Proses penghambatan pada sistem saraf pusat (SSP) dipresentasikan sebagai penemuan ilmiah pada tahun 1962 oleh IM Sechenov. Peneliti memperhatikan fenomena ini saat mempelajari refleks membungkuk katak, eksitasi yang diatur oleh reaksi kimia stimulasi di daerah tengah otak. Sampai saat ini, diakui bahwa perilaku sistem saraf seperti itu penting untuk reaksi perlindungan tubuh. Pada saat yang sama, para ilmuwan modern mengidentifikasi tahapan dan karakteristik yang berbeda dari proses ini. Perhatian khusus diberikan pada penghambatan presinaptik dan pessimal, yang memengaruhi koordinasi refleks dan penerapan fungsi pelindung dalam sel saraf dengan cara yang berbeda.
Proses penghambatan di SSP sebagai reaksi biokimia
Sinapsis yang bertanggung jawab atas pengaturan eksitasi dan iritasi, terutama bekerja dengan saluran klorida, membukanya. Dengan latar belakang reaksi ini, ion dapat melewati membran saraf. Dalam proses ini, penting untuk memahami pentingnya potensial Nernst untuk ion. Itu sama dengan -70 mV, sedangkan muatan neuron membran dalam keadaan tenang juga negatif, tetapi sudah sesuai dengan -65 mV. Perbedaan ini menyebabkanmembuka saluran untuk memastikan pergerakan ion negatif dari cairan ekstraseluler.
Selama reaksi ini, potensial membran juga berubah. Misalnya, bisa naik ke -70 mV. Tetapi juga pembukaan saluran kalium dapat memicu penghambatan pesimis. Fisiologi dengan proses regulasi eksitasi dalam hal ini akan dinyatakan dalam pergerakan ion positif ke luar. Mereka secara bertahap meningkatkan potensi negatif mereka saat mereka kehilangan kedamaian. Akibatnya, kedua proses berkontribusi pada peningkatan potensial negatif, yang menyebabkan reaksi iritasi. Hal lain adalah bahwa di masa depan biaya dapat dikendalikan oleh faktor regulasi pihak ketiga, yang karena itu, khususnya, efek penghentian gelombang baru eksitasi sel saraf kadang-kadang terjadi.
Proses penghambatan prasinaptik
Reaksi semacam itu memicu penghambatan impuls saraf di ujung aksonal. Sebenarnya, tempat asalnya menentukan nama jenis penghambatan ini - mereka mendahului saluran yang berinteraksi dengan sinapsis. Ini adalah elemen aksonal yang bertindak sebagai tautan aktif. Akson asing dikirim ke sel rangsang, melepaskan neurotransmitter penghambat. Yang terakhir mempengaruhi membran postsinaptik, memicu proses depolarisasi di dalamnya. Akibatnya, masukan dari celah sinaptik jauh ke dalam akson rangsang terhambat, pelepasan neurotransmiter menurun dan penghentian reaksi jangka pendek terjadi.
Hanya pada tahap ini, terkadang ada hambatan pesimis,yang dapat dilihat sebagai berulang. Ini berkembang dalam kasus di mana proses eksitasi utama dengan latar belakang depolarisasi kuat tidak berhenti di bawah pengaruh banyak impuls. Adapun penyelesaian reaksi prasinaptik, mencapai puncaknya setelah 15-20 ms dan berlangsung sekitar 150 ms. Pemblokiran penghambatan tersebut disediakan oleh racun kejang - picrotoxin dan biculin, yang melawan mediator akson.
Lokalisasi di departemen CNS mungkin juga berbeda. Sebagai aturan, proses prasinaptik terjadi di sumsum tulang belakang dan struktur lain dari batang otak. Efek samping reaksi dapat berupa peningkatan vesikel sinaptik, yang dilepaskan oleh neurotransmitter di lingkungan rangsang.
