Решения задач для самоконтроля

276. Вопрос, конечно, очень простой и для ответа требуется только здравый смысл. Торможение приводит к подавлению или ослаблению процесса возбуждения. Поэтому оно могло появиться в процессе эволюции только после того как возникло возбуждение. Например, у примитивных организмов с диффузной нервной сетью торможения еще нет.

277. Применим правило АСФ. В чем сущность пресинаптического торможения? Тормозный синапс расположен на аксоне, который в свою очередь образует синапсы на каком-то мотонейроне. Когда в промежуточном тормозном синапсе возникает длительная деполяризация, это препятствует проведению возбуждения по аксону к мотонейрону. В результате в возбуждающих синапсах на мотонейроне выделяется слишком мало медиатора и мотонейрон не возбуждается.

А в чем сущность постсинаптического торможения? Тормозный синапс расположен непосредственно на мотонейроне. Выделяющийся тормозный медиатор вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны. Это приводит к снижению возбудимости. Таким образом противоречия нет.

278. Построим систему «управление сокращением мышцы» и применим правило АСС. Мы имеем возможность лишний раз убедиться в том, как важно при построении системы не упустить из виду какой-либо элемент. Если бы мы забыли о клетках Реншоу, задачу решить бы не удалось. А так ответ очевиден – если препарат выключит клетки Реншоу, наступит перевозбуждение мотонейронов и, как следствие – судорожные сокращения мышц.

279. Все перечисленные вещества являются медиаторами. Глицин и ГАМК – тормозные медиаторы. АХ же в одних синапсах вызывает тормозный эффект, а в других – возбуждающий. Поэтому ответ на вопрос задачи отрицательный.

280. Правило АСФ. Какой показатель достаточно четко характеризует состояние мозга – сон, наркоз, обморок, нормальная работа? Это ПД мозга, записанные на ЭЭГ. Когда ученым удалось зарегистрировать ЭЭГ опоссума в различных экспериментальных условиях, то оказалось, что у «мертвого» опоссума мозг работает особенно интенсивно. Таким образом опоссум поистине великий актер. Но актерская профессия, как мы знаем, требует большого нервного напряжения!

281. Если Вы заранее незнакомы с ответом, то решить задачу было очень трудно. Но в данном случае главное не обязательно найти ответ. Главное – работа мысли в ходе поиска. Контраст – это подчеркивание границы между темным и светлым, горячим и холодным, прямым и изогнутым и т. п. Значит, нужно искать разницу в работе нейронов, находящихся на границе восприятия в нашем случае темного и светлого. Итак, применим прямое правило АРР-ВС. С одной стороны система «нейроны», с другой – «воздействие светлого» и «воздействие темного». Теперь главное – показать все это на условной схеме (рис. 8.4). На оси абсцисс изображены нейроны, на оси ординат – величина ПД, возникающего при их возбуждении. Белые кружки – нейроны, на которые падает более сильный свет (от светлого предмета). Темные – нейроны, на которые падает более слабый свет (от темного предмета).

Из рисунка видно, что на границе темного и светлого активность нейронов значительно различается. Это понятно. Разница между величиной ПД «светлых» и «темных» нейронов и создает ощущение контраста в центрах, воспринимающих эти сигналы. Почему же латеральное торможение способствует усилению контраста? Вернемся к нашему правилу. Без латерального торможения в узле пересечения находятся элементы «свет» и «возбуждение нейрона». Но при наличии латерального торможения в узле пересечения появляется новый элемент – «тормозящее влияние соседнего нейрона». Где же это влияние проявится особым образом? Посмотрим на рисунок. У нейронов 1-4 все соседи «светлые» и латеральное торможение скажется на всех одинаково. У нейронов 7-10 все соседи «темные». И здесь взаимодействие будет одинаковым. Стало быть нужно искать те нейроны, которые взаимодействуют по-разному. А это именно те, которые находятся на границе светлого и темного. Почему же латеральное торможение способствует усилению контраста? Ответ дают пограничные нейроны 5 и 6. Нейрон 5 возбужден сильно, так как воспринимает сильный свет. Но в отличие от других «светлых» нейронов латеральное торможение действует на него только с одной стороны – от нейрона 4. Нейрон 6 – «темный». Он возбужден слабо и поэтому практически не тормозит нейрон 5. В результате нейрон 5 возбуждается сильнее, чем его «светлые» соседи. Обратная картина у нейрона 6. Он не только слабо возбужден, но и подвергается в отличие от своих «темных» соседей латеральному торможению со стороны возбужденного «светлого» соседа 5. Поэтому возбуждение нейрона 6 еще меньше, чем у остальных «темных» нейронов. В конечном итоге, как видно из рисунка, разница между активностью нейронов, находящихся на границе контраста, становится больше, чем это было бы в отсутствие латерального торможения.

Таким образом мы лишний раз убедились в том, сколь хитроумны механизмы, которые создала природа для обеспечения оптимального функционирования биологических систем.

282. Правило АСФ. Глицин – тормозный медиатор клеток Реншоу. Введение стрихнина блокирует его действие и, следовательно, выключает клетки Реншоу. Это приводит к эффекту, указанному в задаче № 278.

283. Снова правило АСФ. Как обычно двигается четвероногое животное, например, лошадь? Правая передняя нога – левая задняя – левая передняя – правая задняя и т. д. При этом возникают соответствующие реципрокные взаимоотношения между центрами мышц-антагонистов. Однако, известно, что лошади, участвующие в соревнованиях по выездке, могут ходить и по – другому, например, иноходью – обе правые ноги, затем обе левые и т.д. При этом характер реципрокных отношений изменяется.