Физиология: врожденное поведение

Введение.

В большом многообразии конкретных актов поведения, которые приходится наблюдать у индивидов на разных ступенях эволюционной лестницы, обычно выделяют три основных, различных  по своей психологической природе, типа поведения: инстинктивное поведение, навыки и разумное поведение. Старания исследователей были сначала направлены главным образом на то, чтобы выявить их отличительные особенности и друг от друга отграничить. Однако в настоящее время с не меньшей настойчивостью встает и вопрос об их взаимосвязях. Лишь раскрыв и их различия, и их взаимосвязи и взаимопереходы, лишь уяснив, как эти различные по своей психологической природе формы поведения сплетаются в конкретном поведении в сложное единство, функционируя одна внутри другой, можно понять их истинную природу и подлинные пути их развития.

Проблема передачи информации в  организме, в частности в нервной  системе, является одним из ключевых вопросов нейробиологии и медицины. Эта тема актуальна на рубеже двух тысячелетий, поэтому не случайно Нобелевская Премия в области медицины за 2000 год досталась ученым, которые внесли большой вклад в исследование данной области.

Передача импульса в нервной  системе происходит в несколько  этапов:

• проведение по нервному волокну электрического импульса;
• процесс химической передачи в синапсе с помощью нейромедиатора (либо процесс в электрическом синапсе);
• проведение электрического импульса по следующему нервному волокну, либо реакция мышечной (сокращение миоцита) или железистой ткани (экзоцитоз секрета).

С физиологической и биохимической точки зрения второй этап является наиболее сложным. Он представляет собой цепь процессов, суть которых сводится к преобразованию электрического сигнала в химический, а затем – химического в электрический.

Таким образом, цель работы состоит в изучении врожденного поведения и закономерностей его формирования, а также в исследовании проведения нервного импульса в нервной системе.

 

 

1.Врожденное поведение. Физиологические закономерности его формирования.

Врожденное поведение - поведение, которое запрограмированно генетически или выучено в первые часы после рождения (импринтинг). [2, c.247]

Безусловные рефлексы — это врожденные, наследственные, постоянно передаваемые реакции, которые свойственны всем животным и человеку.

Для проявления безусловных рефлексов не нужно обучение, оно рождается с готовыми для их проявления рефлекторными механизмами, включающими определенный проводниковый аппарат, т.е. готовый нервный путь - рефлекторную дугу (рис.1), обеспечивающий прохождение нервного раздражения от рецептора к соответствующему рабочему органу (мышце или железе) при воздействии определенного раздражителя. В осуществлении безусловных рефлексов ведущая роль принадлежит подкорковым ядрам, мозговому стволу, спинному мозгу. Так, если нанести болевое раздражение на конечность собаки, она ее непременно отдернет. Данная реакция безусловно проявится со строгой закономерностью у любой собаки, поэтому реакции такого типа И.П. Павлов назвал безусловными рефлексами.[6, c.316]

Основной критерий врожденного  поведения — это наличие готовых, врожденных реакций в ответ на определенные специфические раздражители; основной критерий индивидуально приобретенного поведения — это закономерно повторяющееся поведение в ответ на совершенно неспецифическое раздражение (сделавшееся таковым в результате индивидуального опыта животного).

 

Рис. 1. Схема рефлекторной дуги:

1 — нервные окончания чувствительного нейрона в коже; 2— периферический отросток чувствительного нейрона; 3 — нейрит двигательной клетки; 4 — нервное окончание в мышце; 5 — двигательная клетка переднего рога; 6— вставочный нейрон; 7— центральный отросток чувствительного нейрона; 8— спинномозговой узел

 

Безусловные рефлексы – это врождённые ответные реакции организма на раздражение. Безусловные рефлексы — относительно постоянные рефлекторные реакции, малоизменяющиеся, инертные, в результате чего за счет безусловных рефлексов невозможно приспособиться к новым условиям существования.

Свойства безусловных рефлексов:

1. Они являются врождёнными,  т.е. наследуются

2. Наследуются всеми представителями данного вида животных

3. Для возникновения безусловнорефлекторной  реакции необходимо действие  специфического раздражителя (механическое  раздражение губ сосательный  рефлекс у новорождённого)

4. У них имеется постоянное  рецептивное поле (зона восприятия специфического раздражителя).

5. Они имеют постоянную рефлекторную  дугу.

И.П. Павлов все безусловные рефлексы (Б.У.Р.) разделял на простые (сосательный), сложные (потоотделения) и сложнейшие (пищевой, оборонительный, половой и т.д.). В настоящее время все безусловные рефлексы, в зависимости от их значения, делят на 3 группы:

1. Витальные (жизненно важные). Они  обеспечивают сохранение индивида. К ним относят пищевые, оборонительные, ориентировочные и др.

2. Ролевые. Обеспечивают соответствующее положение в среде себе подобных. Эти безусловные рефлексы лежат в основе полового, группового или родительского поведения. (социальные потребности человека).

