La régulation de l'activité nerveuse estprocessus d'excitation et d'inhibition dans le système nerveux central. Au début, il se produit comme une réaction élémentaire à l'irritation. Au cours de l'évolution, les fonctions neurohumorales sont devenues plus complexes, conduisant à la formation des principales divisions des systèmes nerveux et endocrinien. Dans cet article, nous étudierons l'un des principaux processus - l'inhibition dans le système nerveux central, les types et les mécanismes de sa mise en œuvre.
Tissu nerveux, sa structure et ses fonctions
L'une des variétés de tissus animaux appelésnerveux, a une structure spéciale qui assure à la fois le processus d'excitation et l'activation de la fonction d'inhibition dans le système nerveux central. Les cellules nerveuses sont constituées d'un corps et de processus: courts (dendrites) et longs (axone), qui assurent la transmission de l'influx nerveux d'un neurocyte à un autre. L'extrémité de l'axone d'une cellule nerveuse entre en contact avec les dendrites du neurocyte suivant à des endroits appelés synapses. Ils assurent la transmission des impulsions bioélectriques le long du tissu nerveux. De plus, l'excitation se déplace toujours dans une direction - de l'axone au corps ou aux dendrites d'un autre neurocyte.
Une autre propriété, en plus de l'excitation, qui couledans le tissu nerveux, inhibition dans le système nerveux central. C'est la réponse du corps à l'action du stimulus, conduisant à une diminution ou à l'arrêt complet de l'activité motrice ou sécrétoire, dans laquelle les neurones centrifuges sont impliqués. L'inhibition dans le tissu nerveux peut se produire sans excitation préalable, mais uniquement sous l'influence d'un médiateur inhibiteur, par exemple le GABA. C'est l'un des principaux émetteurs de freinage. Ici, vous pouvez également appeler une substance telle que la glycine. Cet acide aminé est impliqué dans l'amélioration des processus inhibiteurs et stimule la production de molécules d'acide gamma-aminobutyrique dans les synapses.
I.M.Sechenov et ses travaux en neurophysiologie
Scientifique russe hors pair, créateur de la théoriel'activité réflexe du cerveau a prouvé la présence dans les parties centrales du système nerveux de complexes spéciaux de cellules capables d'inactiver les processus bioélectriques. L'ouverture de centres d'inhibition dans le système nerveux central est devenue possible grâce à l'utilisation de trois types d'expériences par I. Sechenov. Celles-ci comprennent: la coupe de sections du cortex dans différentes zones du cerveau, la stimulation de locus individuels de matière grise par des facteurs physiques ou chimiques (courant électrique, solution de chlorure de sodium), ainsi que la méthode d'excitation physiologique des centres cérébraux. I.M.Sechenov était un excellent expérimentateur, effectuant des coupes ultra-précises dans la zone entre les buttes visuelles et directement dans le thalamus de grenouille lui-même. Il a observé une diminution et un arrêt complet de l'activité motrice des membres de l'animal.
Ainsi, un neurophysiologiste a découvert un type spécialprocessus nerveux - inhibition dans le système nerveux central. Nous examinerons les types et les mécanismes de sa formation plus en détail dans les sections suivantes, et maintenant nous soulignerons à nouveau le fait suivant: dans des départements tels que la moelle allongée et les buttes visuelles, il existe un site appelé l'inhibiteur, ou " Centre Sechenov ". Le scientifique a également prouvé sa présence non seulement chez les mammifères, mais aussi chez l'homme. De plus, IM Sechenov a découvert le phénomène d'excitation tonique des centres inhibiteurs. Il a compris par ce processus une légère excitation dans les neurones centrifuges et les muscles qui leur sont associés, ainsi que dans les centres nerveux d'inhibition eux-mêmes.
Les processus nerveux interagissent-ils?
