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Zur Untersuchung der Funktionen des Zentralnervensystems gibt es folgende Methoden:

1. Methode zum Durchtrennen des Hirnstamms auf verschiedenen Ebenen. Zum Beispiel zwischen der Medulla oblongata und dem Rückenmark.

2. Methode der Exstirpation (Entfernung) oder Zerstörung von Teilen des Gehirns.

3. Methode zur Reizung verschiedener Teile und Zentren des Gehirns.

4. Anatomische und klinische Methode. Klinische Beobachtungen von Veränderungen in den Funktionen des Zentralnervensystems, wenn einer seiner Teile betroffen ist, gefolgt von einer pathologischen Untersuchung.

5. Elektrophysiologische Methoden:

A. Elektroenzephalographie – Registrierung von Gehirnbiopotentialen von der Oberfläche der Kopfhaut. Die Technik wurde von G. Berger entwickelt und in die Klinik eingeführt.

B. Registrierung von Biopotentialen verschiedener Nervenzentren; Wird in Verbindung mit der stereotaktischen Technik verwendet, bei der Elektroden mithilfe von Mikromanipulatoren in einen genau definierten Kern eingeführt werden.

V. Methode des evozierten Potenzials, bei der die elektrische Aktivität von Gehirnbereichen während der elektrischen Stimulation peripherer Rezeptoren oder anderer Bereiche aufgezeichnet wird;

6. Methode der intrazerebralen Verabreichung von Substanzen mittels Mikroinophorese;

7. Chronoreflexometrie – Bestimmung der Reflexzeit.

Eigenschaften von Nervenzentren

Das Nervenzentrum (NC) ist eine Ansammlung von Neuronen in verschiedenen Teilen des Zentralnervensystems, die für die Regulierung aller Körperfunktionen sorgen. Zum Beispiel das Bulbar-Atemzentrum.

Für die Erregungsleitung durch Nervenzentren sind folgende Merkmale charakteristisch:

1. Einseitige Leitung. Es verläuft vom afferenten über das interkalare Neuron zum efferenten Neuron. Dies ist auf das Vorhandensein von Interneuron-Synapsen zurückzuführen.

2. Zentrale Verzögerung der Erregungsleitung. Diese. Die Erregung entlang des NC ist viel langsamer als entlang der Nervenfaser. Dies wird durch die synaptische Verzögerung erklärt. Da sich die meisten Synapsen im zentralen Glied des Reflexbogens befinden, ist die Leitungsgeschwindigkeit dort am niedrigsten. Demnach ist die Reflexzeit die Zeit vom Einsetzen der Reizeinwirkung bis zum Auftreten der Reaktion. Je länger die zentrale Verzögerung ist, desto länger ist die Reflexzeit. Allerdings kommt es auf die Stärke des Reizes an. Je größer es ist, desto kürzer ist die Reflexzeit und umgekehrt. Dies wird durch das Phänomen der Summation von Erregungen in Synapsen erklärt. Darüber hinaus wird es durch den Funktionszustand des Zentralnervensystems bestimmt. Wenn beispielsweise der NC müde ist, verlängert sich die Dauer der Reflexreaktion.

3. Räumliche und zeitliche Summierung. Die zeitliche Summation erfolgt wie bei Synapsen, da die EPSP-Amplitude umso höher ist, je mehr Nervenimpulse ankommen, desto mehr Neurotransmitter werden in ihnen freigesetzt. Daher kann es zu einer Reflexreaktion auf mehrere aufeinanderfolgende Reize unterhalb der Schwelle kommen. Eine räumliche Summation wird beobachtet, wenn Impulse von mehreren Neuronenrezeptoren zum Nervenzentrum gelangen. Wenn Reize unterhalb der Schwelle auf sie einwirken, werden die resultierenden postsynaptischen Potenziale summiert und ein sich ausbreitender AP in der Neuronenmembran erzeugt.

4. Transformation des Erregungsrhythmus – eine Änderung der Frequenz von Nervenimpulsen beim Durchgang durch das Nervenzentrum. Die Häufigkeit kann abnehmen oder zunehmen. Beispielsweise ist eine zunehmende Transformation (Frequenzerhöhung) auf die Streuung und Vervielfachung der Erregung in Neuronen zurückzuführen. Das erste Phänomen entsteht durch die Aufteilung von Nervenimpulsen auf mehrere Neuronen, deren Axone dann Synapsen an einem Neuron bilden (Abbildung). Zweitens die Erzeugung mehrerer Nervenimpulse während der Entwicklung eines erregenden postsynaptischen Potenzials auf der Membran eines Neurons. Die Abwärtstransformation wird durch die Summierung mehrerer EPSPs und das Auftreten eines AP im Neuron erklärt.

5. Posttetanische Potenzierung ist eine Steigerung der Reflexreaktion als Folge einer längeren Erregung der Neuronen des Zentrums. Unter dem Einfluss vieler Serien von Nervenimpulsen, die mit hoher Frequenz durch Synapsen laufen. An den Interneuron-Synapsen wird eine große Menge Neurotransmitter freigesetzt. Dies führt zu einem fortschreitenden Anstieg der Amplitude des erregenden postsynaptischen Potenzials und einer langfristigen (mehrere Stunden dauernden) Erregung von Neuronen.

6. Nachwirkung ist eine Verzögerung des Endes der Reflexreaktion nach Beendigung des Reizes. Verbunden mit der Zirkulation von Nervenimpulsen entlang geschlossener Neuronenkreisläufe.

7. Der Tonus der Nervenzentren ist ein Zustand ständig erhöhter Aktivität. Es wird durch die ständige Versorgung des NC mit Nervenimpulsen von peripheren Rezeptoren, den stimulierenden Einfluss von Stoffwechselprodukten und anderen humoralen Faktoren auf Neuronen verursacht. Eine Manifestation des Tonus der entsprechenden Zentren ist beispielsweise der Tonus einer bestimmten Muskelgruppe.

8. Automatismus oder spontane Aktivität von Nervenzentren. Periodische oder ständige Erzeugung von Nervenimpulsen durch in ihnen spontan entstehende Neuronen, d. h. in Abwesenheit von Signalen von anderen Neuronen oder Rezeptoren. Sie wird durch Schwankungen der Stoffwechselprozesse in Neuronen und die Wirkung humoraler Faktoren auf diese verursacht.

9. Plastizität von Nervenzentren. Dies ist ihre Fähigkeit, funktionelle Eigenschaften zu verändern. In diesem Fall erhält das Zentrum die Fähigkeit, nach Schäden neue Funktionen zu übernehmen oder alte wiederherzustellen. Die Grundlage der Plastizität N.Ts. liegt in der Plastizität von Synapsen und Membranen von Neuronen, die ihre molekulare Struktur verändern können.

10. Geringe physiologische Labilität und Müdigkeit. N.Ts. kann Impulse nur einer begrenzten Frequenz leiten. Ihre Ermüdung wird durch die Ermüdung der Synapsen und die Verschlechterung des neuronalen Stoffwechsels erklärt.

