La regulación de la actividad nerviosa esprocesos de excitación e inhibición en el sistema nervioso central. Inicialmente, ocurre como una reacción elemental a la irritación. En el proceso de evolución, las funciones neurohumorales se han vuelto más complejas, dando lugar a la formación de las principales divisiones de los sistemas nervioso y endocrino. En este artículo, estudiaremos uno de los procesos principales: la inhibición en el sistema nervioso central, los tipos y mecanismos de su implementación.
Tejido nervioso, su estructura y funciones.
Una de las variedades de tejidos animales llamadanervioso, tiene una estructura especial que proporciona tanto el proceso de excitación como la activación de la función de inhibición en el sistema nervioso central. Las células nerviosas están formadas por un cuerpo y procesos: corto (dendritas) y largo (axón), que asegura la transmisión de los impulsos nerviosos de un neurocito a otro. El extremo del axón de una célula nerviosa contacta con las dendritas del siguiente neurocito en lugares llamados sinapsis. Proporcionan la transmisión de impulsos bioeléctricos a lo largo del tejido nervioso. Además, la excitación siempre se mueve en una dirección: desde el axón hasta el cuerpo o las dendritas de otro neurocito.
Otra propiedad, además de la excitación, fluyeen el tejido nervioso, - inhibición en el sistema nervioso central. Es la respuesta del organismo a la acción del estímulo, que conduce a una disminución o cese completo de la actividad motora o secretora, en la que intervienen neuronas centrífugas. La inhibición en el tejido nervioso puede ocurrir sin excitación preliminar, pero solo bajo la influencia de un mediador inhibidor, por ejemplo, GABA. Es uno de los principales transmisores de frenado. Aquí también puede llamar a una sustancia como la glicina. Este aminoácido participa en la mejora de los procesos inhibidores y estimula la producción de moléculas de ácido gamma-aminobutírico en las sinapsis.
I.M.Sechenov y su trabajo en neurofisiología
Destacado científico ruso, creador de la teoría.La actividad refleja del cerebro demostró la presencia en las partes centrales del sistema nervioso de complejos especiales de células capaces de inactivar procesos bioeléctricos. La apertura de centros de inhibición en el sistema nervioso central fue posible gracias al uso de tres tipos de experimentos de I. Sechenov. Estos incluyen: corte de secciones de la corteza en diferentes áreas del cerebro, estimulación de loci individuales de materia gris por factores físicos o químicos (corriente eléctrica, solución de cloruro de sodio), así como el método de excitación fisiológica de los centros cerebrales. I.M.Sechenov fue un excelente experimentador, realizando cortes ultraprecisos en la zona entre las colinas visuales y directamente en el tálamo de la rana. Observó una disminución y un cese completo de la actividad motora de las extremidades del animal.
Entonces, un neurofisiólogo descubrió un tipo especialproceso nervioso - inhibición en el sistema nervioso central. Consideraremos los tipos y mecanismos de su formación con más detalle en las siguientes secciones, y ahora enfatizaremos una vez más el siguiente hecho: en departamentos como el bulbo raquídeo y los montículos visuales, hay un sitio llamado inhibidor o Centro "Sechenov". El científico también demostró su presencia no solo en mamíferos, sino también en humanos. Además, IM Sechenov descubrió el fenómeno de la excitación tónica de los centros inhibidores. Entendió por este proceso una pequeña excitación en las neuronas centrífugas y los músculos asociados con ellas, así como en los propios centros nerviosos de inhibición.
¿Interactúan los procesos nerviosos?
Estudios de destacados fisiólogos rusos I.P. Pavlova e I. M. Sechenova demostraron que el trabajo del sistema nervioso central se caracteriza por la coordinación de las reacciones reflejas del cuerpo. La interacción de los procesos de excitación e inhibición en el sistema nervioso central conduce a una regulación coordinada de las funciones corporales: actividad motora, respiración, digestión, excreción. Los procesos bioeléctricos ocurren simultáneamente en los centros nerviosos y pueden cambiar secuencialmente con el tiempo. Esto asegura la correlación y el paso oportuno de los reflejos de respuesta a las señales del entorno interno y externo. Numerosos experimentos llevados a cabo por neurofisiólogos han confirmado que la excitación e inhibición en el sistema nervioso central son fenómenos nerviosos clave, que se basan en ciertos patrones. Detengámonos en ellos con más detalle.