Jenis proses penghambatan prasinaptik
Sebagai aturan, reaksi lateral dan reaksi balik dari jenis ini dibedakan. Selain itu, organisasi struktural dari kedua proses sebagian besar menyatu dengan penghambatan postsinaptik. Perbedaan mendasar mereka adalah karena fakta bahwa eksitasi berhenti tidak pada neuron itu sendiri, tetapi pada pendekatan ke tubuhnya. Selama penghambatan lateral, rantai reaksi ditandai oleh pengaruh tidak hanya pada neuron target, yang dipengaruhi oleh eksitasi, tetapi juga pada sel tetangga, yang awalnya mungkin lemah dan tidak meradang. Proses ini disebut lateral karena tempat eksitasi terlokalisasi di bagian lateral relatif terhadap neuron. Fenomena serupa terjadi pada sistem sensorik.
Adapun reaksi dari tipe sebaliknya, contohnya adalah ketergantungan perilaku yang terlihatsel saraf dari sumber impuls. Dalam beberapa hal, kebalikan dari reaksi ini dapat disebut penghambatan pesimis. Fisiologi sistem saraf pusat dalam hal ini menentukan ketergantungan sifat aliran eksitasi tidak begitu banyak pada sumbernya seperti pada frekuensi rangsangan. Inhibisi terbalik mengasumsikan bahwa mediator akson akan diarahkan ke neuron target melalui beberapa saluran kolateral. Proses ini dilaksanakan berdasarkan prinsip umpan balik negatif. Banyak peneliti mencatat bahwa itu diperlukan untuk kemungkinan pengaturan sendiri eksitasi neuron dengan pencegahan reaksi kejang.
Mekanisme pengereman yang buruk
Jika proses prasinaptik yang dibahas di atas ditentukan melalui interaksi sel individu dengan sumber iritasi lain, maka dalam hal ini faktor kuncinya adalah respons neuron terhadap eksitasi. Misalnya, dengan impuls ritmik yang sering, sel-sel otot dapat merespons dengan peningkatan iritasi. Mekanisme ini juga disebut penghambatan pesimis Vvedensky setelah ilmuwan yang menemukan dan merumuskan prinsip interaksi antara sel-sel saraf ini.
Untuk memulainya, perlu ditekankan bahwa setiap sistem saraf memiliki ambang eksitasi optimalnya sendiri, yang dirangsang oleh stimulasi frekuensi tertentu. Saat ritme impuls meningkat, kontraksi tetanik otot juga akan meningkat. Selain itu, ada juga tingkat peningkatan frekuensi di mana saraf akan berhenti teriritasi dan memasuki tahap relaksasi, meskipun berlanjut.proses yang mengasyikkan. Hal yang sama terjadi ketika intensitas aksi mediator menurun. Dapat dikatakan bahwa ini adalah mekanisme regeneratif terbalik dari penghambatan pesimis. Fisiologi sinapsis dalam konteks ini harus dipertimbangkan sesuai dengan karakteristik labilitas. Dalam sinapsis, indikator ini lebih rendah daripada di serat otot. Ini disebabkan oleh fakta bahwa terjemahan eksitasi ditentukan oleh proses pelepasan dan pemisahan mediator lebih lanjut. Sekali lagi, tergantung pada perilaku sistem tertentu, reaksi tersebut dapat terjadi pada tingkat yang berbeda.
Berapa optimum dan pesimisnya?
Mekanisme transisi dari keadaan eksitasi ke penghambatan dipengaruhi oleh banyak faktor, yang sebagian besar terkait dengan karakteristik stimulus, kekuatan dan frekuensinya. Permulaan setiap gelombang dapat mengubah parameter labilitas, dan koreksi ini juga ditentukan oleh keadaan sel saat ini. Sebagai contoh, inhibisi pesimis dapat terjadi ketika otot berada dalam fase elevasi atau refrakter. Kedua keadaan ini didefinisikan oleh konsep optimum dan pesimis. Adapun yang pertama, dalam hal ini, karakteristik impuls sesuai dengan indikator labilitas sel. Sebaliknya, pessimum menunjukkan bahwa labilitas saraf akan lebih rendah daripada serat otot.