Hemmung im Zentralnervensystem

Das Phänomen der zentralen Hemmung wurde von I.M. entdeckt. Sechenov im Jahr 1862. Er entfernte die Gehirnhälften des Frosches und bestimmte den Zeitpunkt des Wirbelsäulenreflexes bis zur Reizung der Pfote mit Schwefelsäure. Dann zum Thalamus, d.h. Visual Tubercles trugen einen Kristall Kochsalz auf und stellten fest, dass sich die Reflexzeit deutlich erhöhte. Dies deutete auf eine Hemmung des Reflexes hin. Sechenov kam zu dem Schluss, dass die darüber liegenden N.Ts. Wenn sie erregt sind, hemmen sie die zugrunde liegenden. Eine Hemmung im Zentralnervensystem verhindert die Entwicklung einer Erregung bzw. schwächt eine laufende Erregung ab. Ein Beispiel für eine Hemmung könnte das Aufhören einer Reflexreaktion vor dem Hintergrund der Wirkung eines anderen, stärkeren Reizes sein.

Zunächst wurde eine einheitlich-chemische Hemmtheorie vorgeschlagen. Es basierte auf Dales Prinzip: ein Neuron – ein Sender. Demnach erfolgt die Hemmung durch dieselben Neuronen und Synapsen wie die Erregung. Anschließend wurde die Richtigkeit der binären chemischen Theorie bewiesen. Demnach erfolgt die Hemmung durch spezielle hemmende Neuronen, die interkalar sind. Dabei handelt es sich um Renshaw-Zellen des Rückenmarks und Purkinje-Neuronen. Für die Integration von Neuronen in ein einzelnes Nervenzentrum ist eine Hemmung im Zentralnervensystem notwendig.

Im Zentralnervensystem werden folgende Hemmmechanismen unterschieden:

1. Postsynaptisch. Es entsteht in der postsynaptischen Membran des Soma und den Dendriten von Neuronen. Diese. nach der übertragenden Synapse. In diesen Bereichen bilden spezialisierte inhibitorische Neuronen axo-dendritische oder axo-somatische Synapsen (Abb.). Diese Synapsen sind glycinerg. Durch die Wirkung von GLI auf Glycin-Chemorezeptoren der postsynaptischen Membran öffnen sich deren Kalium- und Chloridkanäle. Kalium- und Chloridionen dringen in das Neuron ein und es entsteht IPSP. Die Rolle von Chlorionen bei der Entwicklung von IPSP ist gering. Durch die resultierende Hyperpolarisation nimmt die Erregbarkeit des Neurons ab. Die Weiterleitung von Nervenimpulsen stoppt. Das Alkaloid Strychnin kann an Glycinrezeptoren auf der postsynaptischen Membran binden und hemmende Synapsen abschalten. Dies wird verwendet, um die Rolle der Hemmung zu demonstrieren. Nach der Gabe von Strychnin kommt es beim Tier zu Krämpfen in allen Muskeln.

2. Präsynaptische Hemmung. In diesem Fall bildet das hemmende Neuron eine Synapse auf dem Axon des Neurons, das sich der sendenden Synapse nähert. Diese. Eine solche Synapse ist axo-axonal (Abb.). Der Vermittler dieser Synapsen ist GABA. Unter dem Einfluss von GABA werden Chloridkanäle der postsynaptischen Membran aktiviert. Aber in diesem Fall beginnen Chlorionen, das Axon zu verlassen. Dies führt zu einer kleinen lokalen, aber langanhaltenden Depolarisation seiner Membran. Ein erheblicher Teil der Natriumkanäle der Membran ist inaktiviert, was die Weiterleitung von Nervenimpulsen entlang des Axons und damit die Freisetzung des Neurotransmitters an der übertragenden Synapse blockiert. Je näher die hemmende Synapse am Axonhügel liegt, desto stärker ist ihre hemmende Wirkung. Die präsynaptische Hemmung ist bei der Informationsverarbeitung am wirksamsten, da die Erregungsleitung nicht im gesamten Neuron, sondern nur an dessen einem Eingang blockiert wird. Andere auf dem Neuron befindliche Synapsen funktionieren weiterhin.

3. Pessimale Hemmung. Entdeckt von N.E. Wwedenski. Tritt bei einer sehr hohen Frequenz von Nervenimpulsen auf. Es kommt zu einer anhaltenden, langfristigen Depolarisation der gesamten Neuronenmembran und Inaktivierung ihrer Natriumkanäle. Das Neuron wird unerregbar.

In einem Neuron können gleichzeitig hemmende und erregende postsynaptische Potenziale entstehen. Dadurch werden die notwendigen Signale isoliert.

Verwandte Informationen.

Elektroenzephalographie (EEG) ist eine Aufzeichnung der gesamten elektrischen Aktivität des Gehirns. Elektrische Schwingungen in der Großhirnrinde wurden von R. Keton (1875) und V.Ya. entdeckt. Danilewski (1876). Die EEG-Ableitung ist sowohl auf der Oberfläche der Kopfhaut als auch von der Oberfläche des Kortex in Experimenten und in der Klinik bei neurochirurgischen Eingriffen möglich. In diesem Fall spricht man von einem Elektrokortikogramm. Das EEG wird mit bipolaren (beide aktiven) oder unipolaren (aktiven und indifferenten) Elektroden aufgezeichnet, die paarweise und symmetrisch in den frontal-polaren, frontalen, zentralen, parietalen, temporalen und okzipitalen Regionen des Gehirns angebracht werden. Neben der Aufzeichnung des Hintergrund-EEG kommen Funktionstests zum Einsatz: exterozeptive (Licht-, Hör- usw.), propriozeptive, vestibuläre Reize, Hyperventilation, Schlaf. Das EEG zeichnet vier physiologische Hauptrhythmen auf: Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Rhythmen.

Methode des evozierten Potentials (EP) ist eine Messung der elektrischen Aktivität des Gehirns, die als Reaktion auf die Stimulation von Rezeptoren, afferenten Bahnen und Schaltzentren afferenter Impulse auftritt. In der klinischen Praxis werden EPs normalerweise als Reaktion auf die Stimulation von Rezeptoren erhalten, hauptsächlich visueller, akustischer oder somatosensorischer. EPs werden bei der EEG-Aufzeichnung normalerweise von der Oberfläche des Kopfes aufgezeichnet, obwohl sie auch von der Oberfläche des Kortex sowie in tiefen Strukturen des Gehirns, beispielsweise im Thalamus, aufgezeichnet werden können. VP-Technik Wird für eine objektive Untersuchung sensorischer Funktionen, des Wahrnehmungsprozesses und der Gehirnbahnen unter physiologischen und pathologischen Bedingungen verwendet (z. B. ist bei Hirntumoren die Form des EP verzerrt, die Amplitude nimmt ab und einige Komponenten verschwinden).

Funktionelle Computertomographie:

Positronen-Emissions-Tomographie ist eine intravitale Methode zur funktionellen Isotopenkartierung des Gehirns. Die Technik basiert auf der Einführung von Isotopen (O 15, N 13, F 18 usw.) in Kombination mit Desoxyglucose in den Blutkreislauf. Je aktiver ein Bereich des Gehirns ist, desto mehr absorbiert er markierte Glukose, deren radioaktive Strahlung von Detektoren rund um den Kopf aufgezeichnet wird. Informationen von den Detektoren werden an einen Computer gesendet, der auf der aufgezeichneten Ebene „Scheiben“ des Gehirns erstellt, die die ungleichmäßige Verteilung des Isotops aufgrund der Stoffwechselaktivität von Gehirnstrukturen widerspiegeln.