Recherche par d'éminents physiologistes russes I.P. Pavlova et I. M. Sechenova ont prouvé que le travail du système nerveux central est caractérisé par la coordination des réactions réflexes du corps. L'interaction des processus d'excitation et d'inhibition dans le système nerveux central conduit à une régulation coordonnée des fonctions corporelles: activité motrice, respiration, digestion, excrétion. Les processus bioélectriques se produisent simultanément dans les centres nerveux et peuvent changer séquentiellement au fil du temps. Cela garantit la corrélation et le passage en temps opportun des réflexes de réponse aux signaux provenant de l'environnement interne et externe. De nombreuses expériences menées par des neurophysiologistes ont confirmé le fait que l'excitation et l'inhibition dans le système nerveux central sont des phénomènes nerveux clés, basés sur certains schémas. Attardons-nous sur eux plus en détail.
Les centres nerveux du cortex cérébral sont capables derépandre les deux types de processus dans tout le système nerveux. Cette propriété est appelée irradiation d'excitation ou d'inhibition. Le phénomène inverse est une diminution ou une limitation de la zone du cerveau qui distribue les bio-impulsions. Cela s'appelle la concentration. Les scientifiques observent les deux types d'interactions lors de la formation de réflexes moteurs conditionnés. Au cours de la phase initiale de formation de la motricité, en raison de l'irradiation de l'excitation, plusieurs groupes musculaires sont simultanément réduits à la fois, ne participant pas nécessairement à l'accomplissement de l'acte moteur formé. Ce n'est qu'après de multiples répétitions du complexe formé de mouvements physiques (patinage, ski, cyclisme), en raison de la concentration des processus d'excitation dans des foyers nerveux spécifiques du cortex, que tous les mouvements humains deviennent hautement coordonnés.
La commutation dans le travail des centres nerveux peutse produisent également à la suite de l'induction. Il se manifeste lorsque la condition suivante est remplie: premièrement, il y a une concentration d'inhibition ou d'excitation, et ces processus doivent être d'une force suffisante. En science, deux types d'induction sont connus: la phase S (l'inhibition centrale dans le système nerveux central augmente l'excitation) et la forme négative (l'excitation provoque le processus d'inhibition). Une induction séquentielle se produit également. Dans ce cas, le processus nerveux est inversé dans le centre nerveux lui-même. Des études menées par des neurophysiologistes ont prouvé le fait que le comportement des mammifères supérieurs et des humains est déterminé par les phénomènes d'induction, d'irradiation et de concentration des processus nerveux d'excitation et d'inhibition.
Freinage inconditionnel
Considérons plus en détail les types d'inhibition dans le système nerveux central etArrêtons-nous sur sa forme, inhérente à la fois aux animaux et aux humains. Le terme lui-même a été proposé par I. Pavlov. Le scientifique a considéré ce processus comme l'une des propriétés innées du système nerveux et a identifié deux types de celui-ci: mourant et constant. Attardons-nous sur eux plus en détail.
Disons qu'il y a un foyer d'excitation dans le cortex,générer des impulsions vers l'organe de travail (vers les muscles, les cellules sécrétoires des glandes). En raison de changements dans les conditions de l'environnement externe ou interne, une autre zone excitée du cortex cérébral apparaît. Il produit des signaux bioélectriques de plus grande intensité, qui inhibent l'excitation dans le centre nerveux précédemment actif et son arc réflexe. L'inhibition de la décoloration dans le système nerveux central conduit au fait que l'intensité du réflexe d'orientation diminue progressivement. L'explication en est la suivante: le stimulus primaire ne provoque plus le processus d'excitation dans les récepteurs du neurone afférent.
Un autre type d'inhibition, observé comme dansà la fois chez l'homme et chez l'animal, démontre l'expérience menée par le lauréat du prix Nobel en 1904 I.P. Pavlov. Pendant l'alimentation du chien (la fistule retirée de la joue), les expérimentateurs ont émis un signal sonore aigu - la sécrétion de salive de la fistule s'est arrêtée. Le scientifique a qualifié ce type d'inhibition de prohibitif.
Être une propriété innée, inhibition dans le système nerveux centralprocède selon le mécanisme réflexe inconditionnel. Il est assez passif et n'entraîne pas la dépense d'une grande quantité d'énergie, conduisant à la fin des réflexes conditionnés. Une inhibition constante inconditionnée accompagne de nombreuses maladies psychosomatiques: dyskinésies, paralysies spastiques et flasques.