Dalam kasus pessimum, hasil dari iritasi sebelumnya dapat berupa penurunan tajam atau penyumbatan total transisi gelombang rangsang dari ujung saraf ke otot. Akibatnya, tetanus tidak akan ada dan penghambatan pesimis akan terjadi. Optimal dan pesimis dalam hal inikonteksnya berbeda karena dengan parameter stimulasi yang sama, perilaku otot akan diekspresikan baik dalam kontraksi atau relaksasi.
Omong-omong, kekuatan optimal hanya disebut kontraksi maksimum serat pada frekuensi optimal sinyal rangsang. Namun, membangun dan bahkan menggandakan potensi tumbukan tidak akan menyebabkan kontraksi lebih lanjut, tetapi sebaliknya, itu akan menurunkan intensitas dan, setelah beberapa saat, akan membuat otot-otot menjadi tenang. Namun, ada reaksi rangsang yang berlawanan tanpa neurotransmiter yang mengiritasi.
Penghambatan bersyarat dan tanpa syarat
Untuk pemahaman yang lebih lengkap tentang respons terhadap rangsangan, ada baiknya mempertimbangkan dua bentuk penghambatan yang berbeda. Dalam kasus respon terkondisi, diasumsikan bahwa refleks akan terjadi dengan sedikit atau tanpa penguatan dari rangsangan tak berkondisi.
Secara terpisah, ada baiknya mempertimbangkan penghambatan terkondisi diferensial, di mana akan ada pelepasan stimulus yang berguna bagi tubuh. Pilihan sumber eksitasi yang optimal ditentukan oleh pengalaman interaksi sebelumnya dengan rangsangan yang sudah dikenal. Jika mereka mengubah sifat tindakan positif, maka reaksi refleks juga akan menghentikan aktivitasnya. Di sisi lain, penghambatan pesimis tanpa syarat membutuhkan sel untuk bereaksi segera dan jelas terhadap rangsangan. Namun, di bawah kondisi pengaruh yang intens dan teratur dari stimulus yang sama, refleks orientasi menurun dan juga melaluiwaktu, tidak akan ada reaksi pengereman.
Pengecualian adalah rangsangan yang secara konsisten membawa informasi biologis penting. Dalam hal ini, refleks juga akan memberikan sinyal respons.
Pentingnya proses pengereman
Peran utama mekanisme ini adalah mengaktifkan sintesis dan analisis impuls saraf di SSP. Setelah pemrosesan sinyal, fungsi tubuh dikoordinasikan, baik di antara mereka sendiri maupun dengan lingkungan eksternal. Dengan demikian, efek koordinasi tercapai, tetapi ini bukan satu-satunya tugas pengereman. Jadi, peran keamanan atau protektif sangat penting. Ini dapat diekspresikan dalam depresi sistem saraf pusat dengan sinyal aferen yang tidak signifikan dengan latar belakang penghambatan pesimis. Mekanisme dan signifikansi proses ini dapat diekspresikan dalam kerja terkoordinasi dari pusat antagonistik yang mengecualikan faktor eksitasi negatif.
Inhibisi terbalik, pada gilirannya, dapat membatasi frekuensi impuls motoneuron di sumsum tulang belakang, melakukan peran protektif dan koordinasi. Dalam satu kasus, impuls neuron motorik dikoordinasikan dengan tingkat kontraksi otot yang dipersarafi, dan dalam kasus lain, eksitasi sel saraf yang berlebihan dapat dicegah.
Signifikansi fungsional dari proses prasinaptik
Pertama-tama, harus ditekankan bahwa karakteristik sinapsis tidak konstan, oleh karena itu, konsekuensi dari penghambatan tidak dapat dianggap sebagai tak terelakkan. Tergantung pada kondisinya, pekerjaan mereka dapat dilanjutkan dengan satu atau yang lainderajat aktivitas. Dalam keadaan optimal, terjadinya penghambatan pesimis mungkin dengan peningkatan frekuensi impuls iritasi, tetapi, seperti yang ditunjukkan oleh analisis pengaruh sinyal sebelumnya, peningkatan intensitas juga dapat menyebabkan relaksasi serat otot. Semua ini menunjukkan ketidakstabilan signifikansi fungsional dari proses penghambatan pada tubuh, tetapi mereka, tergantung pada kondisinya, dapat diekspresikan dengan cukup spesifik.