Funktionellen Magnetresonanztomographie basiert auf der Tatsache, dass Hämoglobin mit dem Verlust von Sauerstoff paramagnetische Eigenschaften erhält. Je höher die Stoffwechselaktivität des Gehirns ist, desto größer ist der volumetrische und lineare Blutfluss in einer bestimmten Region des Gehirns und desto geringer ist das Verhältnis von paramagnetischem Desoxyhämoglobin zu Oxyhämoglobin. Im Gehirn gibt es viele Aktivierungsherde, was sich in der Heterogenität des Magnetfeldes widerspiegelt. Diese Methode ermöglicht es uns, aktiv arbeitende Bereiche des Gehirns zu identifizieren.

Rheoenzephalographie basiert auf der Erfassung von Veränderungen des Gewebewiderstands gegenüber hochfrequentem Wechselstrom in Abhängigkeit von der Blutversorgung. Die Rheoenzephalographie ermöglicht es, indirekt die Menge der allgemeinen Blutversorgung des Gehirns und ihre Asymmetrie in verschiedenen Gefäßzonen, den Elastizitätstonus der Gehirngefäße und den Zustand des plötzlichen Abflusses zu beurteilen.

Echoenzephalographie basiert auf der Eigenschaft des Ultraschalls, in unterschiedlichem Maße von den Strukturen des Kopfes reflektiert zu werden – Hirngewebe und seinen pathologischen Formationen, Liquor, Schädelknochen usw. Zusätzlich zur Bestimmung der Lokalisierung bestimmter Hirnstrukturen (insbesondere der mittleren). ), ermöglicht die Echoenzephalographie durch die Nutzung des Doppler-Effekts, Informationen über die Geschwindigkeit und Richtung der Blutbewegung in den Gefäßen zu erhalten, die an der Blutversorgung des Gehirns beteiligt sind ( Doppler-Effekt- eine Änderung der Frequenz und Länge der vom Empfänger aufgezeichneten Wellen, verursacht durch die Bewegung ihrer Quelle oder die Bewegung des Empfängers.

Chronaximetrie ermöglicht die Bestimmung der Erregbarkeit von Nerven- und Muskelgewebe durch Messung der Mindestzeit (Chronaxie) unter Einwirkung eines Reizes mit doppelter Schwellenstärke. Häufig wird eine Chronaxie des motorischen Systems festgestellt. Die Chronaxie nimmt mit der Schädigung der spinalen Motoneuronen zu und mit der Schädigung der kortikalen Motoneuronen ab. Sein Wert wird durch den Zustand der Stammstrukturen beeinflusst. Zum Beispiel der Thalamus und der rote Kern. Sie können auch die Chronaxie sensorischer Systeme bestimmen – kutan, visuell, vestibulär (zum Zeitpunkt des Auftretens von Empfindungen), was uns ermöglicht, die Funktion der Analysatoren zu beurteilen.

Stereotaktische Methode ermöglicht mithilfe eines Geräts zur präzisen Bewegung von Elektroden in frontaler, sagittaler und vertikaler Richtung das Einführen einer Elektrode (oder Mikropipette, Thermoelement) in verschiedene Strukturen des Gehirns. Durch die eingeführten Elektroden ist es möglich, die bioelektrische Aktivität einer bestimmten Struktur aufzuzeichnen, diese zu reizen oder zu zerstören und über Mikrokanülen Chemikalien in die Nervenzentren oder Ventrikel des Gehirns einzuführen.

Reizmethode verschiedene Strukturen des Zentralnervensystems werden mit schwachem elektrischem Strom über Elektroden oder Chemikalien (Salzlösungen, Mediatoren, Hormone) mechanisch oder mittels Elektrophorese mit Mikropipetten versorgt.

Abschaltmethode Verschiedene Teile des Zentralnervensystems können mechanisch, elektrolytisch, durch Gefrieren oder Elektrokoagulation hergestellt werden, aber auch mit einem schmalen Strahl oder durch Injektion von Hypnotika in die Halsschlagader kann man einige Teile des Gehirns, zum Beispiel das Gehirn, reversibel abschalten Hemisphäre.

Schneidmethode Auf verschiedenen Ebenen des Zentralnervensystems ist es in einem Experiment möglich, spinale,bulbäre, mesozephale, dienzephale, dekortizierte Organismen und ein gespaltenes Gehirn zu erhalten (Kommissurotomieoperation); stören die Verbindung zwischen der kortikalen Region und darunter liegenden Strukturen (Lobotomieoperation), zwischen dem Kortex und subkortikalen Strukturen (neuronal isolierter Kortex). Diese Methode ermöglicht es uns, die funktionelle Rolle sowohl der unterhalb der Transektion liegenden Zentren als auch der ausgeschalteten höheren Zentren besser zu verstehen.

Pathoanatomische Methode– intravitale Beobachtung von Funktionsstörungen und Obduktion des Gehirns.

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Erstellungsdatum der Seite: 20.04.2017

ENTWICKLUNG DES NERVENSYSTEMS IN DER PHYLO- UND ONTOGENESE

Gemäß dem in der russischen Wissenschaft akzeptierten Konzept des Nervismus spielt das Nervensystem eine grundlegende Rolle bei der Regulierung aller Manifestationen der lebenswichtigen Aktivität und des Verhaltens des Körpers. Menschliches Nervensystem

· verwaltet die Aktivitäten verschiedener Organe und Systeme, aus denen der gesamte Organismus besteht;

· koordiniert die im Körper ablaufenden Prozesse unter Berücksichtigung des Zustands innerer und äußerer Probleme und verbindet alle Körperteile anatomisch und funktionell zu einem Ganzen;

· kommuniziert den Körper über die Sinne mit der Umwelt und sorgt so für die Interaktion mit ihr;

· fördert die Bildung zwischenmenschlicher Kontakte, die für die Organisation der Gesellschaft notwendig sind.

Entwicklung des Nervensystems in der Phylogenie

Phylogenese ist der Prozess der historischen Entwicklung einer Art. Die Phylogenese des Nervensystems ist die Geschichte der Bildung und Verbesserung der Strukturen des Nervensystems.

In der phylogenetischen Reihe gibt es Organismen unterschiedlicher Komplexität. In Anbetracht ihrer Organisationsprinzipien werden sie in zwei große Gruppen eingeteilt: Wirbellose und Akkordaten. Wirbellose Tiere gehören verschiedenen Arten an und haben unterschiedliche Organisationsprinzipien. Akkordaten gehören zum selben Stamm und haben einen gemeinsamen Körperbauplan.

Trotz der unterschiedlichen Komplexität verschiedener Tiere stehen ihre Nervensysteme vor den gleichen Aufgaben. Dies ist zum einen die Vereinigung aller Organe und Gewebe zu einem Ganzen (Regulierung der viszeralen Funktionen) und zum anderen die Sicherstellung der Kommunikation mit der äußeren Umgebung, nämlich die Wahrnehmung ihrer Reize und die Reaktion darauf (Organisation von Verhalten und Bewegung). ).

