Нервная система 2.0

Вы когда-нибудь задумывались, сколько повседневных действий мы совершаем рефлекторно? Рефлекторно отключаем по утрам звонящий будильник, рефлекторно включаем свет в ванной. Мы только завариваем кофе, а наш желудочный сок уже начинает выделяться – даже это рефлекс. Изучению того, как вырабатываются рефлексы и работает нервная система, великий русский ученый, Иван Петрович Павлов, посвятил всю свою жизнь. Мы с вами потратим минут 7, чтобы разобраться в этих вопросах. 

На этой странице вы узнаете

• Почему наши органы продолжают работу, даже когда мы спим?
• Как система правосудия Древнего Китая использовала знания об особенностях нервной системы человека?
• Как детектор лжи распознает ложь? 

Рефлексы

Наша нервная система работает рефлекторно. Наши ежедневные действия – это повторение тех или иных рефлексов, поэтому так важно хорошо разобраться с этой темой. 

Подробно тему рефлекса и рефлекторной дуги мы разобрали в статье «Нервная система 1.0». Сейчас нам надо лишь вспомнить определение рефлекса и перейти к видам рефлексов и их функциям. 

Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, которая осуществляется и контролируется с помощью нервной системы. 

Этот термин ввел И.П. Павлов, он же выделил две группы рефлексов: условные и безусловные.

Как определить, к какому рефлексу относится то или иное действие человека? Для ответа на этот вопрос советую разобрать эти две картинки, а затем уже запомнить все остальные перечисленные выше признаки:

Разберем на примерах! 

Пример 1. Если мы дотронемся до горячего предмета, мы сразу же отдернем руку. Этот рефлекс врожденный (новорожденный ребенок поступит точно так же), он есть у особей всего вида (все люди без соответствующих патологий тоже отдернут руку). Этот рефлекс – безусловный. 

Пример 2. Если мы увидим рекламу роллов, у нас начнет выделяться слюна. Но этот рефлекс приобретен в течение жизни (мы не увидим такой реакции у малыша с самого рождения), его нет у особей всего вида (люди, которые не любят или никогда не пробовали роллы, никак на них и не отреагируют). Этот рефлекс – условный.  

Выработка рефлексов

С безусловными рефлексами все более-менее понятно: они принадлежат нам с рождения. Но как же вырабатывается условный рефлекс? Давайте разбираться! 

1. Мы даем собаке корм. Корм – это безусловный раздражитель, абсолютно у всех голодных собак он вызывает слюноотделение. При действии безусловного раздражителя – пищи – импульс доходит до пищевого центра коры головного мозга. У собаки наблюдается безусловный слюноотделительный рефлекс.

2. Мы включаем лампочку. На безразличный (не относящийся к данному виду деятельности) сигнал – свет лампочки – импульс от сетчатки глаза поступает в зрительную зону коры, но не поступает в пищевой центр коры головного мозга. Слюноотделение не возникает. Мозг собаки просто воспринимает, что включилась лампочка. 

3. Теперь мы меняем последовательность: сначала включаем лампочку, а потом даем корм. Повторяем так много раз.
Если условный раздражитель (свет лампочки) предшествует или совпадает с безусловным (пища), то после многократного повторения замыкается связь между пищевым и зрительным центрами.

4. Возникает условный рефлекс. Животное отвечает специфической реакцией слюноотделения на действие условного сигнала – свет лампочки. Теперь каждый раз при включении лампочки, даже не дождавшись подачи корма, собака будет вырабатывать слюну. 

Вот так схематично выглядит результат на уровне мозга собаки:

Запомним требования, необходимые для выработки условного рефлекса:

• не должно быть посторонних раздражителей;
• условный раздражитель должен быть слабее безусловного;
• условный раздражитель должен быть способен вызвать раздражение определенных рецепторов;
• условный раздражитель должен либо предшествовать, либо предъявляться одновременно с безусловным;
• безусловный и условный раздражитель должны сочетаться многократно;
• у организма не должно быть патологий тех органов, которые участвуют в осуществлении рефлекса.

Торможение рефлексов

Теперь мы знаем, как вырабатываются условные рефлексы и можем попрактиковаться в этом на своих питомцах. Но выработанные условные рефлексы могут терять свое значение при изменении условий среды и угасать. Такой процесс называют торможением рефлекса. Торможение тоже бывает условным (то есть появилось какое-то условие, которое затормозило рефлекс) и безусловным (торможение произошло само по себе). 

• Внешнее (безусловное, врожденное) торможение – при появлении другого более сильного раздражителя возникает новая реакция в организме, а прежний рефлекс прекращает свою деятельность.

• Внутреннее (условное, приобретенное) торможение – положительный сигнал не подкрепляется безусловным раздражителем, рефлекс со временем угасает.

Снова две картинки для наглядности и снова разберем на примерах! 

• безусловное торможение:

• условное торможение:

Итак, если выехать на природу и развести костер, то возможно два варианта развития событий: 

• Пойдет дождь, то есть появится какая-то причина, которая точно, безусловно остановит горение. Аналогично происходит и при безусловном торможении. Например, собака ест, но внезапно раздается какой-то громкий звук – выработка слюны прекращается.

• Если дождь не пойдет, но ты никак не будешь поддерживать горение: не будешь приносить новые дрова или не будешь обдувать костер, то есть не будешь соблюдать условия для горения огня, то он все равно погаснет. То же самое происходит при условном торможении. Например, если включать лампочку, но при этом не давать собаке корм, рефлекс слюноотделения на лампочку просто перестанет работать. 

