58. Свойства нервных центров.

Нервный центр – это совокупность нейронов, необходимых для осуществления определенного рефлекса или регуляции той или иной  функции. Функционирование ЦНС в целом осуществляется благодаря деятельности значительного числа таких центров, представляющих собой ансамбль нервных клеток, объединенных с помощью синаптических контактов и отличающихся многообразием и сложностью связей.

       Свойства нервных центров зависят от строения и механизмов передачи возбуждения в синапсах. К основным свойствам нервных центров относятся:

     1. Инерционность – сравнительно медленное возникновение возбуждения всего комплекса нейронов центра при поступлении к нему импульсов и медленное исчезновение после прекращения действия раздражителя. Причины инерционности следующие:

     1) Суммация возбуждения в ЦНС (пространственная  и временная).

     2) Последействие.

      2. Трансформация ритма возбуждения.

     Нервные центры способны изменять ритм, приходящих к ним импульсов. Трансформация ритма возбуждения возможно как в сторону увеличения, так и уменьшения. Уменьшение числа импульсов в нервном центре происходит в результате снижения его возбудимости за счет пре– и постсинаптического торможения, а также избыточным потоком афферентных импульсов.

     Трансформация частых ритмических раздражений связана с низкой лабильностью синапса. При частом ритме постсинаптические потенциалы суммируются, что приводит к стойкой деполяризации постсинаптической мембраны и увеличению периода абсолютной рефрактерности.

     Причиной трансформации ритма может быть также вмешательство вставочных тормозных нейронов, блокирующих частый ритм еще на пути к синапсу.

     3. Фоновая активность нервных центров (тонус) объяс­няется: 1) спонтанной активностью нейронов ЦНС; 2) гумораль­ными воздействиями биологически активных веществ (метаболиты, гормоны, медиаторы и др.), циркулирующих в крови и влияющих на возбудимость нейронов; 3) афферентной импульсацией от раз­личных рефлексогенных зон; 4) суммацией маленьких по­тенциалов, возникающих в итоге спонтанного выделения квантов медиатора из аксонов, образующих синапсы на нейронах; 5) циркуляцией возбуждения в ЦНС.

Значение фоновой актив­ности нервных центров заключается в обеспечении некого начального уровня состояния центра. Этот уровень может возрастать либо уменьшаться в зависимос­ти от колебаний суммарной активности нейронов нервного цент­ра-регулятора.

      4. Чувствительность к изменениям внутренней среды.

     Нейроны ЦНС чувствительны к изменению содержания глюкозы в крови, газового состава крови, температуры, действию фармакологических препаратов.

         Мозг производит энергию за счет глюкозы и кислорода, которые доставляются по кровеносным сосудам. Кислород необходим для окисления глюкозы. Мозг по сравнению с другими органами и тканями интенсивно потребляет кислород, эта потребность составляет примерно 20% всего кислорода, поступающего в организм. Постоянная электрическая активность и сохранение сознания требуют постоянного притока кислорода в головной мозг. Так, если кислород не поступает в течение 15с, ЭЭГ не регистрируется. Наиболее чувствительны к недостатку кислорода нейроны коры больших полушарий. Нейроны ствола мозга способны выживать в условиях 30-минутной аноксии.

         Мозг также весьма чувствителен к гипогликемии. При снижении содержания глюкозы до 50% от нормы могут возникнуть судороги. Клетки мозга не относятся к инсулинозависимым тканям, глюкоза бспрепятственно проникает через мембраны нейронов даже в условиях отсутствия инсулина.

     Нервные центры чувствительны к воздействию некоторых фармакологических агентов.

      5. Пластичность нервных центров.

     Пластичность нервных центров проявляется в способности нервных элементов к перестройке функциональных свойств. Основные проявления этого свойства следующие.

