A regulação da atividade nervosa é um processo de excitação e inibição no sistema nervoso central. Inicialmente, ocorre como uma reação elementar à irritação. No processo de evolução, as funções neuro-humorais tornaram-se mais complexas, levando à formação das principais divisões dos sistemas nervoso e endócrino. Neste artigo, estudaremos um dos principais processos - inibição no sistema nervoso central, os tipos e mecanismos de sua implementação.
Tecido nervoso, sua estrutura e funções
Uma das variedades de tecidos animais, denominados nervosos, possui uma estrutura especial que proporciona tanto o processo de excitação quanto atua as funções de inibição no sistema nervoso central. As células nervosas consistem em um corpo e processos: curtos (dendritos) e longos (axônios), que garantem a transmissão dos impulsos nervosos de um neurócito para outro. A extremidade do axônio de uma célula nervosa contata os dendritos do neurócito seguinte em locais chamados sinapses. Eles fornecem a transmissão de impulsos bioelétricos através do tecido nervoso. E a emoçãosempre se move em uma direção - do axônio para o corpo ou dendritos de outro neurócito.
Mais uma propriedade, além da excitação, que ocorre no tecido nervoso, é a inibição no sistema nervoso central. É uma resposta do organismo à ação de um irritante, levando à diminuição ou cessação completa da atividade motora ou secretora, da qual participam os neurônios centrífugos. A inibição no tecido nervoso também pode ocorrer sem excitação prévia, mas apenas sob a influência de um mediador inibitório, como o GABA. É um dos principais transmissores de frenagem. Aqui você também pode nomear uma substância como glicina. Este aminoácido está envolvido no aumento de processos inibitórios e estimula a produção de moléculas de ácido gama-aminobutírico nas sinapses.
I. M. Sechenov e seu trabalho em neurofisiologia
Um notável cientista russo, o criador da teoria da atividade reflexa do cérebro, provou a presença nas partes centrais do sistema nervoso de complexos celulares especiais capazes de inativar processos bioelétricos. A descoberta de centros de inibição no sistema nervoso central tornou-se possível graças ao uso de três tipos de experimentos por I. Sechenov. Estes incluem: corte de seções do córtex em diferentes áreas do cérebro, estimulação de loci individuais de matéria cinzenta por fatores físicos ou químicos (corrente elétrica, solução de cloreto de sódio), bem como o método de excitação fisiológica dos centros cerebrais. I. M. Sechenov foi um excelente experimentador, fazendo cortes ultraprecisos na área entre os tubérculos visuais e diretamente nao próprio tálamo do sapo. Ele observou uma diminuição e cessação completa da atividade motora dos membros do animal.
Assim, um neurofisiologista descobriu um tipo especial de processo nervoso - inibição no sistema nervoso central. Consideraremos os tipos e mecanismos de sua formação com mais detalhes nas seções seguintes, e agora voltaremos a nos concentrar nesse fato: em departamentos como a medula oblonga e os tubérculos visuais, existe um local chamado inibitório, ou " Centro Sechenov". O cientista também comprovou sua presença não apenas em mamíferos, mas também em humanos. Além disso, I. M. Sechenov descobriu o fenômeno da excitação tônica dos centros inibitórios. Ele entendeu por esse processo uma leve excitação nos neurônios centrífugos e nos músculos associados a eles, bem como nos próprios centros nervosos de inibição.
Os processos neurais interagem?
Pesquisas dos proeminentes fisiologistas russos I. P. Pavlov e I. M. Sechenov provaram que o trabalho do sistema nervoso central é caracterizado pela coordenação das reações reflexas do corpo. A interação dos processos de excitação e inibição no sistema nervoso central leva a uma regulação coordenada das funções do corpo: atividade motora, respiração, digestão, excreção. Processos bioelétricos ocorrem simultaneamente nos centros nervosos e podem mudar consistentemente ao longo do tempo. Isso garante a correlação e a passagem oportuna dos reflexos de resposta aos sinais do ambiente interno e externo. Numerosos experimentos conduzidos por neurofisiologistas confirmaram o fato de que a excitação e a inibição no sistema nervoso central sãofenômenos nervosos chave, que são baseados em certas regularidades. Vamos nos debruçar sobre eles com mais detalhes.
Os centros nervosos do córtex cerebral são capazes de distribuir ambos os tipos de processos por todo o sistema nervoso. Esta propriedade é chamada de irradiação de excitação ou inibição. O fenômeno oposto é uma redução ou limitação da área do cérebro que propaga os bioimpulsos. Chama-se concentração. Os cientistas observam os dois tipos de interações durante a formação de reflexos motores condicionados. Durante a fase inicial da formação das habilidades motoras, devido à irradiação da excitação, vários grupos musculares se contraem simultaneamente, não necessariamente participando da realização do ato motor que está sendo formado. Somente após repetidas repetições do complexo formado de movimentos físicos (patinação, esqui, ciclismo), como resultado da concentração de processos de excitação em focos nervosos específicos do córtex, todos os movimentos humanos se tornam altamente coordenados.