Misalnya, pada stimulasi frekuensi tinggi, peningkatan jangka panjang dalam efisiensi interaksi antara neuron individu dapat diamati. Ini adalah bagaimana fungsi serat prasinaptik dan, khususnya, hiperpolarisasinya dapat memanifestasikan dirinya. Di sisi lain, tanda-tanda depresi pasca aktivasi juga terjadi di aparatus sinaptik, yang akan diekspresikan dalam penurunan amplitudo potensi rangsang. Fenomena ini juga dapat terjadi pada sinapsis selama penghambatan pesimis dengan latar belakang peningkatan sensitivitas terhadap aksi neurotransmitter. Ini adalah bagaimana efek desensitisasi membran dimanifestasikan. Plastisitas proses sinaptik sebagai properti fungsional juga dapat menentukan pembentukan koneksi saraf di SSP, serta penguatannya. Proses tersebut memiliki efek positif pada mekanisme pembelajaran dan pengembangan memori.
Fitur penghambatan postsinaptik
Mekanisme ini terjadi pada tahap pelepasan neurotransmitter dari rantai, yang dinyatakan sebagai penurunan rangsangan membran sel saraf. Menurut para peneliti, penghambatan semacam initerjadi dengan latar belakang hiperpolarisasi primer membran neuron. Reaksi ini memicu peningkatan permeabilitas membran postsinaptik. Di masa depan, hiperpolarisasi mempengaruhi potensi membran, membawanya ke keadaan seimbang normal - yaitu, tingkat kritis rangsangan berkurang. Pada saat yang sama, kita dapat berbicara tentang koneksi transisi dalam rantai penghambatan pasca dan prasinaps.
Reaksi pesimis dalam satu atau lain bentuk mungkin ada di kedua proses, tetapi lebih dicirikan oleh gelombang iritasi sekunder. Pada gilirannya, mekanisme pascasinaps berkembang secara bertahap dan tidak meninggalkan refrakter. Ini sudah merupakan tahap akhir penghambatan, meskipun proses peningkatan rangsangan terbalik juga dapat terjadi jika ada pengaruh impuls tambahan. Sebagai aturan, perolehan keadaan awal neuron dan serat otot terjadi bersamaan dengan pengurangan muatan negatif.
Kesimpulan
Inhibisi adalah proses khusus pada sistem saraf pusat, erat kaitannya dengan faktor iritasi dan eksitasi. Dengan semua aktivitas interaksi neuron, impuls dan serat otot, reaksi semacam itu cukup alami dan bermanfaat bagi tubuh. Secara khusus, para ahli menunjukkan pentingnya penghambatan bagi manusia dan hewan sebagai sarana untuk mengatur eksitasi, mengoordinasikan refleks, dan menjalankan fungsi perlindungan. Prosesnya sendiri cukup kompleks dan beragam. Jenis reaksi yang dijelaskan membentuk dasarnya, dan sifat interaksi antara pesertaditentukan oleh prinsip penghambatan pesimis.
Fisiologi proses tersebut ditentukan tidak hanya oleh struktur sistem saraf pusat, tetapi juga oleh interaksi sel dengan faktor eksternal. Misalnya, tergantung pada mediator penghambatan, sistem dapat memberikan respons yang berbeda, dan terkadang dengan nilai yang berlawanan. Karena itulah keseimbangan interaksi neuron dan refleks otot terjamin.
Studi ke arah ini masih menyisakan banyak pertanyaan, begitu juga dengan aktivitas otak manusia secara umum. Tetapi hari ini jelas bahwa mekanisme penghambatan merupakan komponen fungsional penting dalam kerja sistem saraf pusat. Cukuplah untuk mengatakan bahwa tanpa pengaturan alami dari sistem refleks, tubuh tidak akan dapat sepenuhnya melindungi diri dari lingkungan, berada dalam kontak dekat dengannya.