     1) Синаптическое облегчение – это улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентгых путей. Главной причиной возникновения синаптического облегчения является накопление ионов кальция в пресинаптических окончаниях, увеличение высвобождения  медиатора и возрастание ВПСП.

     Синаптическое облегчение создает предпосылки для улучшения процесса переработки информации на нейронах нервных центров. Повторное возникновение явлений облегчения в нервном центре может вызвать переход центра из обычного состояния в доминантное.

1)   Образование временных связей, обеспечивающих образование условных рефлексов. Этому способствует синаптическое облегчение и доминантное состояние двух центров.

2)    

у взрослого человека мозг продолжает меняться. То, чему можно придать форму – с последующим ее сохранением, - мы называем пластичным. Именно это и происходит с мозгом даже во взрослом состоянии: опыт меняет мозг, и эти изменения сохраняются.

При изучении мозга одного из самых знаменитых людей XX века, Альберта Эйнштейна тайну его гениальности раскрыть не удалось. Однако ученые обнаружили увеличенный участок мозга, связанный с пальцами левой руки, - он образует гигантскую складку в коре мозга в форме греческой буквы омега, - что связано с менее известным увлечением великого физика, игрой на скрипке. Эта складка образуется у опытных скрипачей, которые интенсивно тренируют пальцы левой руки, добиваясь скорости и точности движений. У пианистов складка в форме буквы омега наблюдается в обоих полушариях, поскольку для игры на фортепьяно требуется виртуозное владение обеими руками.

     3) Доминанта – образование стойкого господствующего очага возбуждения в ЦНС, подчиняющего себе функции других нервных центров. На базе доминантного очага возбуждения формируется конкретная приспособительная деятельность, ориентированная на достижение полезных результатов, для устранения причин, поддерживающих тот или иной  нервный центр в доминантном состоянии.

     4) Синаптическая депрессия (утомление центра).      Утомляемость нервных центров связана с расходованием медиатора при длительной активации синапса, а также накоплением метаболитов и закислением среды.

     5) Компенсация нарушенных функций. После повреждения нервных центров возможна компенсация нарушенных функций. Об этом свидетельствуют клинические наблюдения за больными с нарушением тех или иных функций. Так при повреждении центров регуляции мышечного тонуса и акта ходьбы, со временем  отмечалось, что парализованная конечность у больных. 

наличие мозговой ткани, пораженной болезнью Альцгеймера, не обязательно означает, что этот человек будет сталкиваться с когнитивными проблемами. Тренировка когнитивных способностей – то есть все, что стимулирует активность мозга (кроссворды, управление автомобилем, обучение новым навыкам) защищает мозг. Таким же эффектом обладает общественная деятельность, социальные сети, общение, физическая активность.

И, наоборот, негативные психологические факторы, такие как одиночество, тревога, депрессия и склонность к стрессу, способствуют более быстрому угасанию когнитивных способностей. Позитивные черты личности, такие как добросовестность, наличие жизненной цели и неумение сидеть без дела, защищают мозг.

Испытуемые с пораженной болезнью нервной системы, но без симптомов когнитивного расстройства создали так называемый «когнитивный резерв». По мере повреждения одних участков мозга в работу включались другие, уже подготовленные учатки, компенсируя или выполняя утраченные функции. Чем больше мы тренируем когнитивные способности мозга – обычно ставя перед ним трудные и новые задачи, в том числе социальное взаимодействие, тем больше нейронных сетей строят новые пути.

Представьте мозг как инструментальный ящик. Хороший инструментальный ящик будет содержать весь необходимый набор инструментов. Если требуется выкрутить болт, вы возьмете разводной ключ; при отсутствии разводного ключа вы достанете из ящика обычный гаечный ключ, а если нет и его, то воспользуетесь плоскогубцами. То же самое делает тренированный мозг; даже при дегенерации множества путей в результате болезни он способен находить другие решения. Тренировка всех инструментов вашего когнитивного инструментального ящика не остановит процесс старения, но позволит его замедлить.