Es kommt zu einer Verbesserung des Nervensystems in der phylogenetischen Reihe Konzentration von Nervenelementen in Knoten und das Auftreten langer Verbindungen zwischen ihnen. Der nächste Schritt ist Kephalisierung– die Bildung des Gehirns, das die Funktion der Verhaltensgestaltung übernimmt. Bereits auf der Ebene höherer Wirbelloser (Insekten) treten Prototypen kortikaler Strukturen (Pilzkörper) auf, bei denen Zellkörper eine oberflächliche Position einnehmen. In höheren Akkordaten verfügt das Gehirn bereits über echte kortikale Strukturen, und die Entwicklung des Nervensystems folgt diesem Weg Kortikolisierung, also die Übertragung aller höheren Funktionen auf die Großhirnrinde.

Einzellige Tiere haben also kein Nervensystem, die Wahrnehmung erfolgt also durch die Zelle selbst.

Vielzellige Tiere nehmen die Einflüsse der äußeren Umgebung je nach Struktur auf unterschiedliche Weise wahr:

1. mit Hilfe von ektodermalen Zellen (Reflex und Rezeptor), die diffus im ganzen Körper verteilt sind und ein Primitiv bilden diffus , oder retikulär , Nervensystem (Hydra, Amöbe). Wenn eine Zelle gereizt ist, sind andere, tiefer liegende Zellen an der Reaktion auf die Reizung beteiligt. Dies liegt daran, dass alle rezeptiven Zellen dieser Tiere durch lange Fortsätze miteinander verbunden sind und so ein netzwerkartiges Nervengeflecht bilden.

2. mit Hilfe von Gruppen von Nervenzellen (Nervenganglien) und von ihnen ausgehenden Nervenstämmen. Dieses Nervensystem heißt Knoten und ermöglicht die Beteiligung einer großen Anzahl von Zellen am Reaktionsprozess auf Reizungen (Ringelwürmer).

3. Verwendung eines Nervenstrangs mit einem Hohlraum im Inneren (Neuralrohr) und davon ausgehenden Nervenfasern. Dieses Nervensystem heißt röhrenförmig (von der Lanzette bis zu den Säugetieren). Allmählich verdickt sich das Neuralrohr im Kopfbereich und als Folge davon entsteht das Gehirn, das sich durch Komplikation der Struktur entwickelt. Der Rumpfabschnitt der Röhre bildet das Rückenmark. Nerven entspringen sowohl dem Rückenmark als auch dem Gehirn.

Es ist zu beachten, dass frühere Bildungen nicht verschwinden, wenn die Struktur des Nervensystems komplexer wird. Im Nervensystem höherer Organismen verbleiben netzwerkartige, knotige und röhrenförmige Strukturen, die für frühere Entwicklungsstadien charakteristisch sind.

Da die Struktur des Nervensystems komplexer wird, wird auch das Verhalten der Tiere komplexer. Wenn bei einzelligen und protozoischen mehrzelligen Organismen die allgemeine Reaktion des Körpers auf äußere Reize Taxis ist, treten bei einer Komplikation des Nervensystems Reflexe auf. Im Laufe der Evolution werden nicht nur äußere Signale, sondern auch innere Faktoren in Form unterschiedlicher Bedürfnisse und Motivationen für die Verhaltensbildung von Tieren wichtig. Neben angeborenen Verhaltensformen beginnt das Lernen eine bedeutende Rolle zu spielen, was letztendlich zur Ausbildung rationalen Handelns führt.

Entwicklung des Nervensystems in der Ontogenese

Unter Ontogenese versteht man die allmähliche Entwicklung eines bestimmten Individuums von der Geburt bis zum Tod. Die individuelle Entwicklung jedes Organismus ist in zwei Phasen unterteilt: pränatale und postnatale.

Die pränatale Ontogenese wiederum gliedert sich in drei Perioden: die Keim-, die Embryonal- und die Fötalperiode. Die Keimperiode beim Menschen umfasst die erste Entwicklungswoche vom Zeitpunkt der Befruchtung bis zur Einnistung des Embryos in die Gebärmutterschleimhaut. Die Embryonalperiode dauert vom Beginn der zweiten Woche bis zum Ende der achten Woche, also vom Zeitpunkt der Einnistung bis zum Abschluss der Organbildung. Die fetale Periode beginnt in der neunten Woche und dauert bis zur Geburt. Während dieser Zeit findet ein intensives Wachstum des Körpers statt.

Die postnatale Ontogenese ist in elf Perioden unterteilt: 1–10 Tage – Neugeborene; 10. Tag – 1 Jahr – Säuglingsalter; 1-3 Jahre – frühe Kindheit; 4-7 Jahre – erste Kindheit; 8-12 Jahre – zweite Kindheit; 13-16 Jahre – Jugend; 17–21 Jahre – Jugend; 22–35 Jahre – das erste Erwachsenenalter; 36–60 Jahre – zweites Erwachsenenalter; 61-74 Jahre – Alter; ab 75 Jahren – Alter; nach 90 Jahren - Hundertjährige. Die Ontogenese endet mit dem natürlichen Tod.

Die Essenz der pränatalen Ontogenese. Die pränatale Phase der Ontogenese beginnt mit der Verschmelzung zweier Gameten und der Bildung einer Zygote. Die Zygote teilt sich sukzessive und bildet eine Blastula, die sich wiederum teilt. Durch diese Teilung entsteht im Inneren der Blastula ein Hohlraum – das Blastocoel. Nach der Bildung des Blastocoels beginnt der Prozess der Gastrulation. Die Essenz dieses Prozesses ist die Bewegung von Zellen in das Blastocoel und die Bildung eines zweischichtigen Embryos. Die äußere Schicht embryonaler Zellen wird genannt Ektoderm, und intern – Endoderm. Im Inneren des Embryos bildet sich die Höhle des Primärdarms - Gastrozele B. Am Ende des Gastrula-Stadiums beginnt sich aus dem Ektoderm das Rudiment des Nervensystems zu entwickeln. Dies geschieht am Ende der zweiten und zu Beginn der dritten Woche der pränatalen Entwicklung, wenn die Markplatte (Nervenplatte) im dorsalen Teil des Ektoderms abgetrennt wird. Die Neuralplatte besteht zunächst aus einer einzigen Zellschicht. Sie werden dann unterschieden nach Spongioblasten, aus denen sich Stützgewebe entwickelt – Neuroglia und Neuroblasten, aus denen sich Neuronen entwickeln. Aufgrund der Tatsache, dass die Differenzierung von Plattenzellen in verschiedenen Bereichen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgt, verwandelt sie sich schließlich in eine Neuralrinne und dann in ein Neuralrohr, an dessen Seiten sich befinden Ganglienplatten, aus dem sich später afferente Neuronen und Neuronen des autonomen Nervensystems entwickeln. Danach wird das Neuralrohr vom Ektoderm gelöst und taucht hinein Mesoderm(dritte Keimschicht). In diesem Stadium besteht die Markplatte aus drei Schichten, aus denen später hervorgeht: die innere Schicht zur ependymalen Auskleidung der Hohlräume der Hirnventrikel und des Zentralkanals des Rückenmarks, die mittlere Schicht zur grauen Substanz das Gehirn und die äußere Schicht (makrozellulär) zur weißen Substanz des Gehirns. Die Wände des Neuralrohrs sind zunächst gleich dick, dann beginnen sich seine Seitenabschnitte intensiv zu verdicken, während die Rücken- und Bauchwände in der Entwicklung zurückbleiben und allmählich zwischen den Seitenwänden einsinken. Dadurch werden die dorsalen und ventralen Sulci medianus des zukünftigen Rückenmarks und der Medulla oblongata gebildet.