3. Безусловные рефлексы саморазвития. Они не нужны для индивида  в данный момент, они обеспечивают его будущие потребности (у человека идеальные потребности).

Все эти виды безусловных рефлексов  имеются у человека и являются движущей силой различных форм человеческого  поведения

Основными безусловными рефлексами являются сосательные, пищевые, защитные и половые. Самые первые врожденные реакции новорожденного детеныша: дыхание, сосание, мочеотделение и другие физиологические акты - все это безусловные рефлекторные реакции, обеспечивающие первое время существование организма. Они возникают под воздействием раздражений, идущих в основном от внутренних органов: переполненный мочевой пузырь вызывает мочеотделение, наличие кала в прямой кишке вызывает потуги, приводящие к испражнению и т.д. По мере роста и созревания животного появляется ряд других, более сложных безусловных рефлексов. Таков, например, половой рефлекс. Запах самки, готовой к размножению, вызывает у самца безусловно-рефлекторную реакцию, которая проявляется в виде последовательности довольно сложных, но в то же время закономерных действий, направленных на совершение полового акта. Вся разница между половым рефлексом и отдергиванием лапы при болевом раздражении заключается лишь в различной их сложности.

В проявлении сложной безусловно рефлекторной реакции участвует целый ряд  простых безусловно-рефлекторных актов. Так, например, пищевая реакция новорожденного щенка осуществляется при участии целого ряда более простых актов - сосания, глотательных движений, рефлекторной деятельности слюнных желез и желез желудка. При этом, поскольку предыдущий безусловно-рефлекторный акт является стимулом для проявления последующего, говорят о цепном характере безусловных рефлексов. Практически наблюдать единичный простой безусловный рефлекс возможно только в лабораторных условиях, нанося точечное раздражение на одно единственное нервное окончание и наблюдая ответ одной рефлекторной дуги. В естественных условиях, даже в случае простого укола пальца булавкой, всегда бывает задействовано несколько чувствительных нейронов и в отдергивании руки принимает участие целый пучок двигательных нейронов, иннервирующих соответствующие мышцы. Поэтому в процессе изучения поведения животных более корректным вместо термина "безусловный рефлекс" является употребление термина "безусловно-рефлекторная реакция".

Одной из сложных форм врождённого поведения являются инстинкты. Это комплекс безусловнорефлекторных реакций, которые обеспечивают такую последовательность действий, которая характерна всем представителям данного вида в конкретной ситуации. Пример – инстинкт самосохранения. Большинство безусловных рефлексов осуществляется без участия коры, однако они находятся под контролем коры и входят в состав приобретаемых условных рефлексов. Сложнейшие безусловные рефлексы и инстинкты осуществляются врождёнными рефлекторными связями и в подкорке и коре.

 

2.Проведение нервных  импульсов в нервной системе.

Проведение нервного импульса - передача сигнала в виде волны возбуждения в пределах одного нейрона и от одной клетки к другой. Проведение нервного импульса по нервным проводникам происходит с помощью электротонических потенциалов и потенциалов действия, которые распространяются вдоль волокна в обоих направлениях, не переходя на соседние волокна

Передача межклеточных сигналов осуществляется через синапсы чаще всего с  помощью медиаторов, вызывающих появление потенциалов постсинаптических.

Нервная ткань является основным компонентом  нервной системы, обеспечивает проведение сигналов (импульсов) в головной мозг, их проведение и синтез, устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой, участвует в координации функции внутри организма, обеспечивает его целостность. Нервная ткань состоит из нервных клеток — нейронов (нейроцитов), которые имеют особые структуру и функции, и нейроглии, которая выполняет трофическую, опорную, защитную и другие функции. Нервная ткань формирует центральную нервную систему (головной и спинной мозг) и периферическую — нервы (сплетения, ганглии).[6, c.31]

Нейроны — функциональные единицы нервной системы, которые имеют множество связей. Они чувствительны к раздражению, способны передавать электрические импульсы от периферических рецепторов к органам-исполнителям (рис. 2). Нервные клетки отличаются по форме, размерам и разветвленности отростков. Нейроны с одним отростком называются униполярными, с двумя — биполярными, с тремя и более — мультиполярными (рис. 3).