Вегетативная (автономная) нервная система

В статье «Нервная система 1.0» мы разбираем анатомическое деление нервной системы. В ней классификация определяется по тому признаку, какие структуры входят в отдел нервной системы и где они расположены. Сейчас перейдем к делению функциональному (физиологическому). 

Физиологически нервную систему подразделяют на два отдела в зависимости от того, какую функцию они выполняют, а точнее – за регуляцию каких органов они ответственны:

Соматическая нервная система подвластна нашему контролю и нашей воле: мы можем поднять руку, закинуть ногу на ногу, повернуть голову. Мы делаем всё это с помощью скелетных мышц, которые управляются соматической НС. Рефлекторную дугу, которая относится к соматическому отделу, мы тоже обсуждаем в статье «Нервная система 1.0». 

Почему наши органы продолжают работу, даже когда мы спим?  Это происходит благодаря нашей вегетативной нервной системе. Она устроена так, чтобы функционировать без нашего контроля, и именно ей подвластна работа внутренних органов.

Вегетативная нервная система в свою очередь подразделяется на два отдела, названия которых можно запомнить по первым буквам ситуаций:

• Симпатический отдел – работает в ситуации Стресса , например, во время сдачи экзамена или во время какого-то выступления.
• Парасимпатический отдел – работает в состоянии Покоя, например, во время отдыха. 

Посмотрим, какое действие оказывает каждый из отделов на наш организм: 

симпатическая НС		парасимпатическая НС
повышается частота и сила сердечных сокращений	сердце	уменьшается частота и сила сердечных сокращений
повышается	уровень глюкозы в крови	снижается
повышается	артериальное давление	снижается
расширяются	сосуды сердца, артериолы мозга и скелетных мышц	сужаются
сужаются	сосуды тела	расширяются
угнетается сокращение	кишечник	усиливается сокращение
угнетается работа	пищеварительные железы	стимулируется работа
угнетается сокращение	мочеточники	усиливается сокращение
расслабляется мускулатура	мочевой пузырь	сокращается мускулатура
расширяются	бронхи и бронхиолы	сужаются
усиливается	вентиляция легких	уменьшается
усиливается	потоотделение	уменьшается
расширяются	зрачки	сужаются

Как система правосудия Древнего Китая использовала знания об особенностях нервной системы человека? Существует легенда, что если в Древнем Китае хотели определить, виновен ли человек в совершении преступления или нет, то ему в рот клали горсть сухого риса и заставляли выслушивать обвинение. Считалось, что если человек не виновен, то он не будет переживать, тогда его слюнные железы будут активно работать, рис намокнет и человек спокойно его проглотит. Но если человек совершил преступление, то от волнения он не сможет это сделать. Система, конечно, сомнительная (кто не станет нервничать в то время, когда его судят?), но интересная!

Таблица ниже поможет тебе разобраться, как устроены эти два отдела, но сначала нам нужно разобраться с некоторыми определениями: 

• Ядро – это скопление тел нейронов в ЦНС (в спинном и головном мозге).
• Узел (ганглий) – это скопление тел нейронов вне ЦНС. 

Как детектор лжи распознает ложь?  Детектор лжи (полиграф) – это такое устройство, которое может регистрировать различные параметры дыхания, работу сердечно-сосудистой системы и даже незаметное потоотделение. Предполагается, что человек, который лжет, должен нервничать. Если он находится в стрессовой ситуации, то начинает работать его симпатическая нервная система, а мы уже знаем, как она влияет на организм: усиливает потоотделение, учащает сердцебиение и дыхание и т.д. Хотя, как и в случае с древнекитайской системой, возникает вопрос: а кто не занервничает, если на него наденут датчики и будут донимать вопросами?

Фактчек

• Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение, которая осуществляется и контролируется с помощью нервной системы, есть две группы рефлексов – условные и безусловные.
• Безусловные рефлексы – врожденные, видовые, устойчивые, а условные приобретаются в течение жизни, они индивидуальны и могут угасать.
• Угасание условных рефлексов называется торможением, оно может происходить при действии какого-то сильного раздражителя (безусловное) или при неподкреплении реакции (условное).
• Нервную систему подразделяют на два физиологических отдела: соматическую и вегетативную нервную систему. 
• Вегетативная нервная система работает без нашей воли, в ней выделяют два отдела – симпатический (активируется во время стрессовой ситуации) и парасимпатический (действует в покое). 

Проверь себя

Задание 1.
Какая характеристика относится к безусловным рефлексом?

1. Врожденные
2. Приобретенные
3. Неустойчивые
4. Индивидуальные

Задание 2.
Где расположены ядра парасимпатического отдела нервной системы?

1. В грудном отделе
2. В верхнем поясничном отделе
3. В нижнем шейном отделе
4. В крестцовом отделе 

Задание 3.
Где замыкаются рефлекторные дуги условных рефлексов?

1. В коре больших полушарий
2. В спинном мозге
3. В стволе мозга
4. В мозжечке

Задание 4.
Выберите все функции симпатического отдела:

1. Повышает потоотделение
2. Понижает уровень глюкозы в крови
3. Расширяет бронхиолы 
4. Расширяет артериолы мозга
5. Все вышеперечисленные

Ответы: 1. — 1; 2. — 4; 3. — 1; 4. — 134