Mudança no trabalho dos centros nervosos também pode ocorrer devido à indução. Ela se manifesta quando a seguinte condição é satisfeita: primeiro há uma concentração de inibição ou excitação, e esses processos devem ser de força suficiente. Na ciência, dois tipos de indução são conhecidos: a fase S (a inibição central no sistema nervoso central aumenta a excitação) e a forma negativa (a excitação causa o processo de inibição). Há também indução sequencial. Neste caso, o processo nervoso é revertido no próprio centro nervoso. Pesquisarneurofisiologistas provaram o fato de que o comportamento de mamíferos superiores e humanos é determinado pelos fenômenos de indução, irradiação e concentração de processos nervosos de excitação e inibição.
Inibição incondicional
Vamos considerar com mais detalhes os tipos de inibição no sistema nervoso central e nos debruçar sobre sua forma, que é inerente tanto aos animais quanto aos humanos. O próprio termo foi proposto por I. Pavlov. O cientista considerou esse processo uma das propriedades inatas do sistema nervoso e destacou dois tipos: desvanecimento e constante. Vamos nos debruçar sobre eles com mais detalhes.
Assuma que existe um foco de excitação no córtex que gera impulsos para o órgão de trabalho (músculos, células secretoras das glândulas). Devido a mudanças nas condições do ambiente externo ou interno, surge outra área excitada do córtex cerebral. Produz sinais bioelétricos de maior intensidade, que inibem a excitação no centro nervoso previamente ativo e seu arco reflexo. O desvanecimento da inibição no sistema nervoso central leva ao fato de que a intensidade do reflexo de orientação diminui gradualmente. A explicação para isso é a seguinte: o estímulo primário não causa mais o processo de excitação nos receptores do neurônio aferente.
Outro tipo de inibição, observado tanto em humanos quanto em animais, é demonstrado pelo experimento conduzido pelo ganhador do Prêmio Nobel em 1904 IP Pavlov. Enquanto alimentava o cão (com a fístula removida da bochecha), os experimentadores ativaram um sinal sonoro agudo - a liberação de saliva da fístula parou. O cientista chamou esse tipo de inibição de transcendental.
Sendo uma propriedade inata, inibição no sistema nervoso centralprossegue por um mecanismo reflexo incondicional. É bastante passivo e não causa o consumo de grande quantidade de energia, levando à cessação dos reflexos condicionados. A inibição incondicional constante acompanha muitas doenças psicossomáticas: discinesias, paralisia espástica e flácida.
O que é um freio de desvanecimento
Continuando a estudar os mecanismos de inibição no sistema nervoso central, vamos considerar o que é um de seus tipos, chamado freio extintor. É bem conhecido que o reflexo de orientação é a reação do corpo ao impacto de um novo sinal estranho. Neste caso, um centro nervoso é formado no córtex cerebral, que está em estado de excitação. Ele forma um arco reflexo, que é responsável pela reação do corpo e é chamado de reflexo de orientação. Este ato reflexo causa a inibição do reflexo condicionado que está ocorrendo no momento. Após a repetição repetida de um estímulo estranho, o reflexo, denominado indicativo, diminui gradativamente e finalmente desaparece. Isso significa que não causa mais inibição do reflexo condicionado. Este sinal é chamado de freio de desvanecimento.
Assim, a inibição externa dos reflexos condicionados está associada à influência de um sinal estranho no corpo e é uma propriedade inata do sistema nervoso central e periférico. Um estímulo súbito ou novo, por exemplo, uma sensação de dor, um som estranho, uma mudança na iluminação, não apenas causa um reflexo de orientação, mas também contribui para o enfraquecimento ou mesmo a cessação completa do condicionamento.arco reflexo que está atualmente ativo. Se um sinal estranho (exceto dor) age repetidamente, a inibição do reflexo condicionado se manifesta menos. O papel biológico da forma incondicional do processo nervoso é realizar a resposta do corpo ao estímulo, o mais importante no momento.
frenagem interna
Seu outro nome usado na fisiologia da atividade nervosa superior é inibição condicionada. O principal pré-requisito para o surgimento de tal processo é a f alta de reforço de sinais vindos do mundo exterior com reflexos inatos: digestivo, salivar. Os processos de inibição no sistema nervoso central que surgiram nestas condições requerem um certo intervalo de tempo. Considere seus tipos com mais detalhes.
Por exemplo, a inibição diferencial ocorre como uma resposta a sinais ambientais que correspondem em amplitude, intensidade e força ao estímulo condicionado. Essa forma de interação entre o sistema nervoso e o mundo circundante permite que o corpo distinga mais sutilmente os estímulos e isole de sua totalidade aquele que recebe reforço por um reflexo inato. Por exemplo, ao som de um chamado com força de 15 Hz, sustentado por um comedouro com comida, o cão desenvolveu uma reação salivar condicionada. Se outro sinal sonoro for aplicado ao animal, com força de 25 Hz, sem reforçá-lo com comida, na primeira série de experimentos, a saliva será liberada da fístula no cão para ambos os estímulos condicionados. Após algum tempo, o animal diferenciará esses sinais, e a saliva da fístula deixará de secretar para um som com potência de 25 Hz, ou seja,a inibição diferencial se desenvolverá.
