0:00
[МУЗЫКА] Постепенно
мы переходим на другой уровень
оценки и анализа происходящих физиологических явлений.
Позвольте вам еще разок напомнить нашу первую встречу,
когда я говорил о редукционизме и о холизме.
Напоминая, что мы обязательно должны изучать
молекулярные основы происходящих физиологических процессов,
но в то же время физиология всегда должна обращаться к системным
механизмам регуляции функций, когда появление новых
элементов в системе вызывает появление
новых механизмов регуляции, не сводимых к предшествующим.
И вот в этом плане мне бы хотелось сегодня проанализировать
механизмы интеграции функции в нервной системе.
Конечно, будут затронуты далеко не все механизмы,
которые существуют в нашей нервной системе, а только некоторые базовые.
Первые два, которые вы видите, это дивергенция и конвергенция,
я об этом не буду говорить много слов, это достаточно легко и просто.
А вот относительно пространственного облегчения и
окклюзии необходимо подробно разобрать эти явления.
Давайте посмотрим на слайд, достаточно сложный, может быть, для восприятия.
Однако мы его сейчас с вами проанализируем.
Итак, вверху представлено схематично...
Я бы хотел отметить, что весь этот слайд, вся эта диаграмма схематична.
Вверху представлена рефлекторная дуга.
Напомню, что рефлекс — это ответная реакция организма,
осуществляемая при участии нервной системы.
Как вы видите, нарисованы ветвь А и ветвь Б,
раздражение которых вызывает ответную реакцию, например, сокращение мышцы.
Теперь перейдем к анализу
тех процессов, которые происходят в спинном мозге.
На рисунке он в виде бабочки.
И там нарисован кружок, в котором
находятся воображаемые мотонейроны.
Переходим к той части рисунка,
которая носит название облегчение.
Посмотрите, пожалуйста.
Если мы раздражаем ветвь А, мы получаем ответную реакцию,
которая условно равна двум единицам.
Активируются два мотонейрона, два кружка в красном поле,
и соответствующая реакция.
Теперь мы отдельно раздражаем ветвь Б.
Она дает ответную реакцию, тоже равную двум условным единицам,
поскольку синаптический вход оканчивается на двух мотонейронах,
что также отражено в красном поле — два кружочка, соответствующих мотонейронам.
Теперь в условиях эксперимента...
Да, я хотел бы напомнить, что всё, что я рассказываю, это на основе экспериментов,
проведенных большим количеством ученых, и разобравшихся в этом процессе.
И на основе этих данных мы представляем некоторую формализованную
версию этих процессов.
Теперь, что же происходит при одновременном
раздражении ветви А и ветви Б?
Мы вправе ожидать, что произойдет увеличение, конечно, реакции,
но если мы говорим про условные единицы, то 2 + 2 = 4.
То есть мы могли бы ожидать, условно говоря, реакцию, равную четырем единицам.
Однако на самом деле мы регистрируем другую реакцию,
почти в два раза превышающую эту.
Она будет равна в условных единицах 7.
Что же происходит, почему так?
Обратите внимание, что помимо красного поля, которое отражает те мотонейроны,
которые активируются сразу же после передачи сигнала,
вокруг этого красного поля зарисовано или заштриховано поле розовым цветом.
Это так называемая подпороговая зона.
То есть мембранный потенциал этих нейронов в подпороговой
зоне при активации ветви А будет смещаться в сторону деполяризации.
Это могут быть электротонические взаимодействия,
это могут быть взаимодействия между клетками, это могут быть интернейроны.
Сейчас для нас это не самое главное.
Самое главное, что нейроны в этой области изменяют свой мембранный потенциал,
смещая его к критическому уровню деполяризации.
Однако если раздражается одна ветвь,
это остается нашим организмом, скажем так, незамеченным.
То же самое с ветвью Б, у нее тоже есть своя подпороговая зона,
в которой происходят те же самые процессы.
Но одновременное раздражение этих двух ветвей,
которые вызывают ответную реакцию,
вызывает наложение, совпадение этих подпороговых зон.
Ну в данном конкретном рисунке в этой зоне наложения, она фиолетовым цветом,
вы можете увидеть три кружочка, отражающих три мотонейрона.
Таким образом, при совместной активации ветвей,
вызывающей рефлекс,
происходит не только активация нейронов,
прямо связанных с реализацией этой реакции, но также объединение
активности нейронов, расположенных в подпороговой зоне.
Таким образом, происходит облегчение, увеличение реакции в ответ на стимулы.
Теперь давайте рассмотрим процесс окклюзии.
Рассуждения все те же самые.
Ветвь А, ветвь Б, отдельное раздражение.
И на данном рисунке раздражение ветви А и
раздражение ветви Б приводит к реакции,
равной 7 единицам,
и мы начинаем раздражать эти два нервных окончания или два входа одновременно.
Но в противоположность тому, что я рассказывал,
в этом случае мы можем наблюдать уменьшение ответной реакции.
Потому что если вы просуммируете 7 + 7, это должно быть 14.
Однако мы регистрируем реакцию с меньшей амплитудой — 12.
Почему так?
Давайте вернемся опять к схеме возможных процессов, происходящих в спинном мозге.
При раздражении веточки А в розовой зоне,
которой обозначена зона активности мотонейронов этой ветви,
находится семь мотонейронов.
Мы раздражаем отдельно ветвь Б.
Это также розовая зона, в ней тоже находится семь мотонейронов,
которые дают ответную реакцию.
При одновременной активации этих двух
ветвей, эти зоны накладываются друг на друга.
И мы видим, что два нейрона входят и в зону активности
одной ветви, и в зону активности другой ветви.
Таким образом, при объединении этих сигналов, общее количество мотонейронов,
которые дают ответную реакцию, оно уменьшается,
оно равно 12, вы это легко можете посчитать на этом рисунке.
Таким образом, происходит окклюзия, снижение ответной
реакции при активации различных
входов в нервную систему.
Что бы мне хотелось еще раз подчеркнуть этим примером?
Интеграционные процессы происходят
не только на соме клетки, не только в пределах одного нейрона.
Интеграционные процессы, обеспечивающие адаптацию нашего организма
к окружающей среде, связаны также и с взаимодействием нейронов,
обеспечивающих нашу ответную реакцию.
Вот это, пожалуй, главный вывод, главная идея,
которую мне бы хотелось, чтобы вы восприняли на этом занятии.
[БЕЗ_ЗВУКА]
Марков Александр Георгиевичпрофессор, доктор биологических наук
Виолетта Васильевна КравцоваДоцент, кандидат биологических наук
Кривой Игорь ИльичДоктор биологических наук, профессор
Чернышева Марина ПавловнаПрофессор, доктор биологических наук
Бекусова Виктория ВитальевнаКандидат биологических наук
Алексеев Николай Петровичпрофессор, доктор биологических наук