Schon in den frühesten Stadien der Organismusentwicklung besteht eine enge Verbindung zwischen dem Neuralrohr und Myotome– jene Körperteile des Embryos ( Somiten), aus dem sich später Muskeln entwickeln.

Aus dem Rumpfteil des Neuralrohrs entwickelt sich anschließend das Rückenmark. Jedes Körpersegment - Somiten, und es gibt 34-35 davon - entspricht einem bestimmten Abschnitt des Neuralrohrs - Neurometer, von dem dieses Segment innerviert wird.

Am Ende der dritten – Anfang der vierten Woche beginnt die Bildung des Gehirns. Die Embryogenese des Gehirns beginnt mit der Entwicklung zweier primärer Hirnbläschen im rostralen Teil des Neuralrohrs: dem Archencephalon und dem Deuterencephalon. Dann, zu Beginn der vierten Woche, teilt sich das Deuterenzephalon des Embryos in die mittleren (Mesenzephalon) und rhomboiden (Rhombenzephalon) Vesikel. Und das Archencephalon verwandelt sich in diesem Stadium in das vordere (Prosencephalon) Gehirnbläschen. Dieses Stadium der embryonalen Entwicklung des Gehirns wird als Drei-Vesikel-Stadium bezeichnet.

Dann, in der sechsten Entwicklungswoche, beginnt das Stadium der fünf Hirnbläschen: Das vordere Hirnbläschen wird in zwei Hemisphären geteilt, das Rautenhirn in Hinter- und Nebenhirn. Die mittlere Hirnblase bleibt ungeteilt. Anschließend wird das Zwischenhirn unter den Hemisphären gebildet, aus der hinteren Blase werden Kleinhirn und Pons gebildet und aus der akzessorischen Blase wird die Medulla oblongata.

Die Strukturen des Gehirns, die sich aus den primären Hirnbläschen bilden: Mittelhirn, Hinterhirn und akzessorisches Gehirn, bilden den Hirnstamm. Es ist eine rostrale Fortsetzung des Rückenmarks und weist mit diesem strukturelle Merkmale auf. Hier befinden sich motorische und sensorische Strukturen sowie autonome Kerne.

Derivate des Archencephalons bilden subkortikale Strukturen und einen Kortex. Hier befinden sich sensorische Strukturen, autonome und motorische Kerne fehlen jedoch.

Das Zwischenhirn ist funktionell und morphologisch mit dem Sehorgan verbunden. Hier bilden sich die Sehhügel – der Thalamus.

Aus der Höhle des Markrohrs entstehen die Hirnventrikel und der Zentralkanal des Rückenmarks.

Die Stadien der menschlichen Gehirnentwicklung sind in Abbildung 18 schematisch dargestellt.

Die Essenz der postnatalen Ontogenese. Die postnatale Entwicklung des menschlichen Nervensystems beginnt mit der Geburt des Kindes. Das Gehirn eines Neugeborenen wiegt 300-400 g. Bald nach der Geburt hört die Bildung neuer Neuronen aus Neuroblasten auf, die Neuronen selbst teilen sich nicht. Allerdings verdoppelt sich das Gewicht des Gehirns im achten Monat nach der Geburt und im Alter von 4 bis 5 Jahren verdreifacht es sich. Die Gehirnmasse wächst hauptsächlich aufgrund einer Zunahme der Anzahl der Prozesse und ihrer Myelinisierung. Das Gehirn erreicht sein maximales Gewicht bei Männern im Alter von 20 bis 20 Jahren, bei Frauen im Alter von 15 bis 19 Jahren. Nach 50 Jahren flacht das Gehirn ab, sein Gewicht sinkt und im Alter kann es um 100 g abnehmen.

2. Methoden zur Untersuchung des Zentralnervensystems

Zentralnervensystem (ZNS)- das komplexeste aller menschlichen Funktionssysteme (Abb. Zentrales und peripheres Nervensystem).

Das Gehirn enthält sensible Zentren, die Veränderungen analysieren, die sowohl in der äußeren als auch in der inneren Umgebung auftreten. Das Gehirn steuert alle Körperfunktionen, einschließlich Muskelkontraktionen und die sekretorische Aktivität der endokrinen Drüsen.

Die Hauptfunktion des Nervensystems besteht darin, Informationen schnell und genau zu übertragen. Das Signal von Rezeptoren zu sensorischen Zentren, von diesen Zentren zu motorischen Zentren und von diesen zu Effektororganen, Muskeln und Drüsen muss schnell und genau übertragen werden.

Methoden zur Untersuchung des Nervensystems

Die wichtigsten Methoden zur Untersuchung des Zentralnervensystems und des neuromuskulären Systems sind Elektroenzephalographie (EEG), Rheoenzephalographie (REG), Elektromyographie (EMG), die statische Stabilität, Muskeltonus, Sehnenreflexe usw. bestimmen.

Elektroenzephalographie (EEG)- ein Verfahren zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität (Bioströme) von Hirngewebe zum Zwecke der objektiven Beurteilung des Funktionszustands des Gehirns. Es ist von großer Bedeutung für die Diagnose von Hirnverletzungen, vaskulären und entzündlichen Erkrankungen des Gehirns sowie für die Überwachung des Funktionszustands eines Sportlers, die Erkennung früher Formen von Neurosen, für die Behandlung und für die Einteilung in Sportarten (insbesondere Boxen, Karate usw.). andere Sportarten, die mit Schlägen auf den Kopf verbunden sind).

Bei der Analyse von Daten, die sowohl im Ruhezustand als auch unter funktioneller Belastung gewonnen werden, werden verschiedene äußere Einflüsse (in Form von Licht, Ton usw.), die Amplitude der Wellen, ihre Frequenz und ihr Rhythmus berücksichtigt. Bei einem gesunden Menschen überwiegen Alphawellen (Schwingungsfrequenz 8-12 pro 1 s), die nur aufgezeichnet werden, wenn die Augen des Probanden geschlossen sind. Bei afferenten Lichtimpulsen bei geöffneten Augen verschwindet der Alpha-Rhythmus vollständig und wird bei geschlossenen Augen wieder wiederhergestellt. Dieses Phänomen wird als grundlegende Rhythmusaktivierungsreaktion bezeichnet. Normalerweise sollte es registriert werden.

Beta-Wellen haben eine Schwingungsfrequenz von 15–32 pro 1 s, und langsame Wellen sind Theta-Wellen (mit einem Schwingungsbereich von 4–7 s) und Delta-Wellen (mit einer noch niedrigeren Schwingungsfrequenz).

