Билет 22. Функции спинного мозга.

Спинной мозг морфофункционально организован в форме сегментов, образующих задние афферентные (чувствительные) и передние эфферентные (двигательные) корешки. Афферентные входы спинного мозга образованы входами от сенсорных рецепторов. Эфферентные выходы идут к эфферентным структурам (мыщцы. органы и т. д.). Функционально нейроны спинного мозга делятся нейроны симпатической и парасимпатической системы. Функции спинного мозга: 1. Проведение возбуждения (в головной мозг, из головного мозга к эфферентам, между сегментами спинного мозга). 2. Рефлекторная деятельность. В спинном мозге заложены спинальные центры многих функций: тонус мышц и двигательных актов, мочеиспускания, дефекации, регуляции тонуса сосудов, половой функции и т. д.

35. Зрительная сенсорная система. Фоторецепция. Световая адаптация. Проводниковый и корковые отделы зрительной сенсорной системы. Зрительная СС приспособлена к восприятию электромагнитных излучений (свет. Зрительная СС дает 70–90 % всей сенсорной информации.

В зависимости от степени освещенности площадь зрачка, а значит, и световой поток изменяется примерно в 17 раз. На сетчатке изображение предмета резко уменьшено, а также перевернуто сверху вниз и справа налево. Фоторецепторы содержат пигмент родопсин При поглощении кванта света цепь молекулярных процессов завершается гиперполяризацией мембраны рецептора (РП), что снижает скорость выделения медиатора из пресинаптического окончания. Ганглиозная клетка (ГК) – первый нейрон классического типа в цепи фоторецептор – мозг. Рецептивные поля ганглиозных клеток имеют круглую форму и построены концентрически: возбуждающийся центр и тормозящая периферическая зона (или наоборот).

Первичная зрительная кора соединяется с вторичной зрительной корой, третичной зрительной корой и с интегративными зрительными зонами затылочно-теменной и затылочно-височной ассоциативной коры головного мозга, а через них с префронтальной корой лобной доли.

На уровне коры головного мозга происходит значительно более специализированная и сложная переработка информации. Нейроны зрительной коры имеют не круглые, а вытянутые (по горизонтали, вертикали или по диагонали) рецептивные поля небольшого размера Благодаря этому они способны выделять из изображения отдельные фрагменты линий с той или иной ориентацией и расположением и избирательно на них реагировать (детекторы ориентации). в зрительной коре найдены нейроны с избирательной чувствительностью к крестообразным и угловым фигурам, относящиеся к детекторам второго порядка. "пространственно-частотная" настройка нейронов зрительной коры заключается в том, что многие нейроны избирательно реагируют на появившуюся в их рецептивном поле решетку из светлых и темных полос определенной ширины. Так, имеются клетки, чувствительные к решетке из мелких полосок, т. е. к высокой пространственной частоте. Найдены клетки с чувствительностью к разным пространственным частотам. Считается, что это свойство обеспечивает зрительной системе способность выделять из изображения участки с разной текстурой. Многие нейроны зрительной коры избирательно реагируют на определенные направления движения (дирекциональные детекторы) либо на какой-то цвет (цветооппонентные нейроны), а часть нейронов лучше всего отвечает на относительную удаленность объекта от глаз. Инфор-мация о разных признаках зрительных объектов (форма, цвет, движение) обрабатывается параллельно в разных частях зрительной коры. Функции и свойства зрительной СС: 1) аккомодация — способность ясно видеть предметы, находящиеся на различных расстояниях от глаза., 2) рефракция — преломляющая сила оптической системы глаза при покое аккомодации, 3) конвергенция — сведение зрительных осей обоих глаз., 4) поле зрения, 5) острота зрения, 6) цветовое зрение, 7) цветовая слепота, 8) бинокулярное зрение - это зрение двумя глазами с формированием единого объемного зрительного образа, получаемого в результате слияния изображений от обоих глаз в одно целое, 9) оценка расстояния, 10) зрительная адаптация — приспособление чувствительности глаза к различным условиям освещения (к дневному свету, сумеречному свету и темноте)., 11) роль движения глаз для функции зрения

