович Сеченов произнёс фразу, вошедшую в историю медицины: «Все акты сознательной и бессознательной деятельности по способу происхождения суть рефлексы». Тремя годами позднее он обосновал своё утверждение в классическом труде «Рефлексы головного мозга». Другой русский учёный И. П. Павлов построил на высказывании гениального соотечественника учение о высшей нервной деятельности. Рефлексы, лежащие в её основе, Павлов разделил на безусловные, с которыми человек рождается, и условные, приобретаемые в течение жизни.
Структурная основа любого рефлекса - рефлекторная дуга. Самая короткая состоит из трёх нейронов и функционирует в пределах туловища. Она включается при раздражении рецепторов (от лат. . recipio - «принимать»); ими служат чувствительные нервные окончания или специальные клетки, преобразующие то или иное воздействие (свет, звук и т. д.) в биопотенциалы (от греч. «биос» - «жизнь» плат. potentia - «сила»).
По центростремительным - афферентным (от лат. affero - «приношу») волокнам сигналы поступают к так называемому первому (чувствительному) нейрону, расположенному в спинномозговом узле. Именно он пропускает сквозь себя первоначальную информацию, которую мозг через доли секунды преобразует в привычные ощущения: прикосновение, укол, тепло... По аксону чувствительной нервной клетки импульсы следуют ко второму нейрону - промежуточному (вставочному). Он находится в задних отделах, или, как говорят специалисты, задних рогах, спинного мозга; горизонтальный срез спинного мозга действительно похож на голову диковинного зверя с четырьмя рогами.
Отсюда сигналам прямая дорога в передние рога: к третьему - двигательному - нейрону. Аксон двигательной клетки выходит за пределы спинного мозга вместе с другими эфферентными (от лат. effero - «выношу») волокнами в составе нервных корешков и нервов. Они передают команды центральной нервной системы рабочим органам: мышце, например, приказывают сократиться, железе - выделить сок, сосудам - расшириться и т. д.
Однако одними «высочайшими указами» деятельность нервной системы не ограничивается. Она не только отдаёт распоряжения, но и строго следит за их исполнением - анализирует сигналы от рецепторов, расположенных в органах, которые трудятся по её заданию. Благодаря этому корректируется объём работ в зависимости от состояния «подчинённых». По сути дела, организм является саморегулирующейся системой: он осуществляет жизнедеятельность по принципу замкнутых циклов, с обратной информацией о достигнутом результате. К такому выводу ещё в 1934 г. пришёл академик Пётр Кузьмич Анохин (1898-1974), соединивший учение о рефлексах с биологической кибернетикой.
Чувствительный и двигательный нейроны - альфа и омега простой рефлекторной дуги: с одного она начинается, другим заканчивается. В сложных рефлекторных дугах образуются восходящие и нисходящие клеточные цепи, соединённые каскадом вставочных нейронов. Так осуществляются обширные двусторонние связи между головным мозгом и спинным.
Образование условнорефлекторной связи требует ряда условий:
1. Многократное совпадение во времени действия безусловного и условного раздражителей (точнее, с некоторым предшествованием действия условного раздражителя). Иногда связь образуется даже при однократном совпадении действия раздражителей.
2.Отсутствие посторонних раздражителей. Действие постороннего раздражителя во время выработки условного рефлекса приводит к торможению (или вообще к прекращению) условно-рефлекторной реакции.
3.Большая физиологическая сила (фактор биологической значимости) безусловного раздражителя по - сравнению с условным раздражителем.
4. Деятельное состояние коры головного мозга.
Согласно современным представлениям, нервные импульсы передаются при осуществлении рефлексов по рефлекторным кольцам. Рефлекторное кольцо включает не меньше 5 звеньев.
Необходимо отметить, что последние данные исследований ученых (П. К. Анохин и др.) подтверждают именно такую кольцеобразную схему рефлекса, а не схему рефлекторной дуги, не раскрывающей полностью этот сложный процесс. Организм необходимо получает информацию о результатах совершенного действия, информацию о каждом этапе протекающего действия. Не имея ее, мозг не может организовать целенаправленную деятельность, не может выправить действие при вмешательстве в реакцию каких-либо случайных (мешающих) факторов, не может остановить деятельности в необходимый момент, при достижении результата. Это привело к необходимости перейти от представления о разомкнутой рефлекторной дуге к представлению о циклической иннервационной структуре, в которой имеется обратная связь - от эффектора и объекта деятельности через рецепторы к центральным нервным структурам.
Эта связь (обратный поток информации от объекта деятельности) является обязательным элементом. Без него организм оказался бы оторванным от среды, в которой живет и на изменение которой направлена его деятельность, в том числе и человеческая деятельность, связанная с использованием орудий производства. .