Bei 35–40 % der Menschen ist die Amplitude der Alphawellen in der rechten Hemisphäre etwas höher als in der linken, und es gibt auch einen gewissen Unterschied in der Schwingungsfrequenz – um 0,5–1 Schwingungen pro Sekunde.

Bei Kopfverletzungen fehlt der Alpha-Rhythmus, es treten jedoch Schwingungen hoher Frequenz und Amplitude sowie langsame Wellen auf.

Darüber hinaus können mit der EEG-Methode frühe Anzeichen von Neurosen (Überlastung, Übertraining) bei Sportlern diagnostiziert werden.

Rheoenzephalographie (REG)- eine Methode zur Untersuchung des zerebralen Blutflusses, die auf der Aufzeichnung rhythmischer Veränderungen des elektrischen Widerstands von Hirngewebe aufgrund von Pulsschwankungen in der Blutversorgung von Blutgefäßen basiert.

Rheoenzephalogramm besteht aus sich wiederholenden Wellen und Zähnen. Bei der Beurteilung werden die Eigenschaften der Zähne, die Amplitude der rheographischen (systolischen) Wellen usw. berücksichtigt.

Der Zustand des Gefäßtonus kann auch anhand der Steilheit der aufsteigenden Phase beurteilt werden. Pathologische Indikatoren sind eine Vertiefung der Incisura und eine Zunahme des dikrotischen Zahns mit einer Verschiebung nach unten entlang des absteigenden Teils der Kurve, was eine Abnahme des Tonus der Gefäßwand charakterisiert.

Die REG-Methode wird bei der Diagnose chronischer Störungen der Hirndurchblutung, vegetativ-vaskulärer Dystonie, Kopfschmerzen und anderen Veränderungen der Blutgefäße des Gehirns sowie bei der Diagnose pathologischer Prozesse infolge von Verletzungen, Gehirnerschütterungen und Folgeerkrankungen eingesetzt beeinträchtigen die Durchblutung der Hirngefäße (zervikale Osteochondrose, Aneurysmen usw.).

Elektromyographie (EMG)- eine Methode zur Untersuchung der Funktion der Skelettmuskulatur durch Aufzeichnung ihrer elektrischen Aktivität – Bioströme, Biopotentiale. Elektromyographen dienen der EMG-Aufzeichnung. Die Entfernung von Muskelbiopotentialen erfolgt über Oberflächen- (Überkopf-) oder nadelförmige (injizierte) Elektroden. Bei der Untersuchung der Muskeln der Gliedmaßen werden Elektromyogramme am häufigsten von den gleichnamigen Muskeln auf beiden Seiten aufgenommen. Zunächst wird die Ruhe-EM mit dem gesamten Muskel im entspanntesten Zustand und dann mit seiner tonischen Spannung aufgezeichnet.

Mithilfe der EMG ist es möglich, Veränderungen der Muskelbiopotentiale frühzeitig zu bestimmen (und das Auftreten von Muskel- und Sehnenverletzungen zu verhindern) und die Funktionsfähigkeit des neuromuskulären Systems, insbesondere der im Training am stärksten beanspruchten Muskeln, zu beurteilen. Mittels EMG können in Kombination mit biochemischen Untersuchungen (Bestimmung von Histamin, Harnstoff im Blut) frühe Anzeichen von Neurosen (Übermüdung, Übertraining) festgestellt werden. Darüber hinaus bestimmt die multiple Myographie die Arbeit der Muskeln im Motorradfahren (z. B. bei Ruderern, Boxern beim Testen).

EMG charakterisiert die Muskelaktivität, den Zustand des peripheren und zentralen Motoneurons.

Die EMG-Analyse erfolgt anhand von Amplitude, Form, Rhythmus, Frequenz möglicher Schwingungen und anderen Parametern. Darüber hinaus wird bei der EMG-Analyse die Latenzzeit zwischen dem Signal für die Muskelkontraktion und dem Auftreten der ersten Schwingungen im EMG sowie die Latenzzeit für das Verschwinden der Schwingungen nach dem Befehl zum Stoppen der Kontraktionen bestimmt.

Chronaximetrie- eine Methode zur Untersuchung der Erregbarkeit von Nerven in Abhängigkeit von der Wirkungszeit des Reizes. Zunächst wird die Rheobase bestimmt – die Stromstärke, die die Schwellenkontraktion verursacht, und dann die Chronaxie. Chronanz ist die Mindestzeit, die ein Strom von zwei Rheobasen benötigt, um die minimale Reduktion zu erreichen. Chronaxie wird in Sigmas (Tausendstelsekunden) berechnet.

Normalerweise beträgt die Chronaxie verschiedener Muskeln 0,0001–0,001 s. Es wurde festgestellt, dass proximale Muskeln eine geringere Chronaxie aufweisen als distale. Der Muskel und der ihn innervierende Nerv haben die gleiche Chronaxie (Isochronismus). Auch synergistische Muskeln haben die gleiche Chronaxie. An den oberen Gliedmaßen ist die Chronaxie der Beugemuskeln doppelt so groß wie die Chronaxie der Streckmuskeln, an den unteren Gliedmaßen ist das umgekehrte Verhältnis zu beobachten.

Bei Sportlern nimmt die Muskelchronaxie stark ab und der Unterschied in der Chronaxie (Anisochronaxie) der Beuger und Strecker kann aufgrund von Übertraining (Übermüdung), Myositis, Paratenonitis des Gastrocnemius-Muskels usw. zunehmen.

Die Stabilität in einer statischen Position kann mithilfe von Stabilographie, Tremorographie, Romberg-Test usw. untersucht werden.

Romberg-Test zeigt ein Ungleichgewicht im Stehen. Die Aufrechterhaltung einer normalen Bewegungskoordination erfolgt aufgrund der gemeinsamen Aktivität mehrerer Teile des Zentralnervensystems. Dazu gehören das Kleinhirn, der Vestibularapparat, Leiter der tiefen Muskelsensibilität und die Kortikalis der Frontal- und Schläfenregion. Das zentrale Organ zur Bewegungskoordination ist das Kleinhirn. Der Romberg-Test wird in vier Modi durchgeführt (Abb. Bestimmung des Gleichgewichts in statischen Posen) mit einer allmählichen Verringerung des Unterstützungsbereichs. In allen Fällen werden die Hände des Probanden nach vorne erhoben, die Finger gespreizt und die Augen geschlossen. „Sehr gut“, wenn der Athlet in jeder Pose 15 Sekunden lang das Gleichgewicht hält und es zu keinem Schwanken des Körpers, Zittern der Hände oder Augenlider (Tremor) kommt. Für Tremor wird die Note „befriedigend“ vergeben. Kommt es innerhalb von 15 s zu einer Gleichgewichtsstörung, wird die Prüfung mit „ungenügend“ bewertet. Dieser Test ist von praktischem Nutzen bei Akrobatik, Gymnastik, Trampolinspringen, Eiskunstlauf und anderen Sportarten, bei denen es auf die Koordination ankommt.

Regelmäßiges Training hilft, die Bewegungskoordination zu verbessern. In einer Reihe von Sportarten (Akrobatik, Kunstturnen, Tauchen, Eiskunstlauf etc.) ist diese Methode ein aussagekräftiger Indikator zur Beurteilung des Funktionszustandes des Zentralnervensystems und des neuromuskulären Systems. Bei Überlastung, Kopfverletzungen und anderen Erkrankungen ändern sich diese Indikatoren erheblich.