Билет 43. Центральные механизмы образования условных рефлексов. Их структурно-функциональная основа. Если интенсивность раздражения рецепторов достигает в различных рефлексогенных зонах пороговой или надпороговой силы, в них возникает возбуждение, которое, распространяясь по чувствительным нервам, приходит в центральную нервную систему и вызывает ответную рефлекторную реакцию. Рефлекторное возбуждение, возникающее в какой-либо рефлексогенной зоне, адресуется из центров чувствительных нервов строго определенным эффекторным (двигательным или секреторным) нервным центрам. В безусловных рефлексах эта связь между чувствительными и эффекторными центрами является врожденной. Условные рефлексы: каждый раздражитель (световой, звуковой, проприоцептивный и др.) может при известных условиях приобрести сигнальное значение и стать раздражителем, вызывающим специальную ответную реакцию организма: двигательную, секреторную, пищевую, оборонительную и т. д. Информация, фиксированная в долговременной памяти, может сохраняться дни, недели, месяцы и даже многие годы. Но такая передача информации в долговременную память происходит не всегда. Передачу информации из кратковременной памяти в долговременную можно искусственно прекратить путем соответствующих воздействий на центральную нервную систему. Основные условия образования условных рефлексов: 1) повторное сочетание действия ранее индифферентного условного раздражителя с действием подкрепляющего безусловного или ранее хорошо выработанного условного раздражителя; 2) некоторое предшествование во времени действия индифферентного агента действию подкрепляющего раздражителя; 3) бодрое состояние организма; 4) отсутствие других видов активной деятельности; 5) достаточная степень возбудимости безусловного или хорошо закрепленного условного подкрепляющего раздражителя; 6) надпороговая интенсивность условного раздражителя.Совпадение действия индифферентного раздражителя с действием подкрепляющего раздражителя (безусловного или хорошо ранее закрепленного условного раздражителя), должно повторяться несколько раз. При образовании новых условных рефлексов в одной и той же обстановке процесс формирования этих рефлексов ускоряется. Длительность времени предшествования действия нового условного раздражителя действию подкрепляющего не должно быть значительным. Образование условнорефлекторных связей, легко протекающее в условиях бодрого состояния организма, затрудняется при его заторможенности. При доминировании в центральной нервной системе центров, не связанных с образованием данных условных рефлексов, формирование этих рефлексов затрудняется. Условные рефлексы образуются только при наличии достаточной возбудимости центров этих подкрепляющих рефлексов. Возникновение и закрепление условнорефлекторной связи происходит при определенном уровне возбуждения нервных центров. В связи с этим сила условного сигнала должна быть достаточной— выше пороговой, но не чрезмерной. На слабые раздражители условные рефлексы не вырабатываются совсем или формируются медленно и отличаются неустойчивостью. Чрезмерно сильные раздражители вызывают развитие в нервных клетках охранительного (запредельного) торможения, что также затрудняет или исключает возможность образования условных рефлексов.

В процессах фиксации информации большая роль отводится рибонуклеиновой кислоте (РНК).

в формировании условнорефлекторных связей важнейшая роль принадлежит коре больших полушарий. Но при этом связи между условнорефлекторными центрами осуществляются как за счет межкортикальных проводящих путей (т.е. между разными зонами коры больших полушарий головного мозга), так и за счет путей, соединяющих кору с различными подкорковыми образованиями (ретикулярной формацией и др.)При формировании оперантных условных реакций важнейшая роль принадлежит обратной связи между клетками в нервных центрах безусловных или ранее хорошо выработанных условных рефлексов и клетками центров двигательного анализатора. Этому способствует высокий уровень возбудимости двигательных центров, обусловленный потоком афферентных импульсов от проприорецепторов сокращающихся мышц.