теория рефлекс нерв система
Заключение
Таким образом, испытывая на себе воздействие множества разнообразных сигналов из внешнего мира и из организма, кора больших полушарий мозга совершает сложную аналитико-синтетическую деятельность, заключающуюся в разложении на части сложных сигналов, раздражителей, сопоставлении их со своим прошлым опытом, выделении в них основного, главного, существенного и объединении элементов этого главного, существенного. Эта сложная аналитико-синтетическая деятельность коры больших полушарий головного мозга, обусловливающая широту, многообразие, активность обратных нервных связей, обеспечивает человеку лучшую приспособляемость к внешнему миру, к изменившимся условиям жизни.
Литература
1. Аспиз М.Е. – Энциклопедический словарь юного биолога. – М.: Педагогика, 1986. – 352 с.: ил.
2. Володин В.А. – Энциклопедия для детей. Т. 18. Человек. – М.: Аванта+, 2001. – 464 с.: ил.
3. Гращенков Н.И., Латаш Н.П., Фейгенберг И.М. – Философские вопросы физиологии высшей нервной деятельности и психологии. – М.: 1963. – 370 с.: ил.
4. Козлов В.И. – Анатомия человека. Учебник для студентов институтов физической культуры. – М.: «Физкультура и спорт», 1978. – 462 с.: ил.
5. Кузин В.С. – Психология. – М.: Высш. школа, 1982. – 256 с.: ил.
6. Петровский Б.В. – Популярная медицинская энциклопедия. – М.: «Советская Энциклопедия», 1979. – 483 с.: ил.
Нервная система осуществляет в организме свою регулирующую роль посредством рефлексов. Рефлексом называется реакция животного организма на раздражение концевых образований чувствительных нервных волокон (рецепторов), осуществляемая при участии нервных центров. Раздражения, вызывающие рефлекс, могут исходить из внешней (звуковые, световые, осязательные раздражения) или из внутренней (раздражения внутренних органов, изменения химического состава крови и т. д.) среды. При простейшем двигательном рефлексе, например отдергивании руки при уколе, возбуждение возникает в заложенных в коже рецепторах - окончаниях центростремительных (чувствительных или афферентных) нервов, центры которых расположены в межпозвоночных нервных узлах, недалеко от входа спинномозговых нервов в спинной мозг (рис. 3). От рецепторов возбуждение проходит по центростремительному нерву к чувствительным нервным клеткам и далее к так называемым вставочным нейронам. От последних возбуждение передается к клеткам центробежных (двигательных или эфферентных) нервов и по центробежным нервам приходит к мышцам.
Рис. 3. Схема пути, проходимого возбуждением при простейшем безусловном двигательном рефлексе (часть этого пути показана на поперечном разрезе спинного мозга. Стрелками показано направление движения нервных импульсов по рефлекторной дуге):
1 - окончание чувствительного нерва, 2 - чувствительные (афферентные) нервные волокна, 3 - нервные клетки спинного мозга, получающие афферентные импульсы и передающие их в центральную нервную систему, 4 - двигательные нервные клетки спинного мозга, 5 - двигательные (эфферентные) нервные волокна, 6 - окончания эфферентных нервных волокон
Рассмотренный простейший рефлекс отдергивания руки относится к оборонительным. Примеров простых рефлексов можно привести довольно много: мигание и сужение зрачка при действии на глаз яркого света представляет защитный рефлекс, слюноотделение при поступлении пищи в рот - пищевой, расширение сосудов кожи при действии тепла и сужение при действии холода - рефлексы, способствующие сохранению постоянной температуры тела. Все они обеспечивают приспособление человека к внешней среде. Это происходит в результате регуляции физиологических процессов, которая напоминает регуляцию работы автоматов. Автомат в своем регулирующем устройстве имеет датчики, воспринимающие определенные изменения во внешней среде, например имеющийся в термостате датчик, чувствительный к изменениям температуры. Этот датчик можно сравнить с чувствительными окончаниями рефлекторного цикла. Информация об изменении во внешней среде передается по проводу (который можно сравнить с чувствующим нервом) в воспринимающее устройство (аналогичное рецепторному нервному центру), далее в устройство, перерабатывающее информацию и выдающее сигналы коррекции (аналогичное группам нервных центров, выполняющих синтез чувствительных импульсов, переработку их и передачу к моторным центрам), и от него по другому проводу (аналогичному эфферентному нерву) идет электрический ток к исполнительному прибору, в данном случае к нагревателю.