Los centros nerviosos de la corteza cerebral son capaces depropagar ambos tipos de procesos por todo el sistema nervioso. Esta propiedad se llama irradiación de excitación o inhibición. El fenómeno contrario es una disminución o limitación del área del cerebro que distribuye los bioimpulsos. Se llama concentración. Los científicos observan ambos tipos de interacciones durante la formación de reflejos motores condicionados. Durante la etapa inicial de la formación de las habilidades motoras, debido a la irradiación de la excitación, varios grupos de músculos se reducen simultáneamente a la vez, no necesariamente participando en el cumplimiento del acto motor formado. Solo después de múltiples repeticiones del complejo formado de movimientos físicos (patinaje, esquí, ciclismo), como resultado de la concentración de procesos de excitación en focos nerviosos específicos de la corteza, todos los movimientos humanos se vuelven altamente coordinados.
Cambiar el trabajo de los centros nerviosos puedetambién ocurren como resultado de la inducción. Se manifiesta cuando se cumple la siguiente condición: primero, hay una concentración de inhibición o excitación, y estos procesos deben tener la fuerza suficiente. En ciencia, se conocen dos tipos de inducción: fase S (la inhibición central en el sistema nervioso central aumenta la excitación) y la forma negativa (la excitación provoca el proceso de inhibición). También se produce inducción secuencial. En este caso, el proceso nervioso se invierte en el propio centro nervioso. Los estudios realizados por neurofisiólogos han demostrado que el comportamiento de los mamíferos superiores y los humanos está determinado por los fenómenos de inducción, irradiación y concentración de los procesos nerviosos de excitación e inhibición.
Frenado incondicional
Consideremos con más detalle los tipos de inhibición en el sistema nervioso central yDetengámonos en su forma, que es inherente tanto a los animales como a los humanos. El término en sí fue propuesto por I. Pavlov. El científico consideró este proceso como una de las propiedades innatas del sistema nervioso e identificó dos tipos: moribundo y constante. Detengámonos en ellos con más detalle.
Digamos que hay un foco de excitación en la corteza,generando impulsos al órgano de trabajo (a los músculos, células secretoras de las glándulas). Debido a los cambios en las condiciones del entorno externo o interno, surge otra área excitada de la corteza cerebral. Produce señales bioeléctricas de mayor intensidad, lo que inhibe la excitación en el centro nervioso previamente activo y su arco reflejo. La inhibición que se desvanece en el sistema nervioso central conduce al hecho de que la intensidad del reflejo de orientación disminuye gradualmente. La explicación de esto es la siguiente: el estímulo primario ya no provoca el proceso de excitación en los receptores de la neurona aferente.
Otro tipo de inhibición observado como entanto en humanos como en animales, demuestra el experimento realizado por el premio Nobel en 1904 I.P. Pavlov. Durante la alimentación del perro (con la fístula extraída de la mejilla), los experimentadores activaron una señal de sonido aguda: la secreción de saliva de la fístula se detuvo. El científico llamó prohibitiva a este tipo de inhibición.
Al ser una propiedad innata, inhibición en el sistema nervioso centralprocede de acuerdo con el mecanismo reflejo incondicional. Es bastante pasivo y no provoca el gasto de una gran cantidad de energía, lo que lleva a la terminación de los reflejos condicionados. La inhibición incondicionada constante acompaña a muchas enfermedades psicosomáticas: discinesias, parálisis espástica y flácida.
¿Qué es un freno moribundo?