Yarotsky-Test ermöglicht es Ihnen, die Empfindlichkeitsschwelle des Vestibularanalysators zu bestimmen. Der Test wird in der anfänglichen Standposition mit geschlossenen Augen durchgeführt, während der Athlet auf Befehl schnell rotierende Bewegungen des Kopfes beginnt. Die Zeit der Kopfdrehung bis zum Gleichgewichtsverlust des Sportlers wird aufgezeichnet. Bei gesunden Menschen beträgt die Zeit, das Gleichgewicht zu halten, durchschnittlich 28 Sekunden, bei trainierten Sportlern 90 Sekunden oder mehr.

Die Empfindlichkeitsschwelle des Vestibularanalysators hängt hauptsächlich von der Vererbung ab, kann jedoch unter dem Einfluss von Training erhöht werden.

Finger-Nasen-Test. Der Proband wird gebeten, bei geöffneten Augen und dann bei geschlossenen Augen die Nasenspitze mit dem Zeigefinger zu berühren. Normalerweise erfolgt ein Schlag, der die Nasenspitze berührt. Bei Hirnverletzungen, Neurosen (Überanstrengung, Übertraining) und anderen Funktionsstörungen kommt es zu Fehlschlägen (Misserscheinungen), Zittern (Tremor) des Zeigefingers oder der Hand.

Klopftest bestimmt die maximale Frequenz der Handbewegungen.

Zur Durchführung des Tests benötigen Sie eine Stoppuhr, einen Bleistift und ein Blatt Papier, das durch zwei Linien in vier gleiche Teile geteilt ist. Die Punkte werden 10 Sekunden lang mit maximaler Geschwindigkeit im ersten Quadrat platziert, dann erfolgt eine 10-sekündige Pause und der Vorgang wird vom zweiten Quadrat bis zum dritten und vierten erneut wiederholt. Die Gesamtdauer des Tests beträgt 40 s. Um den Test auszuwerten, zählen Sie die Anzahl der Punkte in jedem Quadrat. Trainierte Sportler haben eine maximale Häufigkeit von Handgelenksbewegungen von mehr als 70 in 10 Sekunden. Eine Abnahme der Punktezahl von Quadrat zu Quadrat weist auf eine unzureichende Stabilität der motorischen Sphäre und des Nervensystems hin. Die Abnahme der Labilität nervöser Prozesse erfolgt schrittweise (mit einer Zunahme der Bewegungsfrequenz im 2. oder 3. Quadrat) – was auf eine Verlangsamung der Verarbeitungsprozesse hinweist. Dieser Test wird in der Akrobatik, im Fechten, beim Spielen und in anderen Sportarten eingesetzt.

Zur Untersuchung der Funktionen des Zentralnervensystems gibt es folgende Methoden:

1. Methode Schneiden Hirnstamm auf verschiedenen Ebenen. Zum Beispiel zwischen der Medulla oblongata und dem Rückenmark;

2. Methode Ausrottung(Löschung) bzw Zerstörung Bereiche des Gehirns;

3. Methode Reizung verschiedene Teile und Zentren des Gehirns;

4. Anatomisch-klinische Methode. Klinische Beobachtungen von Veränderungen in den Funktionen des Zentralnervensystems bei Schädigung eines seiner Teile, gefolgt von einer pathologischen Untersuchung;

5. Elektrophysiologische Methoden:

A. Elektroenzephalographie– Registrierung von Gehirnbiopotentialen von der Oberfläche der Kopfhaut. Die Technik wurde von G. Berger entwickelt und in die Klinik eingeführt;

B. Anmeldung Biopotentiale verschiedene Nervenzentren; wird in Verbindung mit der stereotaktischen Technik verwendet, bei der Elektroden mithilfe von Mikromanipulatoren in einen genau definierten Kern eingeführt werden;

V. Methode evozierte Potenziale, Aufzeichnung der elektrischen Aktivität von Bereichen des Gehirns während der elektrischen Stimulation peripherer Rezeptoren oder anderer Bereiche.

6. Methode der intrazerebralen Verabreichung von Substanzen mit Mikroinophorese;

7. Chronoreflexometrie– Bestimmung der Reflexzeit.

Eigenschaften von Nervenzentren

Nervenzentrum(NC) ist eine Ansammlung von Neuronen in verschiedenen Teilen des Zentralnervensystems, die für die Regulierung aller Körperfunktionen sorgen. Zum Beispiel das Bulbar-Atemzentrum.

Für die Erregungsleitung durch Nervenzentren sind folgende Merkmale charakteristisch:

1. Einseitige Leitung. Es verläuft vom afferenten über das interkalare Neuron zum efferenten Neuron. Dies ist auf das Vorhandensein von Interneuron-Synapsen zurückzuführen.

2. Zentrale Verzögerung Anregung durchführen. Diese. Die Erregung entlang des NC ist viel langsamer als entlang der Nervenfaser. Dies wird durch die synaptische Verzögerung erklärt. Da sich die meisten Synapsen im zentralen Glied des Reflexbogens befinden, ist die Leitungsgeschwindigkeit dort am niedrigsten. Basierend auf, Reflexzeit – Dabei handelt es sich um die Zeit vom Beginn der Reizexposition bis zum Auftreten einer Reaktion. Je länger die zentrale Verzögerung ist, desto länger ist die Reflexzeit. Allerdings kommt es auf die Stärke des Reizes an. Je größer es ist, desto kürzer ist die Reflexzeit und umgekehrt. Dies wird durch das Phänomen der Summation von Erregungen in Synapsen erklärt. Darüber hinaus wird es durch den Funktionszustand des Zentralnervensystems bestimmt. Wenn beispielsweise der NC müde ist, verlängert sich die Dauer der Reflexreaktion.

3. Räumliche und zeitliche Summierung. Zeitsummierung entsteht wie bei Synapsen dadurch, dass je mehr Nervenimpulse empfangen werden, desto mehr Neurotransmitter werden in ihnen freigesetzt, desto höher ist die Erregungsamplitude postsynaptischer Potentiale (EPSP). Daher kann es zu einer Reflexreaktion auf mehrere aufeinanderfolgende Reize unterhalb der Schwelle kommen. Räumliche Summierung beobachtet, wenn Impulse von mehreren Rezeptorneuronen zum Nervenzentrum gelangen. Wenn Reize unterhalb der Schwelle auf sie einwirken, werden die resultierenden postsynaptischen Potenziale summiert und ein sich ausbreitender AP in der Neuronenmembran erzeugt.

4. Rhythmustransformation Erregung – eine Änderung der Frequenz von Nervenimpulsen, wenn sie das Nervenzentrum passieren. Die Häufigkeit kann abnehmen oder zunehmen. Zum Beispiel, Verbesserung der Transformation(Erhöhung der Frequenz) aufgrund Streuung Und Animation Erregungen in Neuronen. Das erste Phänomen entsteht durch die Aufteilung von Nervenimpulsen auf mehrere Neuronen, deren Axone dann Synapsen auf einem Neuron bilden. Die zweite ist die Erzeugung mehrerer Nervenimpulse während der Entwicklung eines erregenden postsynaptischen Potenzials auf der Membran eines Neurons. Abwärtstransformation wird durch die Summierung mehrerer EPSPs und das Auftreten eines AP im Neuron erklärt.