Libere o cérebro de informações que perderam seu papel vital para o corpo - essa função é realizada justamente pela inibição no sistema nervoso central. A fisiologia provou empiricamente que respostas motoras condicionadas, bem fixadas por habilidades desenvolvidas, podem persistir por toda a vida de uma pessoa, por exemplo, patinação, ciclismo.
Resumindo, podemos dizer que os processos de inibição no sistema nervoso central são o enfraquecimento ou cessação de certas reações do organismo. Eles são de grande importância, pois todos os reflexos do corpo são corrigidos de acordo com as condições alteradas e, se o sinal condicionado perder seu valor, eles podem até desaparecer completamente. Vários tipos de inibição no sistema nervoso central são básicos para as habilidades da psique humana, como manter o autocontrole, distinguir estímulos e expectativas.
Visão retardada do processo nervoso
Empiricamente, você pode criar uma situação em que a resposta do corpo a um sinal condicionado do ambiente externo se manifeste antes mesmo da exposição a um estímulo incondicionado, como a comida. Com o aumento do intervalo de tempo entre o início da exposição a um sinal condicionado (luz, som, por exemplo, batidas de metrônomo) e o momento de reforço até três minutos, a liberação de saliva aos estímulos condicionados acima é cada vez mais atrasado e se manifesta apenas no momento em que um comedouro com comida aparece na frente do animal. O atraso na resposta a um sinal condicionado caracteriza os processos de inibição no sistema nervoso central, denominados atrasos.uma forma na qual seu tempo de fluxo corresponde ao intervalo de atraso de um estímulo incondicionado, como comida.
O valor da inibição no sistema nervoso central
O corpo humano, figurativamente falando, está "sob a arma" de um grande número de fatores do ambiente externo e interno, aos quais é forçado a reagir e formar muitos reflexos. Seus centros nervosos e arcos são formados no cérebro e na medula espinhal. A sobrecarga do sistema nervoso com um grande número de centros excitados no córtex cerebral afeta negativamente a saúde mental de uma pessoa e também reduz seu desempenho.
Base biológica do comportamento humano
Ambos os tipos de atividade do tecido nervoso, tanto a excitação quanto a inibição no SNC, são a base da maior atividade nervosa. Ele determina os mecanismos fisiológicos da atividade mental humana. A doutrina da atividade nervosa mais alta foi formulada por IP Pavlov. Sua interpretação moderna é a seguinte:
Excitação e inibição no sistema nervoso central, ocorrendo em interação, proporcionam processos mentais complexos: memória, pensamento, fala, consciência, e também formam reações comportamentais humanas complexas
Para compor um modo de estudo, trabalho, descanso cientificamente fundamentado, os cientistas aplicam o conhecimento das leis da atividade nervosa superior.
O significado biológico de um processo nervoso tão ativo como a inibição pode ser determinado como segue. Mudanças nas condições do ambiente externo e interno (f alta de reforçosinal condicionado por um reflexo inato) acarreta mudanças adequadas nos mecanismos adaptativos do corpo humano. Portanto, o ato reflexo adquirido é inibido (extinguido) ou desaparece completamente, pois torna-se inadequado para o corpo.
O que é dormir?
I. P. Pavlov em seus trabalhos provou experimentalmente o fato de que os processos de inibição no sistema nervoso central e o sono são da mesma natureza. Durante o período de vigília do corpo, no contexto da atividade geral do córtex cerebral, suas seções individuais cobertas por inibição interna ainda são diagnosticadas. Durante o sono, irradia por toda a superfície dos hemisférios cerebrais, atingindo as formações subcorticais: tubérculos visuais (tálamo), hipotálamo, formação reticular e sistema límbico. Como o notável neurofisiologista P. K. Anokhin apontou, todas as partes acima do sistema nervoso central, responsáveis pela esfera comportamental, emoções e instintos, reduzem sua atividade durante o sono. Isso implica uma diminuição na geração de impulsos nervosos vindos de baixo do córtex. Assim, a ativação do córtex é reduzida. Isso oferece a possibilidade de descanso e restauração do metabolismo tanto nos neurócitos do grande cérebro quanto em todo o corpo como um todo.
Experiências de outros cientistas (Hess, Economo) estabeleceram complexos especiais de células nervosas incluídas nos núcleos não específicos dos tubérculos visuais. Os processos de excitação diagnosticados neles causam uma diminuição na frequência dos biorritmos corticais, o que pode ser considerado uma transição de um estado ativo(acordar) dormir. Estudos de partes do cérebro como o aqueduto de Sylvius e o terceiro ventrículo levaram os cientistas à ideia de um centro de regulação do sono. Está anatomicamente relacionado com a parte do cérebro responsável pela vigília. A derrota desse locus do córtex devido a traumas ou como resultado de distúrbios hereditários em humanos leva a condições patológicas de insônia. Também notamos o fato de que a regulação de um processo de inibição tão importante para o corpo como o sono é realizada pelos centros nervosos do diencéfalo e núcleos subcorticais: caudado, amendoado, cerca e lenticular.