Continuando con el estudio de los mecanismos de inhibición en el sistema nervioso central,Consideremos cuál es uno de sus tipos, llamado freno de extinción. Es bien sabido que el reflejo de orientación es la respuesta del cuerpo al impacto de una nueva señal extraña. En este caso, se forma un centro nervioso en la corteza cerebral, que se encuentra en un estado de excitación. Forma un arco reflejo, que es responsable de la respuesta del cuerpo y se llama reflejo de orientación. Este acto reflejo provoca la inhibición del reflejo condicionado que está ocurriendo en ese momento. Después de la repetición repetida de un estímulo extraño, el reflejo, llamado orientador, disminuye gradualmente y finalmente desaparece. Esto significa que ya no causa inhibición del reflejo condicionado. Esta señal se llama freno moribundo.
Así, la inhibición externa de lo condicionalLos reflejos están asociados con la influencia en el cuerpo de una señal extraña y es una propiedad innata del sistema nervioso central y periférico. Un estímulo repentino o nuevo, por ejemplo, una sensación dolorosa, un sonido extraño, un cambio en la iluminación, no solo causa un reflejo de orientación, sino que también contribuye al debilitamiento o incluso al cese completo del arco reflejo condicionado, que está activo en el momento. Si una señal extraña (excepto la señal de dolor) actúa repetidamente, la inhibición del reflejo condicionado es menos pronunciada. El papel biológico de la forma incondicionada del proceso nervioso es conducir la respuesta del cuerpo al estímulo, que es el más importante en este momento.
Frenado interno
Es otro nombre usado en fisiología.mayor actividad nerviosa, - inhibición condicionada. El principal requisito previo para la aparición de tal proceso es la falta de refuerzo de las señales provenientes del mundo exterior por reflejos innatos: digestivo, salival. Los procesos de inhibición en el sistema nervioso central que surgen en estas condiciones requieren un cierto intervalo de tiempo. Consideremos sus tipos con más detalle.
Por ejemplo, se produce una inhibición diferencial.como respuesta a señales ambientales que coinciden en amplitud, intensidad y fuerza con el estímulo condicionado. Esta forma de interacción entre el sistema nervioso y el mundo circundante permite al cuerpo distinguir más sutilmente entre los estímulos y aislar de su totalidad el que recibe refuerzo por un reflejo innato. Por ejemplo, el perro desarrolló una reacción salival condicionada al sonido de una campana con una fuerza de 15 Hz, sostenida por un comedero con comida. Si se aplica una señal sonora más al animal, con una fuerza de 25 Hz, sin reforzarlo con comida, en la primera serie de experimentos el perro liberará saliva de la fístula a ambos estímulos condicionados. Después de un tiempo, el animal experimentará la diferenciación de estas señales, y con un sonido, con una fuerza de 25 Hz, la saliva de la fístula dejará de liberarse, es decir, se desarrollará una inhibición diferencial.
Libera al cerebro de la información que se ha perdidoun papel vital para el cuerpo: esta función se realiza por inhibición en el sistema nervioso central. La fisiología ha demostrado empíricamente que las reacciones motoras condicionadas, bien fijadas por las habilidades desarrolladas, pueden persistir a lo largo de la vida de una persona, por ejemplo, el patinaje sobre hielo, el ciclismo.
Resumiendo, podemos decir que los procesosLa inhibición en el sistema nervioso central es el debilitamiento o la terminación de ciertas reacciones del cuerpo. Son muy importantes, ya que todos los reflejos del cuerpo se corrigen de acuerdo con las condiciones cambiadas, y si la señal condicionada ha perdido su significado, incluso puede desaparecer por completo. Varios tipos de inhibición en el sistema nervioso central son básicos para habilidades de la psique humana tales como mantener el autocontrol, distinguir estímulos y esperar.
Visión retardada del proceso nervioso.
Empíricamente, puede crear una situación en la queLa respuesta del cuerpo a una señal condicionada del entorno externo se manifiesta incluso antes de la exposición a un estímulo incondicionado, como la comida. Con un aumento en el intervalo de tiempo entre el inicio de la señal condicionada (luz, sonido, por ejemplo, los latidos de un metrónomo) y el momento de refuerzo hasta tres minutos, la liberación de saliva a los estímulos condicionados anteriores es más y más retrasado y se manifiesta solo en el momento en que un comedero con comida aparece frente al animal. El rezago en la respuesta a la señal condicionada caracteriza los procesos de inhibición en el sistema nervioso central, llamado tipo rezagado, en el que su duración corresponde al intervalo de retraso de un estímulo incondicionado, por ejemplo, la comida.