Qu'est-ce qu'un frein mourant
Continuer à étudier les mécanismes d'inhibition dans le système nerveux central,Considérez ce qu'est l'un de ses types, appelé frein d'extinction. Il est bien connu que le réflexe d'orientation est la réponse du corps à l'impact d'un nouveau signal étranger. Dans ce cas, un centre nerveux se forme dans le cortex cérébral, qui est en état d'excitation. Il forme un arc réflexe, qui est responsable de la réaction du corps et s'appelle le réflexe d'orientation. Cet acte réflexe provoque l'inhibition du réflexe conditionné qui se produit en ce moment. Après la répétition répétée d'un stimulus étranger, le réflexe, appelé le réflexe d'orientation, diminue progressivement pour finalement disparaître. Cela signifie qu'il ne provoque plus d'inhibition du réflexe conditionné. Ce signal s'appelle le frein mourant.
Ainsi, l'inhibition externe du conditionnelréflexes est associé à l'influence sur le corps d'un signal étranger et est une propriété innée du système nerveux central et périphérique. Un stimulus soudain ou nouveau, par exemple, une sensation douloureuse, un son étranger, un changement d'illumination, non seulement provoque un réflexe d'orientation, mais contribue également à l'affaiblissement voire à l'arrêt complet de l'arc réflexe conditionné, qui est actif au moment. Si un signal étranger (à l'exception du signal de douleur) agit de manière répétée, l'inhibition du réflexe conditionné est moins prononcée. Le rôle biologique de la forme inconditionnée du processus nerveux est de conduire la réponse du corps au stimulus, ce qui est le plus important pour le moment.
Freinage interne
C'est un autre nom utilisé en physiologieactivité nerveuse plus élevée, - inhibition conditionnée. Le prérequis principal à l'émergence d'un tel processus est le manque de renforcement des signaux provenant du monde extérieur par des réflexes innés: digestifs, salivaires. Les processus d'inhibition du système nerveux central survenant dans ces conditions nécessitent un certain intervalle de temps. Examinons leurs types plus en détail.
Par exemple, une inhibition différentielle se produiten réponse à des signaux environnementaux qui coïncident en amplitude, intensité et force avec le stimulus conditionné. Cette forme d'interaction entre le système nerveux et le monde environnant permet au corps de distinguer plus subtilement les stimuli et d'isoler de leur totalité celui qui reçoit le renforcement par un réflexe inné. Par exemple, le chien a développé une réaction salivaire conditionnée au son d'une cloche avec une force de 15 Hz, soutenue par une mangeoire avec de la nourriture. Si un autre signal sonore est appliqué à l'animal, avec une force de 25 Hz, sans le renforcer avec de la nourriture, dans la première série d'expériences, le chien libère de la salive de la fistule vers les deux stimuli conditionnés. Après un certain temps, l'animal subira une différenciation de ces signaux et le son, avec une force de 25 Hz, arrêtera de sécréter de la salive de la fistule, c'est-à-dire qu'une inhibition de la différenciation se développera.
Libérez le cerveau des informations perduesun rôle vital pour le corps - cette fonction est réalisée par inhibition dans le système nerveux central. La physiologie a prouvé empiriquement que les réactions motrices conditionnées, bien fixées par des compétences développées, peuvent persister tout au long de la vie d'une personne, par exemple, le patinage sur glace, le vélo.
En résumé, nous pouvons dire que les processusl'inhibition dans le système nerveux central est l'affaiblissement ou l'arrêt de certaines réactions du corps. Ils sont très importants, car tous les réflexes du corps sont corrigés en fonction des conditions modifiées, et si le signal conditionné a perdu sa signification, il peut même disparaître complètement. Divers types d'inhibition dans le système nerveux central sont à la base des capacités de la psyché humaine telles que le maintien de la maîtrise de soi, la distinction des stimuli et l'attente.
Vue retardée du processus nerveux
Empiriquement, vous pouvez créer une situation dans laquellela réponse du corps à un signal conditionné provenant de l'environnement externe se manifeste même avant l'exposition à un stimulus inconditionné, comme la nourriture. Avec une augmentation de l'intervalle de temps entre le début du signal conditionné (lumière, son, par exemple, les battements d'un métronome) et le moment de renforcement jusqu'à trois minutes, la libération de salive vers les stimuli conditionnés ci-dessus est plus et plus retardé et ne se manifeste qu'au moment où une mangeoire avec de la nourriture apparaît devant l'animal. Le retard dans la réponse au signal conditionné caractérise les processus d'inhibition dans le système nerveux central, appelé le type retardé, dans lequel sa durée correspond à l'intervalle de retard d'un stimulus inconditionné, par exemple un aliment.
