37. Рефлекторная деятельность нервной системы

Определения и обозначения

Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии нервной системы. Это может быть движение, выделение слюны или изменение работы внутренних органов. Понятие помогает увидеть, что организм не просто получает сигнал, а отвечает на него.

Рефлекторная дуга — путь нервного импульса от места восприятия раздражения к органу, который выполняет ответ. В этом пути участвуют рецептор, нейроны и нервный центр. Представление о дуге помогает проследить, как раздражение связано с ответом.

Рецептор — чувствительное окончание или клетка, которая воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс. Рецепторы различаются по тому, на какие воздействия реагируют: например, на свет, давление или тепло. Благодаря им нервная система получает сведения об изменениях.

Рабочий орган — мышца или железа, выполняющая ответную реакцию по команде нервной системы. Мышца может сократиться, а железа — выделить секрет. Это звено показывает, где нервная команда превращается в заметный ответ организма.

Как это устроено

Сначала раздражение действует на рецептор, например тепло касается кожи. Рецептор улавливает изменение и преобразует его в нервный импульс — электрический сигнал, распространяющийся по нервной клетке. Такое преобразование необходимо, чтобы нервная система могла передать сведения от рецептора дальше. Без него воздействие осталось бы местным и не стало бы сигналом для нервных центров.

От рецептора импульс проходит по чувствительному нейрону к центральной нервной системе. Чувствительный нейрон проводит информацию от органов чувств и внутренних органов к нервным центрам. Направление передачи важно: на этом участке сигнал идёт от места раздражения внутрь нервной системы. Так центр получает сведения о том, что произошло.

В нервном центре поступивший сигнал обрабатывается, и выбирается ответ. Нервный центр — участок центральной нервной системы, в котором взаимодействуют нервные клетки и организуется реакция. После обработки команда направляется по двигательному нейрону. Этот нейрон проводит импульс от центра к мышце или железе, потому что именно им предстоит выполнить ответ.

Рабочий орган получает команду и выполняет реакцию: например, мышца сокращается, а рука отдёргивается. Так сигнал, начавшийся с раздражения, приводит к действию организма. Весь путь от рецептора через нервную систему к рабочему органу называют рефлекторной дугой. Её звенья связаны последовательно, поэтому нарушение одного из них может помешать нормальному ответу.

Безусловные рефлексы врождённые: они наследуются и обычно проявляются без специального обучения. Условные рефлексы приобретаются в течение жизни, когда нейтральный сигнал неоднократно связывается с важным событием. Например, звук может начать вызывать слюноотделение после многократного сочетания с кормлением. Такая связь не всегда сохраняется: если подкрепления нет, условный рефлекс может угаснуть.

Сравнение безусловных и условных рефлексов

Сначала определите, возникла ли реакция от рождения или появилась в результате жизненного опыта. Затем проверьте, требуется ли для неё обучение и сохраняется ли она без повторения. По этим признакам можно сравнить разные реакции, даже если внешне они похожи.

Разбор задач

Задача 1. Человек отдёрнул руку от горячего предмета. Определите, что вызвало ответную реакцию и какой орган её выполнил.

1. Раздражителем стало тепло от горячего предмета, которое воздействовало на рецепторы кожи. Рецептор воспринял это воздействие и запустил нервный импульс.
2. Сигнал поступил в нервную систему, где был обработан. Затем команда направилась по двигательному нейрону к мышцам руки.
3. Мышцы сократились и отдёрнули руку. Это действие является частью рефлекторного ответа на раздражение.

Ответ. Реакцию вызвало воздействие горячего предмета на кожные рецепторы. Рабочий орган — мышцы руки, которые сократились и выполнили движение. Вся ответная реакция является рефлексом.

Задача 2. Расположите звенья рефлекторной дуги при моргании в правильном порядке: двигательный нейрон, рецептор, рабочий орган, чувствительный нейрон, нервный центр.

1. Начало дуги — рецептор, потому что именно он воспринимает раздражение. Далее импульс должен попасть к нервной системе по чувствительному нейрону.
2. После чувствительного нейрона сигнал поступает в нервный центр. Там он обрабатывается, а затем формируется команда для ответа.
3. Команда идёт от центра по двигательному нейрону. Последним звеном будет рабочий орган, который выполняет реакцию.

Ответ. Правильный порядок: рецептор → чувствительный нейрон → нервный центр → двигательный нейрон → рабочий орган. При моргании рабочим органом служат мышцы век. Такая последовательность показывает направление сигнала от восприятия к ответу.

Задача 3. У собаки слюноотделение возникает при виде пищи и после многократного сочетания звука звонка с кормлением. Определите, какой рефлекс безусловный, а какой условный, и объясните различие.

1. Сначала выясним, какая реакция возникает без обучения. Слюноотделение при виде пищи связано с самой пищей и относится к врождённым реакциям.
2. Затем рассмотрим сигнал звонка. Сам по себе звонок не вызывает слюноотделения, но после повторных сочетаний с кормлением начинает его вызывать.
3. Сравним, как появились реакции. Одна существует без специального обучения, другая приобретена в течение жизни благодаря образовавшейся связи.

Ответ. Слюноотделение при виде пищи — безусловный рефлекс, а реакция на звонок — условный. Первый является врождённым, второй сформировался после повторного сочетания звука с кормлением. Если звонок перестанет подкрепляться пищей, условная реакция может угаснуть.

Типичные ошибки

Называть рефлексом только движение — ошибка: рефлексом является вся ответная реакция организма. Такое заблуждение возникает потому, что движение легко заметить, а другие проявления реакции не всегда видны. Проверьте себя: назовите раздражитель и весь ответ, включая работу мышц или желез.

Путать рефлекторную дугу с нервным центром тоже неверно. Центр — лишь участок, где сигнал обрабатывается, а дуга включает весь путь от рецептора до рабочего органа. Чтобы проверить ответ, перечислите все звенья, а не только место обработки сигнала.

Иногда считают, что импульс идёт от рабочего органа к рецептору. Это путают с обратным сообщением о состоянии органа, но в описанной рефлекторной дуге сигнал направляется от рецептора через нервные центры к исполнителю. Проверьте направление по вопросу: кто воспринимает раздражение и кто выполняет ответ?

Условный рефлекс ошибочно считают врождённым. Причина путаницы — в том, что после формирования он может проявляться автоматически, без сознательного решения. Спросите себя, нужна ли была связь или тренировка для его появления: если да, рефлекс приобретён и может угасать без подкрепления.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в рефлекторной дуге, нужно знать строение нейрона и различать чувствительные и двигательные нейроны. Чувствительный нейрон передаёт сигнал к центральной нервной системе, а двигательный — от неё к рабочему органу. Эти знания пригодятся при изучении отделов нервной системы и их функций. Понимание рефлексов также помогает объяснить поведение и формирование привычек: некоторые реакции возникают после жизненного опыта.

Что запомнить

• Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы.
• Рефлекторная дуга связывает восприятие раздражения с ответом рабочего органа.
• Начальное звено рефлекторной дуги — рецептор.
• Нервные центры участвуют в обработке поступившего сигнала.
• Безусловные рефлексы врождённые, условные формируются в течение жизни.
• Условные рефлексы могут угасать, если их не подкреплять.