El valor de la inhibición en el sistema nervioso central.
El cuerpo humano, en sentido figurado, es"Bajo la pistola" de una gran cantidad de factores del entorno externo e interno, a los que se ve obligado a reaccionar y formar muchos reflejos. Sus centros y arcos nerviosos se forman en el cerebro y la médula espinal. La congestión del sistema nervioso con una gran cantidad de centros excitados en la corteza cerebral afecta negativamente la salud mental de una persona y también reduce su rendimiento.
Los fundamentos biológicos del comportamiento humano
Ambos tipos de actividad del tejido nervioso, comola excitación y la inhibición en el sistema nervioso central son la base de una mayor actividad nerviosa. Determina los mecanismos fisiológicos de la actividad mental humana. La doctrina de la actividad nerviosa superior fue formulada por I.P. Pavlov. Su interpretación moderna es la siguiente:
- La excitación y la inhibición en el sistema nervioso central, que ocurren en interacción, proporcionan procesos mentales complejos: memoria, pensamiento, habla, conciencia y también forman reacciones conductuales complejas de una persona.
Para elaborar un régimen de estudio, trabajo y descanso con base científica, los científicos utilizan el conocimiento de las leyes de la actividad nerviosa superior.
El significado biológico de un sistema nervioso tan activoEl proceso, como la inhibición, se puede definir como sigue. Los cambios en las condiciones del entorno externo e interno (la falta de refuerzo de la señal condicionada por un reflejo innato) conllevan cambios adecuados en los mecanismos adaptativos del cuerpo humano. Por tanto, el acto reflejo adquirido se inhibe (extingue) o desaparece por completo, ya que se vuelve impracticable para el organismo.
¿Qué es un sueño?
I. P.Pavlov en sus obras demostró experimentalmente el hecho de que los procesos de inhibición en el sistema nervioso central y el sueño son de la misma naturaleza. Durante el período de vigilia del cuerpo en el contexto de la actividad general de la corteza cerebral, todavía se diagnostican algunas de sus partes, que están cubiertas por inhibición interna. Durante el sueño, irradia sobre toda la superficie de los hemisferios cerebrales, llegando a las formaciones subcorticales: los montículos ópticos (tálamo), hipotálamo, formación reticular y sistema límbico. Como señaló el destacado neurofisiólogo P.K.Anokhin, todas las partes del sistema nervioso central mencionadas anteriormente, que son responsables de la esfera del comportamiento, las emociones y los instintos, disminuyen su actividad durante el sueño. Esto conlleva una disminución en la generación de impulsos nerviosos provenientes de debajo de la corteza. Por tanto, se reduce la activación de la corteza. Esto brinda la posibilidad de reposo y restauración del metabolismo tanto en los neurocitos del cerebro grande como en todo el cuerpo en general.
Las experiencias de otros científicos (Hess, Economo) fueronEstablecieron complejos especiales de células nerviosas que se incluyen en los núcleos inespecíficos de los montículos ópticos. Los procesos de excitación diagnosticados en ellos provocan una disminución en la frecuencia de los biorritmos de la corteza, lo que puede considerarse como una transición de un estado activo (vigilia) al sueño. Los estudios de partes del cerebro como el acueducto de Silvio y el tercer ventrículo llevaron a los científicos a la idea de un centro de regulación del sueño. Está anatómicamente vinculado a la región de vigilia del cerebro. La derrota de este locus de la corteza debido a un trauma o como resultado de trastornos hereditarios en los humanos conduce a estados patológicos de insomnio. También notamos el hecho de que la regulación de un proceso de inhibición tan vital para el cuerpo como el sueño se lleva a cabo por los centros nerviosos del diencéfalo y núcleos subcorticales: caudado, almendro, valla y lenticular.
