- •Лекция № 11 нервная регуляция физиологических функций. Общая физиология центральной нервной системы
- •Функциональные элементы нервной системы
- •Нейрон как структурно-функциональная единица цнс
- •Функциональная морфология нейрона
- •Типы нейронов
- •Рефлекторный принцип регуляции функций 10
- •Свойства нервных центров
- •Иррадиация возбуждения
- •Концентрации возбуждения
- •Окклюзия
- •Облегчение
- •Последействие
- •Принцип доминанты
- •Высокая утомляемость нервных центров
- •Тонус нервного центра (фоновой активность)
- •Пластичность
- •Нейронные комплексы и их роль в деятельности цнс
Последействие
Известно, что длительность ответной реакции не соответствует времени действия раздражителя и может развиваться и осуществляться через достаточно большой промежуток времени после завершения раздражения.
Один из вариантов этого свойства - длительное циркулирование импульсов по "нейронной ловушке". Итальянский физиолог Лоренто де Но обнаружил это явление: поступивший импульс может минутами или часами пробегать небольшой отрезок нейронной цепи. Благодаря этому, как полагают некоторые авторы, происходит перевод следа (энграммы) из краткосрочной памяти в долгосрочную.
Рис. Реверберация возбуждения в нервной сети (по Лоренто де Но)
Предполагается, что развитие послеразрядной активности нейрона связано с особенностями проведения возбуждения через синапсы. Так как передача возбуждения в синапсах осуществляется с помощью медиаторов (в мотонейронах процесс эмиссии медиатора длится до 10 и более мс), сдвиг постсинаптического потенциала также имеет большую продолжительность. В случае развития ВПСП нейрон может разряжаться на протяжении длительного времени. Такая ритмическая импульсация затухает постепенно или обрывается внезапно.
Возможен третий механизм длительного последействия, который получил название пролонгирования возбуждения. В нервных центрах существуют цепочки нейронов, связанные между собой таким образом, что импульсация определенного нейрона может вызывать генерацию импульсов в других нейронах и от них вновь приходит к первому нейрону. При этом создается возможность длительной циркуляции нервной импульсации по длинным кольцевым связям и пролонгировать возбуждение в нервном центре.
Пролонгирование импульсации имеет очень большое значение в процессах переработки информации и особенно в фиксировании следов информации, т. е. памяти.
ТРАНСФОРМАЦИЯ РИТМА ВОЗБУЖДЕНИЯ
(лат. transformatio преобразование, превращение)
Синоним понятия — трансформация частоты следования импульсов.
Определение понятия:
Трансформация ритма возбуждений — одно из свойств проведения возбуждения в нервной системе (нервном центре), заключающееся в способности нейрона изменять ритм приходящих импульсов.29
Существует мнение, что способность трансформировать ритм возбуждения есть только у нейрона, причём у сомы нейрона. А, например, у скелетного миоцита эта способность отсутствует. При этом следует помнить, что скелетный миоцит, как и другие эффекторные клетки, могут играть роль частотного фильтра, т.е воспринимать частоты возбуждения до какой-то предельной.
Например, поступает импульс, идущий с частотой 25 Гц, а нейрон в ответ на это, возбуждаясь, генерирует 50 Гц, или наоборот, поступает 100 Гц, а выходят 40 Гц.
Особенно четко проявляется трансформация ритма возбуждения при раздражении афферентного волокна одиночными импульсами. На такой импульс нейрон отвечает пачкой импульсов. 30
Выделяют несколько вероятных механизмов трансформации ритма возбуждения. 31
В ряде случаев трансформация ритма возбуждения обусловлена возникновением длительного возбуждающего постсинаптического потенциала, на фоне которого развивается несколько спайков. 32
Этот механизм трансформации ритма возбуждения возникновением длительного возбуждающего постсинаптического потенциала, объясняет принцип кодирования «сила стимула кодируется частотой импульсов, а не амплитудой»
Другим механизмом33 возникновения множественного разряда импульсов являются следовые колебания мембранного потенциала. Когда его величина достаточно велика, следовые колебания могут привести к достижению критического уровня деполяризации мембраны и обусловливают появление вторичных спайков. 34
Как уже отмечалось выше способность трансформировать ритм возбудения приписывают только соме и отказывают в наличии этого свойства аксону. Аксону да, но не аксонному холмику.
От состояния аксонного холмика – порога раздражения – в значительной мере может зависеть направление (урежение или учащение) и выраженность трансформации частоты следования импульсов.
Временная суммация
!!! Говоря о трансформации ритма возбуждения лучше всё же говорить не об отдельной клетке (нейроне) или отдельной её части, а о модуле (колонке для коры), ансамбле нейронов, нерном центре.
Каждый модуль, или нейронный ансамбль, представляет собой совокупность локальных нейронных сетей, которая обрабатывает информацию, передает ее со своего входа на выход, подвергает трансформации, определяемой общими свойствами структуры и ее внешними связями.35
Кодирование36
!!! Говоря о трансформации ритма возбуждения лучше всё же говорить не об изменении частоты, а об изменении паттерна.