27. Понятие о многоуровневой системе регуляции мышечного тонуса, позы и движений. Движения (включая речь и письмо) – главное средство взаимодействия организма с окружающей средой. Основн двигатели опорно-двигательный аппарата – скелетные мышцы. Каждая мышца сост из огромного числа рабочих мышечных волокон и содержит меньшее число интрафузальных мышечных волокон (мышечных веретен). Нервная регуляция работы скелетных мышц (регуляция запуска и выполнения движений), осуществляется двигательными центрами ЦНС. Нервная регуляция соответствия тонуса, позы и движения, их правильного сопряжения – одна их важнейших функций двигательных центров. Тонус мышц – длительное устойчивое напряжение мышцы, возникающее в результате попеременных, асинхронных сокращений двигательных единиц при асинхронной посылке к ним нервных импульсов из двигательных центров. Любое активное действие мышц осуществляется на фоне определенной позы. Таким образом, первый этап действия – принятие позы, т. е. придание разного тонуса разным мышечным группам.

Значительная часть мышечной деятельности направлена на поддержание позы, положения тела в пространстве, а не движения во внешней среде. двигательная система управляет всеми целенаправленными движениями во внешней среде. Они всегда сопровождаются работой позных механизмов. Такая взаимосвязь между позными и целенаправленными функциями – фундаментальное свойство двигательной системы. Одни двигательные центры регулируют в основном позу, а другие – целенаправленные движения. В физиологических условиях в спинном мозге имеются специальные автоматические системы регуляции тонуса мышц. При расслаблении мышцы механорецепторы мышечного веретена возбуждаются и дают сигнал в спинной мозг через задние рога, который переключается непосредственно на тела -мотонейронов, которые по двигательным путям пошлют больше импульсов к мышце, к своим моторным единицам. Тонус возрастет. Веретена начинают расслабляться, поток нервных импульсов уменьшается, -мотонейроны ответят снижением активности. Это статическая регуляция тонуса.

Но кроме -мотонейронов в спинном мозге имеются гамма-мотонейроны. Они иннервируют не моторные единицы, а дистальные отделы веретена с обычной мышечной тканью. Гамма-мотонейроны не имеют афферентных входов от рецепторов. На них заканчивается зна- чительная часть нисходящих путей из высших этажей ЦНС. Таким образом, тонус гамма-мотонейронов зависит от нервных импульсов из супраспинальных уровней. При команде сверху гамма-мотонейрон дает ПД к сократительной части мышечного веретена. Если она среагирует, то сократится веретено. При этом его чувствительность к сокращению мышцы возрастет. Таким образом, через гамма-мотонейроны супраспинальные центры могут быстро, даже в процессе сокращения корригировать тонус мышечного волокна. Это динамический механизм регуляции тонуса и силы мышц.

для удержания тонуса мышцы в разумных пределах (не доводить до разрыва мышцы) в спинном мозге есть локальная сеть, представленная тормозными клетками Реншоу (она заканчивается си-напсом). Т. е. часть импульсов с -мотонейрона уйдет к клетке Реншоу, возбудит ее, выделится тормозной медиатор, ограничивающий активность -мотонейронов и количество нервных импульсов к мышце снизится. Это и есть механизм возвратного торможения.

При сокращении мышцы-сгибателя нервные импульсы пойдут че-рез вставочный тормозной нейрон на -мотонейрон, иннервирующий мышцы-разгибатели, т. е. веретена распределяют тонус в мышцах-антагонистах. Иначе не будет плавных движений. Это механизм реци-прокного торможения. Сухожильные органы Гольджи активизируются при сокращении мышцы (спинной мозг вставочные нейроны торможение -мотонейронов расслабление мышцы), также предохраняют мышцу от чрезмерного сокращения. Еще один важный путь в поддержании тонуса и позы – поток ин-формации от мышц шеи и от механорецепторов с суставных поверхностей шейных позвонков. Именно в мышцах шеи максимум мышечных веретен, сухожильных рецепторов и механорецепторов в хрящах позвонков. Эта информация от мышц шеи нужна для поддержания тонуса и позы. Категории двигательных актов 1. Рефлекторные движения (безусловные и условные).