5. Postetanische Potenzierung– Dies ist eine Steigerung der Reflexreaktion als Folge einer längeren Erregung der Neuronen des Zentrums. Unter dem Einfluss vieler Serien von Nervenimpulsen, die mit hoher Frequenz durch Synapsen laufen, wird an Interneuron-Synapsen eine große Menge Neurotransmitter freigesetzt. Dies führt zu einem fortschreitenden Anstieg der Amplitude des erregenden postsynaptischen Potenzials und einer langfristigen (mehrere Stunden dauernden) Erregung von Neuronen.

6. Nachwirkung- Hierbei handelt es sich um eine Verzögerung des Endes der Reflexreaktion nach Beendigung des Reizes. Verbunden mit der Zirkulation von Nervenimpulsen entlang geschlossener Neuronenkreisläufe.

7. Tonus der Nervenzentren– ein Zustand ständig erhöhter Aktivität. Es wird durch die ständige Versorgung des NC mit Nervenimpulsen von peripheren Rezeptoren, den stimulierenden Einfluss von Stoffwechselprodukten und anderen humoralen Faktoren auf Neuronen verursacht. Beispielsweise ist die Manifestation des Tonus der entsprechenden Zentren der Tonus einer bestimmten Muskelgruppe.

8. Automatisch(spontane Aktivität) von Nervenzentren. Periodische oder ständige Erzeugung von Nervenimpulsen durch in ihnen spontan entstehende Neuronen, d. h. in Abwesenheit von Signalen von anderen Neuronen oder Rezeptoren. Sie wird durch Schwankungen der Stoffwechselprozesse in Neuronen und die Wirkung humoraler Faktoren auf diese verursacht.

9. Plastik Nervenzentren. Dies ist ihre Fähigkeit, funktionelle Eigenschaften zu verändern. In diesem Fall erhält das Zentrum die Fähigkeit, nach Schäden neue Funktionen zu übernehmen oder alte wiederherzustellen. Die Plastizität von NCs basiert auf der Plastizität von Synapsen und Membranen von Neuronen, die ihre molekulare Struktur verändern können.

10. Geringe physiologische Labilität Und schnelle Ermüdbarkeit. NCs können Impulse nur einer begrenzten Frequenz leiten. Ihre Ermüdung wird durch die Ermüdung der Synapsen und die Verschlechterung des neuronalen Stoffwechsels erklärt.

Hemmung im Zentralnervensystem

Phänomen Zentralbremsung entdeckt von I.M. Sechenov im Jahr 1862. Er entfernte die Gehirnhälften des Frosches und bestimmte den Zeitpunkt des Wirbelsäulenreflexes bis zur Reizung der Pfote mit Schwefelsäure. Dann wurde ein Kochsalzkristall auf den Thalamus (Sehhöcker) gelegt und es stellte sich heraus, dass sich die Reflexzeit deutlich erhöhte. Dies deutete auf eine Hemmung des Reflexes hin. Sechenov kam zu dem Schluss, dass die darüber liegenden NCs, wenn sie angeregt werden, die darunter liegenden NCs hemmen. Eine Hemmung im Zentralnervensystem verhindert die Entwicklung einer Erregung bzw. schwächt eine laufende Erregung ab. Ein Beispiel für eine Hemmung könnte das Aufhören einer Reflexreaktion vor dem Hintergrund der Wirkung eines anderen, stärkeren Reizes sein.

Wurde ursprünglich vorgeschlagen Einheitliche chemische Hemmungstheorie. Es basierte auf Dales Prinzip: ein Neuron – ein Sender. Demnach erfolgt die Hemmung durch dieselben Neuronen und Synapsen wie die Erregung. Es stellte sich später heraus, dass es richtig war binäre chemische Theorie. Demnach erfolgt die Hemmung durch spezielle hemmende Neuronen, die interkalar sind. Dabei handelt es sich um Renshaw-Zellen des Rückenmarks und Purkinje-Neuronen. Für die Integration von Neuronen in ein einzelnes Nervenzentrum ist eine Hemmung im Zentralnervensystem notwendig.

Im Zentralnervensystem werden unterschieden: Bremsmechanismen:

1. Postsynaptisch. Es kommt in der postsynaptischen Membran des Soma und den Dendriten von Neuronen vor, d. h. nach der übertragenden Synapse. In diesen Bereichen bilden spezialisierte hemmende Neuronen axo-dendritische oder axo-somatische Synapsen. Diese Synapsen sind glycinerg. Durch die Wirkung von Glycin auf die Glycin-Chemorezeptoren der postsynaptischen Membran öffnen sich deren Kalium- und Chloridkanäle. Kalium- und Chloridionen dringen in das Neuron ein und es kommt zu einer Hemmung postsynaptischer Potenziale (IPSPs). Die Rolle von Chlorionen bei der Entwicklung von IPSP ist gering. Durch die resultierende Hyperpolarisation nimmt die Erregbarkeit des Neurons ab. Die Weiterleitung von Nervenimpulsen stoppt. Alkaloid Strychnin kann an Glycinrezeptoren auf der postsynaptischen Membran binden und hemmende Synapsen abschalten. Dies wird verwendet, um die Rolle der Hemmung zu demonstrieren. Nach der Gabe von Strychnin kommt es beim Tier zu Krämpfen in allen Muskeln.

2. Präsynaptisch Bremsen. In diesem Fall bildet das hemmende Neuron eine Synapse auf dem Axon des Neurons, das sich der sendenden Synapse nähert. Diese. Eine solche Synapse ist axo-axonal. Der Vermittler dieser Synapsen ist GABA. Unter dem Einfluss von GABA werden Chloridkanäle der postsynaptischen Membran aktiviert. Aber in diesem Fall beginnen Chlorionen, das Axon zu verlassen. Dies führt zu einer kleinen lokalen, aber langanhaltenden Depolarisation seiner Membran. Ein erheblicher Teil der Natriumkanäle der Membran ist inaktiviert, was die Weiterleitung von Nervenimpulsen entlang des Axons und damit die Freisetzung des Neurotransmitters an der übertragenden Synapse blockiert. Je näher die hemmende Synapse am Axonhügel liegt, desto stärker ist ihre hemmende Wirkung. Die präsynaptische Hemmung ist bei der Informationsverarbeitung am wirksamsten, da die Erregungsleitung nicht im gesamten Neuron, sondern nur an dessen einem Eingang blockiert wird. Andere auf dem Neuron befindliche Synapsen funktionieren weiterhin.

3. Pessimal Bremsen. Entdeckt von N.E. Wwedenski. Tritt bei einer sehr hohen Frequenz von Nervenimpulsen auf. Es kommt zu einer anhaltenden, langfristigen Depolarisation der gesamten Neuronenmembran und Inaktivierung ihrer Natriumkanäle. Das Neuron wird unerregbar.

In einem Neuron können gleichzeitig hemmende und erregende postsynaptische Potenziale entstehen. Dadurch werden die notwendigen Signale isoliert.