La valeur de l'inhibition dans le système nerveux central
Le corps humain, au sens figuré, est«Sous le canon» d'un grand nombre de facteurs de l'environnement externe et interne, auxquels il est contraint de réagir et de former de nombreux réflexes. Leurs centres nerveux et leurs arcs se forment dans le cerveau et la moelle épinière. La congestion du système nerveux avec un grand nombre de centres excités dans le cortex cérébral affecte négativement la santé mentale d'une personne et réduit également ses performances.
Les fondements biologiques du comportement humain
Les deux types d'activité du tissu nerveux, commel'excitation et l'inhibition dans le système nerveux central sont à la base d'une activité nerveuse plus élevée. Il détermine les mécanismes physiologiques de l'activité mentale humaine. La doctrine de l'activité nerveuse supérieure a été formulée par I.P. Pavlov. Son interprétation moderne est la suivante:
- L'excitation et l'inhibition dans le système nerveux central, se produisant en interaction, fournissent des processus mentaux complexes: mémoire, pensée, parole, conscience et forment également des réactions comportementales complexes d'une personne.
Pour élaborer un régime d'étude, de travail, de repos scientifiquement fondé, les scientifiques utilisent la connaissance des lois de l'activité nerveuse supérieure.
La signification biologique d'un tel nerveux actifprocessus, comme l'inhibition, peut être défini comme suit. Les modifications des conditions de l'environnement externe et interne (le manque de renforcement du signal conditionné par un réflexe inné) entraîne des modifications adéquates des mécanismes adaptatifs du corps humain. Par conséquent, l'acte réflexe acquis est inhibé (éteint) ou disparaît complètement, car il devient impraticable pour le corps.
Qu'est-ce qu'un rêve?
I. P.Pavlov dans ses travaux a prouvé expérimentalement le fait que les processus d'inhibition dans le système nerveux central et le sommeil sont de même nature. Pendant la période d'éveil du corps dans le contexte de l'activité générale du cortex cérébral, certaines de ses parties, qui sont couvertes par une inhibition interne, sont encore diagnostiquées. Pendant le sommeil, il irradie sur toute la surface des hémisphères cérébraux, atteignant les formations sous-corticales: les buttes optiques (thalamus), l'hypothalamus, la formation réticulaire et le système limbique. Comme l'a souligné le neurophysiologiste exceptionnel P.K. Anokhin, toutes les parties susmentionnées du système nerveux central, responsables de la sphère comportementale, des émotions et des instincts, diminuent leur activité pendant le sommeil. Cela entraîne une diminution de la génération d'influx nerveux provenant de sous la croûte. Ainsi, l'activation du cortex est réduite. Cela offre la possibilité de repos et de restauration du métabolisme à la fois dans les neurocytes du grand cerveau et dans tout le corps dans son ensemble.
Les expériences d'autres scientifiques (Hess, Economo) ont étéinstallé des complexes spéciaux de cellules nerveuses incluses dans les noyaux non spécifiques des buttes optiques. Les processus d'excitation qui y sont diagnostiqués provoquent une diminution de la fréquence des biorythmes du cortex, ce qui peut être considéré comme une transition d'un état actif (éveil) au sommeil. Des études sur des parties du cerveau telles que l'aqueduc sylvien et le troisième ventricule ont poussé les scientifiques à l'idée d'un centre de régulation du sommeil. Il est anatomiquement lié à la région d'éveil du cerveau. La défaite de ce locus du cortex due à un traumatisme ou à des troubles héréditaires chez l'homme conduit à des états pathologiques d'insomnie. On note également le fait que la régulation d'un tel processus d'inhibition vitale pour le corps que le sommeil est réalisée par les centres nerveux du diencéphale et des noyaux sous-corticaux: caudé, amande, clôture et lenticulaire.
