Merkezi sinir sistemindeki (CNS) inhibisyon süreçleri, 1962'de IM Sechenov tarafından bilimsel bir keşif olarak sunuldu. Araştırmacı, uyarılması beynin orta bölgelerindeki kimyasal uyarı reaksiyonları tarafından düzenlenen kurbağaların bükülme reflekslerini incelerken bu fenomeni fark etti. Bugüne kadar, sinir sisteminin bu davranışının vücudun koruyucu reaksiyonları için gerekli olduğu kabul edilmiştir. Aynı zamanda, modern bilim adamları bu sürecin farklı aşamalarını ve özelliklerini belirler. Reflekslerin koordinasyonunu ve sinir hücrelerinde koruyucu işlevlerin uygulanmasını farklı şekillerde etkileyen presinaptik ve kötümser inhibisyonlara özellikle dikkat edilir.
Biyokimyasal reaksiyon olarak CNS'de inhibisyon süreci
Uyarma ve tahrişin düzenlenmesinden sorumlu sinapslar, esas olarak klorür kanalları ile çalışarak onları açar. Bu reaksiyonun arka planına karşı, iyonlar nöronal zardan geçebilir. Bu süreçte, iyonlar için Nernst potansiyelinin önemini anlamak önemlidir. -70 mV'a eşittir, sakin bir durumda bir zar nöronunun yükü de negatiftir, ancak zaten -65 mV'ye karşılık gelir. Bu fark neden olurhücre dışı sıvıdan negatif iyonların hareketini sağlamak için kanalların açılması.
Bu reaksiyon sırasında zar potansiyeli de değişir. Örneğin -70 mV'a kadar çıkabilir. Ancak potasyum kanallarının açılması da kötümser inhibisyonu tetikleyebilir. Bu durumda uyarma düzenleme süreçleri ile fizyoloji, pozitif iyonların dışa doğru hareketinde ifade edilecektir. Huzurlarını kaybettikçe olumsuz potansiyellerini yavaş yavaş arttırırlar. Sonuç olarak, her iki süreç de olumsuz potansiyellerde bir artışa katkıda bulunur ve bu da tahriş edici reaksiyonlara neden olur. Başka bir şey, gelecekte ücretlerin üçüncü taraf düzenleyici faktörler tarafından kontrol edilebilmesidir, bu nedenle özellikle sinir hücrelerinin yeni bir uyarılma dalgasını durdurmanın etkisi bazen gerçekleşir.
Presinaptik engelleyici süreçler
Bu tür reaksiyonlar, aksonal uçlardaki sinir uyarılarının inhibisyonunu tetikler. Aslında, kökenlerinin yeri bu tür engellemenin adını belirledi - sinapslarla etkileşime giren kanallardan önce gelirler. Aktif bağlantı görevi gören aksonal elemanlardır. Uyarıcı hücreye yabancı bir akson gönderilerek inhibitör bir nörotransmiter salınır. İkincisi, postsinaptik zarı etkiler ve içindeki depolarizasyon işlemlerini tetikler. Sonuç olarak, uyarıcı aksonun derinliklerindeki sinaptik yarıktan gelen girdi engellenir, nörotransmitter salınımı azalır ve reaksiyon kısa süreli olarak durur.
Tam da bu aşamada bazen karamsar bir çekingenlik olur,tekrarlanmış olarak görülebilir. Güçlü depolarizasyonun arka planına karşı birincil uyarma sürecinin, çoklu dürtülerin etkisi altında durmadığı durumlarda gelişir. Presinaptik reaksiyonun tamamlanması ise 15-20 ms sonra zirveye ulaşır ve yaklaşık 150 ms sürer. Bu tür inhibisyonun bloke edilmesi, akson mediatörlerine karşı koyan konvülsif zehirler - pikrotoksin ve bikülin tarafından sağlanır.
CNS bölümlerindeki yerelleştirme de farklı olabilir. Kural olarak, omurilikte ve beyin sapının diğer yapılarında presinaptik süreçler meydana gelir. Reaksiyonun bir yan etkisi, uyarıcı ortamda nörotransmitterler tarafından salınan sinaptik veziküllerde bir artış olabilir.
