Принципи координаційної діяльності ЦНС

Координація - це об'єднання дій у єдине ціле, об'єднання різних нейронів у єдиний функціональний ансамбль, що вирішує конкретну задачу. Координація сприяє реалізації всіх функцій ЦНС. Виділяють такі принципи координації.

1. Явище конвергенції (концентрації) або принцип загального кінцевого шляху. Багато нейронів здійснюють свій вплив на один і той самий нейрон, тобто має місце сходження потоків імпульсів до одного нейрона. Ч. Шеррінгтон назвав це «принцип загального кінцевого шляху». Наприклад, скорочення м'яза (за рахунок збудження альфа-мотонейрона) можна викликати шляхом розтягу цього м'яза (рефлекс м'язевих веретен) або шляхом подразнення шкірних рецепторів (згинальний рефлекс) і т.п.

2. Явище дивергенції (іррадіації). Кожний нейрон за рахунок вставних нейронів і чисельних розгалужень (дивергенції) дає потік імпульсів до багатьох нейронів. Якби цей механізм не обмежувався гальмуванням, то завдяки дивергенції була б відсутня можливість координації роботи ЦНС. Але гальмiвнi процеси обмежують дивергенцію і роблять процеси керування точними. Коли гальмування знiмається, то має місце повна дискоординація в діяльності ЦНС (наприклад, при правці).

3. Принцип реципрокної iнервацiї – активність одного нервового центру гальмує роботу іншого нервового центру.

4. Принцип зворотнього зв'язку і копій еферентацiй. Це один із найважливіших принципів координації: неможливо точно координувати, управляти, якщо відсутній зворотнiй зв'язок, тобто дані про результати керування. Здійснюється цей зв'язок за рахунок потоку імпульсів з рецепторів. Цей принцип широко обговорюється у фізіології ЦНС, про нього вже говорив І.М. Сєченов, багато уваги йому приділив П.К. Анохін. Копiя еферентацii. Для керування важливо мати iнформацiю про те, якi команди посилаються на периферію. Відомо, що в системах, що управляють скелетними м'язами, кожний відділ, посилаючи сигнал керування до працюючого м'яза, одночасно сповіщає про це відділу, що знаходиться вище. Це варіант зворотнього зв'язку.

5. Принцип домінанти. Був відкритий А. А. Ухтомським. Вивчаючи відповіді скелетного м'яза кішки на електричні подразнення кори великих півкуль, він виявив, що при акті дефекацii відповіді м'яза припиняються. Проаналізувавши цей факт, А.А. Ухтомский прийшов до думки про наявність у ЦНС явища домінанти. Мова йде про те, що серед рефлекторних актів, що можуть бути виконані в даний момент часу, є рефлекси, реалізація яких представляє найбільший «інтерес» для організму, тобто вони в даний момент часу найважливіші. Тому ці рефлекси реалізуються, а інші - менш важливі - гальмуються. А.А. Ухтомский назвав центри, що беруть участь у реалізації домінантних рефлексів, - «домінантним осередком збудження». Цей «осередок» володіє важливими властивостями: він стійкий (його складно загальмувати), інтенсивність його збудження посилюється слабкими подразниками; цей осередок гальмує інші потенційні домінантні осередки. Чому ж саме даний осередок порушення є домінантним? Це визначається станом організму, наприклад, гормональним фоном. В голодної тварини домінантними рефлексами є харчові. Розвитком уявлення про домінанту є роботи П.К. Анохіна про функціональну систему, у якiй є блок, що приймає рішення. Саме на основі мотивацій і пам'яті (слідів) відбувається прийняття рішення («Що робити в даний момент часу») з врахуванням, звичайно, результатів аферентного синтезу. В даний час йде інтенсивне вивчення конкретних процесів, що лежать в основі становлення і формування домінантних осередків в ЦНС.

Домінанта як один з основних принципів координаційної діяльності ЦНС має важливе значення в житті людини. Наприклад, саме завдяки домінанті можливо зосередження психічної (увага) і виконання розумової або фізичної діяльності (в даному випадку - це трудова домінанта). В період пошуку їжi і поїдання виникає харчова домінанта. Існують статева, захисна й інші види домінант.

6. Пластичність нервових центрів. Для лікаря особливо важливо знання цієї властивості (принципу): при ушкодженні окремих центрів мозку їх функція може перейти до інших структур мозку (звичайно, якщо ушкодження центру не пов'язано з настанням смертi, що, наприклад, буває при порушенні дихального центру). Заміщення втраченої функції - найважливіше надбання ЦНС (відомо, що нейрони ЦНС, як правило, не відновлюються) - воно дозволяє відновлювати втрачені властивості. Показано, що процес відшкодування втрачених функцій здійснюється при обов'язковій участі кори великих півкуль: в тварин, котрим після відновлення порушених функцій видаляли кору, знову спостерігалась втрата цієї функції.

7. Принцип субординації або супідрядності. В ЦНС мають місце ієрархічні взаємовідносини - начальник (кора) і підпорядковані (зверху вниз - базальні ганглії, середній мозок, довгастий, спинний) і супідрядність - відділ, що лежить нижче, підпорядковується вказівкам відділу, що знаходиться вище.