Различают два вида отростков: дендриты и аксоны. Дендриты проводят возбуждение к телу нервной клетки. Они короткие и распадаются на тонкие разветвления. По аксону нервный импульс движется от тела нервной клетки к рабочему органу (железа, мышца) или к другой нервной клетке. Клетки нейроглии выстилают полость головного мозга, спинномозговой канал, образуют опорный аппарат центральной нервной системы, окружают тела нейронов и их отростки. [3, c.98]

 

 

Рис. 2. Строение нейрона (схема):

I — сенсорный нейрон: 1 — окончания нейрона; 2 — аксон; 3 — ядро; 4 — тело клетки; 5— дендрит; 6 — миелиновая оболочка; 7—рецептор; 8— орган; 9— неврилемма; II— двигательный нейрон: 1 — дендриты; 2— аксон; 3 — концевая бляшка; 4 — перехват Ранвье; 5 — ядро шванновской клетки; 6 — шванновская клетка; III — вставочный нейрон: 1 — аксон; 2 — дендриты; 3 — ядро; 4 — тело клетки; 5 — дендрон

 

 

Рис. 3. Виды нейронов:

А — униполярный; Б — биполярный; В — мультиполярный

 

Аксоны тоньше дендритов, длина их может достигать до 1,5 м. Дистальный участок аксона распадается на множество ответвлений с мешочками на концах и соединяется с помощью контактов (синапсов) с другими нейронами или органами. В синапсах возбуждение от одной клетки к другой или к органу передается с помощью нейромедиаторов (ацетилхолина, норадреналина, серотонина, дофамина и др.). Объединившись в группы, отростки образуют нервные пучки. Нервные волокна могут быть миелиновыми (мякотными) и безмиелиновыми (безмякотными). В первом случае нервное волокно покрыто миелиновой оболочкой в виде муфты. Миелиновая оболочка прерывается через равные промежутки, образуя перехваты Ранвье. Снаружи миелиновую оболочку окружает неэластическая мембрана — неврилемма.

Безмиелиновые нервные волокна не имеют миелиновой оболочки, встречаются преимущественно во внутренних органах.

Пучки нервных волокон образуют нервы, покрытые соединительной оболочкой — эпиневрием. Выросты эпиневрия, направленные внутрь, называются периневрием, который делит нервные волокна на мелкие пучки и окружает их. [7, c.168]

Нервные волокна заканчиваются  концевыми аппаратами, которые называются нервными окончаниями. В зависимости от выполняемой функции они делятся на чувствительные (рецепторы) и двигательные (эффекторы). Чувствительные нервные окончания воспринимают раздражения из внешней и внутренней среды, превращают их в нервные импульсы и передают их другим клеткам, органам. Рецепторы, которые воспринимают раздражения из внешней среды, называются экстерорецепторами, а из внутренней — интерорецепторами. Проприорецепторы воспринимают раздражения в тканях тела, заложенных в мышцах, связках, сухожилиях, костях и др. В зависимости от характера раздражения различают терморецепторы (воспринимают изменения температуры), механорецепторы (соприкасаются с кожей, сжимают ее), ноцицепторы (воспринимают болевые раздражения).

Вставочный (ассоциативный) нейрон передает возбуждение от афферентного (чувствительного) нейрона на эфферентные, лежит в пределах ЦНС. Тела эфферентных (эффекторных) нейронов находятся в ЦНС или на периферии — в симпатических, парасимпатических узлах. Аксоны этих клеток продолжаются в виде нервных волокон к рабочим органам (произвольным — скелетным и непроизвольным — гладким мышцам, железам).

По определению И. М. Сеченова, деятельность нервной системы носит рефлекторный характер. Рефлекс — это ответная реакция организма на то или иное раздражение (внешнее или внутреннее), происходящее при участии ЦНС.

Путь, по которому нервный импульс  идет от рецептора к эффектору, называется рефлекторной дугой. (рис.1 первый вопрос)

Двигательные нервные окончания  передают нервные импульсы (возбуждение) от нервных клеток к рабочему органу. Эффекторы, которые передают импульсы к гладким мышцам внутренних органов, сосудов и желез, построены следующим образом: концевые веточки двигательных нейронов подходят к клеткам и контактируют с ними.

Двигательные нервные окончания  скелетных мышц имеют сложное  строение и называются моторными бляшками.

Нервы, передающие импульсы в центральную  нервную систему, называются афферентными (сенсорными), а от центра — эфферентными (моторными). Афферентные и эфферентные нейроны связываются с помощью вставочных нейронов. Нервы со смешанной фрикцией'передают импульсу в обоих направлениях. Передача нервного импульса от одного нейрона к другому осуществляется с помощью контактов, называемых синапсами. [8, c.156]

 

 

Заключение

Врожденное поведение. Для осуществления врожденных рефлексов организм имеет готовые рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы осуществляются спинальными или черепно-мозговыми рефлекторными дугами. Их центры расположены в спинном мозге и в стволовой части головного мозга, т.е. в нижних отделах ЦНС. Для их осуществления необязательно участие коры полушарий большого мозга. Важная роль в механизме безусловных рефлексов принадлежит обратной связи – информации о результатах и степени успешности совершенного действия.

Благодаря безусловным рефлексам  сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство внутренней среды и происходит размножение. Безусловные рефлексы лежат в основе всех поведенческих реакций животных и человека.

Значение нервных импульсов. Все взаимодействия между нервными клетками осуществляются благодаря двум механизмам: 1) влияниям электрических полей нервных клеток (электротоническим влияниям) и 2) влияниям нервных импульсов.