Presinaptik engelleme süreçlerinin türleri
Kural olarak, bu tür yanal ve ters reaksiyonlar ayırt edilir. Ayrıca, her iki sürecin yapısal organizasyonu, büyük ölçüde postsinaptik inhibisyonla birleşir. Temel farkları, uyarmanın nöronun kendisinde değil, vücuduna yaklaşmada durması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Yanal inhibisyon sırasında, reaksiyon zinciri, yalnızca uyarmadan etkilenen hedef nöronlar üzerindeki etki ile değil, aynı zamanda başlangıçta zayıf olabilen ve iltihaplanmayan komşu hücreler üzerindeki etki ile karakterize edilir. Bu sürece yanal denir, çünkü uyarma bölgesi nörona göre yanal kısımlarda bulunur. Benzer olaylar duyu sistemlerinde de meydana gelir.
Ters tipteki tepkilere gelince, onların örneği özellikle dikkat çekici davranış bağımlılığıdır.dürtü kaynaklarından sinir hücreleri. Bir şekilde, bu reaksiyonun tersi kötümser inhibisyon olarak adlandırılabilir. Bu durumda merkezi sinir sisteminin fizyolojisi, uyarma akışının doğasının, uyaranların frekansına olduğu kadar kaynaklara da bağımlılığını belirler. Ters inhibisyon, akson aracılarının birkaç teminat kanalı yoluyla hedef nöronlara yönlendirileceğini varsayar. Bu süreç, olumsuz geribildirim ilkesine göre uygulanmaktadır. Birçok araştırmacı, konvülsif reaksiyonların önlenmesi ile nöronların uyarılmasının kendi kendini düzenleme olasılığı için gerekli olduğunu not eder.
Kötü niyetli frenleme mekanizması
Yukarıda tartışılan presinaptik süreç, tek tek hücrelerin diğer tahriş kaynaklarıyla etkileşimi yoluyla belirlenirse, bu durumda anahtar faktör nöronların uyarılara tepkisi olacaktır. Örneğin, sık ritmik uyarılarla kas hücreleri, tahrişte bir artışla yanıt verebilir. Bu mekanizma, sinir hücreleri arasındaki bu etkileşim ilkesini keşfeden ve formüle eden bilim adamından sonra Vvedensky'nin karamsar inhibisyonu olarak da adlandırılır.
Başlangıç olarak, her sinir sisteminin belirli bir frekansın uyarılmasıyla uyarılan kendi optimal uyarılma eşiğine sahip olduğunu vurgulamakta fayda var. İmpulsların ritmi arttıkça kasların tetanik kasılması da artacaktır. Ayrıca, devam etmesine rağmen sinirlerin tahriş olmayı bırakıp gevşeme aşamasına gireceği bir frekans artışı seviyesi de vardır.heyecan verici süreçler Aynı şey, arabulucuların eyleminin yoğunluğu azaldıkça olur. Bunun kötümser inhibisyonun ters rejeneratif bir mekanizması olduğu söylenebilir. Bu bağlamda sinapsların fizyolojisi labilite özelliklerine göre değerlendirilmelidir. Sinapslarda bu gösterge kas liflerinden daha düşüktür. Bunun nedeni, uyarmanın çevirisinin, arabulucunun serbest bırakılması ve daha fazla bölünmesi süreçleri tarafından belirlenmesidir. Yine, belirli bir sistemin davranışına bağlı olarak, bu tür reaksiyonlar farklı oranlarda gerçekleşebilir.
Optimum ve kötümser nedir?
Uyarma durumundan inhibisyona geçiş mekanizması, çoğu uyaranın özellikleri, gücü ve sıklığı ile ilgili olan birçok faktörden etkilenir. Her dalganın başlangıcı kararsızlık parametrelerini değiştirebilir ve bu düzeltme hücrenin mevcut durumu tarafından da belirlenir. Örneğin, bir kas bir yüceltme veya refrakter fazdayken kötümser inhibisyon meydana gelebilir. Bu iki durum optimum ve kötümser kavramlarıyla tanımlanır. Birincisine gelince, bu durumda, darbelerin özellikleri hücre kararsızlığının göstergesine karşılık gelir. Buna karşılık, kötümser, sinirin kararsızlığının kas liflerininkinden daha düşük olacağını gösterir.
Kötümserlik durumunda, önceki tahrişin etkisinin sonucu, uyarıcı dalgaların sinir uçlarından kasa geçişinde keskin bir azalma veya tamamen tıkanma olabilir. Sonuç olarak, tetanoz olmayacak ve kötümser inhibisyon meydana gelecektir. Bu konuda optimum ve kötümserbağlam, aynı stimülasyon parametreleriyle, kasın davranışının ya kasılma ya da gevşeme olarak ifade edilmesi bakımından farklılık gösterir.