Рефлекторный принцип деятельности нервной системы является основным в работе человеческого организма. Сущность данного принципа заключается в появлении ответных реакций на внешние раздражители. Данные реакции могут иметь разную сложность: от обычного уменьшения зрачка под воздействием яркого луча света до многоцелевого мобилизирующего акта и поведенческих схем. Но рефлекторный принцип сохраняется в независимости от сложности реакции.
Следует отметить, что рефлекс — это активное действие, оно несет строго определенную смысловую нагрузку для организма и не является бесцельным. Все они обусловлены тем, что в их отсутствии организм бы просто не выжил.
Принцип действия
Рефлекторная деятельность нервной системы появилась у человека в процессе эволюции. Чем организм сложнее, тем сложнее и его рефлексы. Но для рефлекса любой сложности всегда необходимы две составные части — рецептор и эффектор, то есть орган, который принимает сигнал, и орган, который обеспечивает реакцию в ответ на раздражитель. Многие рецепторы способны активизировать огромные зоны организма (к примеру, болевые рецепторы), а некоторые, наоборот, имеют четко ограниченную небольшую зону применения (например, рецепторы вкуса и органы зрения).
Эффекторы также могут иметь различный вид, быть как отдельной мышцей, так и целой группой мышц, которые оказывают влияние на обширную область. Примером изолированных рефлексов является локтевой — когда в ответ на раздражитель происходит подергивание.
В качестве рефлекса, обладающего большой площадью задействованных сил организма, обычно выделяют так называемый стартовый комплекс, выражающийся в одновременной реакции различных мышц на резкий шум или вспышку света. Здесь интересно, что у всех раздражителей, вызывающих стартовый, только одна общая черта — неожиданность, которая и обеспечивают принцип функционирования этой реакции.
Нервная деятельность
Будет ошибкой считать, что рефлексы и являются единственной составляющей нервной деятельности человека. Одними из главных факторов развития данного процесса являются вставочные нейроны — это промежуточные обработчики информации на пути от рецептора к эффектору. Эти элементы определяют скорость реакции и ее степень выраженности и внешних проявлений данной деятельности. То есть они могут бороться с рефлексами, подавлять их и таким образом обеспечивать контроль человека над своими инстинктами. Более того, благодаря вставочным нейронам, происходит формирование дополнительных рефлексов, которые не предусмотрены природой изначально, их принцип работы лишь основан на безусловных реакциях.
Но наличие вставочных нейронов лишь обеспечивает основу для высшей нервной деятельности, собирая всю систему рефлексов в единое целое. Вставочные нейроны — это причина существования в организме человека такого явления, как рефлекторная дуга вегетативной нервной системы. Следует помнить, что все эти процессы связаны с безусловными реакциями, которые ни в каком виде не могут обеспечить их изменчивость и обучаемость. Хотя даже безусловные реакции способны формировать сложнейшие действия, которые на первый взгляд невозможны без обучения, например, строительство ульев у пчел или возведение плотин у бобров.
Все дело в том, что большинство организмов передает из поколения в поколение определенный комплект безусловных реакций, который позволяет выживать виду, но не более того. Высшая нервная деятельность в основном заключается в образовании условных рефлексов, которые отличаются от безусловных тем, что обеспечивают изменчивость и способность организма к обучению.
Условные или индивидуальные
Высшая деятельность центральной нервной системы — это сложнейший комплекс временных нервных связей. Именно они обеспечивают индивидуальное обучение человека и других высших животных. Главным и наиболее изученным аспектом высшей нервной деятельности являются условные рефлексы.
Условный рефлекс — это индивидуально полученный рефлекс, который не является характерным для вида в целом, а зависит от конкретных условий жизни данной особи.
Условные реакции не закрепляются на генном уровне и не передаются из поколения в поколение, хотя основой для их появления все равно являются безусловные рефлексы, которые обладают всеми этими признаками.
Нервная система высших животных может накладывать некоторые привычные безусловные реакции на новоприобретенные повторяющиеся знания. Эти процессы служат основой для приобретенного поведения, то есть несвойственного данному виду в целом.
Для того чтобы закрепить условный рефлекс, необходимо 4 фактора:
- присутствие двух раздражителей: безусловного и нейтрального, который играет роль условного;
- безусловный раздражитель должен быть доминирующим, а нейтральный — привычным и не иметь усиливающего эффекта;
- каждый раз вначале нужно использовать нейтральный раздражитель, а уже потом запускать безусловный;
- жизненная среда, в которой находится испытуемый, должна быть постоянной на всем протяжении эксперимента.
Интересно, что такие новоприобретенные реакции организма почти так же устойчивы, как и безусловные, являющиеся неотъемлемой частью поведения вида.