2. Запрограммированные (автоматические) движения, т. е. врожденные двигательные программы.

3. Движения могут быть произвольные (преднамеренные), и непроизвольные (непреднамеренные). Двигательные центры ЦНС 1. Спинной мозг. У человека может осуществлять простые координации движений Выделяют понятия: 1. Побуждение к движению. Оно связано с активностью подкорковых и корковых мотивационных зон. Побуждение к действию (драйв) и стратегия движения формируются в подкорковых мотивационных областях и ассоциативной коре. 2. Замысел движения. Соматосенсорная и фронтальная кора выступают в качестве инициатора замысла действия. 3. Программа движения. Управление движениями предусматривает тонкую координацию активности большого числа мышц. Поэтому для осуществления движения должна быть сформирована центральная двигательная программа (ЦДП). Ее рассматривают как набор базовых двигательных команд и готовых корректирующих подпрограмм, обеспечивающих реализацию движения с учетом афферентной информации и механизмов обратной связи. Формируется с участием базальных ганглиев и мозжечка, действующих на двигательную кору через ядра таламуса.4. Реализация программы, т. е. перенос ее на структуры мозга, отвечающие непосредственно за сокращение мышц. Моторная кора, моторные центры ствола, спинного мозга, обеспечивают выбор мышечных эффекторов в ходе реализации двигательной программы и ее управлением на базе обратной афферентации. При реализации программы движения координируются. Координация движений – это способность реализовать движение в соответствии с его замыслом.5. Контроль за ходом выполнения запланированного движения (его коррекция, отмена и т. д.).Известно широкое разнообразие клинических проявлений, обусловленных нарушениями схемы тела (фантомные боли, "измененные состояния сознания" при действии галлюциногенов, гипноза). Поза и подавляющая часть наших движений пространственно ориентированы, т. е. направлены на достижение определенной точки в пространстве относительно опоры, гравитационной вертикали. Именно поэтому управление позой и движениями требует системы отсчета, в которой представлено как тело, так и окружающее пространство. В настоящее время большинство психофизиологов согласно с тем, что взаимодействие организма с внешней средой строится на основе модели внешнего мира ("схема мира") и модели собственного тела ("схема тела"), строящихся мозгом. В зависимости от ситуации и двигательной задачи организм может использовать систему отсчета, связанную с корпусом (эгоцентрической системы координат), с головой, с внешним пространством (экзоцентрической системы координат), или с каким-либо подвижным объектом. При этом на осознаваемом уровне отражается лишь небольшая часть работы ЦНС при выполнении пространственно ориентированных действий. Большинство интегративных действий, выполняемых внутренней моделью тела, протекает на подсознательном уровне. Сенсорная информация и двигательная активность тесно взаимосвязаны. Для правильного выполнения движения необходимо поступление с периферии информации о положении тела и ходе реализации программы. Кроме того, некоторые виды сенсорной информации (зрительная, тактильная) можно получить только с помощью двигательных актов.

Кора получает весь спектр сигналов и от проприорецепторов, рецепторов поверхности тела по быстрым миелинизированным волокнам, а также от зрительного, слухового, вестибулярного анализаторов). Кора получает также информацию от базальных ганглиев.

Эфферентные пути (т. е. вмешательство коры и ствола в регуляцию тонуса, позы, движений). По происхождению двигательные (эфферентные) пути подразделяются на две системы: тракты, берущие начало в коре головного мозга – кортикоспинальные (пирамидные) и тракты, начинающиеся в подкорковых образованиях – экстрапирамидные. По пирамидным путям передаются импульсы для сознательного (произвольного), а по экстрапирамидным – для бессознательного (непроизвольного) управления позой и движениями. Красное ядро – центральное звено экстрапирамидной системы, ее основной координирующий центр.

Общим для всего разнообразия эфферентных путей и двигательных задач является расположение последнего нейрона в двигательных ядрах спинного мозга (или черепных нервов) – принцип общего конечного пути.