Bu arada, optimum güç, uyarıcı sinyallerin optimal frekansında liflerin maksimum büzülmesi olarak adlandırılır. Ancak çarpma potansiyelini oluşturmak ve hatta ikiye katlamak daha fazla kasılmaya yol açmaz, tam tersine şiddeti düşürür ve bir süre sonra kasları sakin bir duruma getirir. Bununla birlikte, sinir ileticileri rahatsız etmeyen zıt uyarıcı reaksiyonlar vardır.
Koşullu ve koşulsuz engelleme
Uyaranlara verilen tepkilerin daha eksiksiz bir şekilde anlaşılması için, iki farklı engelleme biçimini düşünmeye değer. Koşullu bir tepki durumunda, refleksin koşulsuz uyaranlardan çok az veya hiç takviye olmadan gerçekleşeceği varsayılır.
Ayrı olarak, vücut için yararlı bir uyarıcının serbest bırakılacağı farklı koşullu inhibisyonu düşünmeye değer. Optimal uyarılma kaynağının seçimi, tanıdık uyaranlarla önceki etkileşim deneyimi tarafından belirlenir. Olumlu eylemin doğasını değiştirirlerse, refleks tepkileri de etkinliklerini durduracaktır. Öte yandan, koşulsuz kötümser inhibisyon, hücrelerin uyaranlara anında ve açık bir şekilde tepki vermesini gerektirir. Bununla birlikte, aynı uyarıcıdan gelen yoğun ve düzenli etki koşulları altında, yönlendirme refleksi azalır ve ayrıcazaman, frenleme reaksiyonu olmayacak.
İstisnalar, sürekli olarak önemli biyolojik bilgiler taşıyan uyaranlardır. Bu durumda refleksler de yanıt sinyalleri sağlayacaktır.
Frenleme işlemlerinin önemi
Bu mekanizmanın ana rolü, CNS'deki sinir uyarılarının sentezini ve analizini sağlamaktır. Sinyal işlemeden sonra vücudun işlevleri hem kendi aralarında hem de dış çevre ile koordine edilir. Böylece koordinasyonun etkisi sağlanır, ancak frenlemenin tek görevi bu değildir. Bu nedenle, güvenlik veya koruyucu rol oldukça önemlidir. Kötümser inhibisyonun arka planına karşı afferent önemsiz sinyallerle merkezi sinir sisteminin depresyonunda ifade edilebilir. Bu sürecin mekanizması ve önemi, olumsuz uyarma faktörlerini dışlayan antagonistik merkezlerin koordineli çalışmasında ifade edilebilir.
Ters inhibisyon ise omurilikteki motonöron uyarılarının sıklığını sınırlayarak hem koruyucu hem de koordine edici bir rol üstlenebilir. Bir durumda motor nöron uyarıları, innerve edilen kasların kasılma hızı ile koordine edilirken, diğer durumda sinir hücrelerinin aşırı uyarılması önlenir.
Presinaptik süreçlerin işlevsel önemi
Öncelikle sinapsların özelliklerinin sabit olmadığı, dolayısıyla inhibisyonun sonuçlarının kaçınılmaz olarak değerlendirilemeyeceği vurgulanmalıdır. Koşullara bağlı olarak, çalışmaları şu veya bu şekilde devam edebilir.aktivite derecesi. Optimal durumda, kötümser inhibisyonun ortaya çıkması, rahatsız edici dürtülerin sıklığındaki bir artışla muhtemeldir, ancak önceki sinyallerin etkisinin analizlerinin gösterdiği gibi, yoğunluktaki bir artış da kas liflerinin gevşemesine yol açabilir. Bütün bunlar, vücut üzerindeki inhibisyon süreçlerinin işlevsel öneminin kararsızlığını gösterir, ancak koşullara bağlı olarak oldukça spesifik olarak ifade edilebilirler.
Örneğin, yüksek stimülasyon frekanslarında, tek tek nöronlar arasındaki etkileşimin verimliliğinde uzun vadeli bir artış gözlemlenebilir. Presinaptik lifin işlevselliği ve özellikle hiperpolarizasyonu bu şekilde kendini gösterebilir. Öte yandan, aktivasyon sonrası depresyon belirtileri, uyarıcı potansiyelin genliğinde bir azalma olarak ifade edilecek olan sinaptik aparatta da yer alır. Bu fenomen, nörotransmiterin etkisine karşı artan duyarlılığın arka planına karşı kötümser inhibisyon sırasında sinapslarda da ortaya çıkabilir. Membran duyarsızlaştırmanın etkisi bu şekilde kendini gösterir. Fonksiyonel bir özellik olarak sinaptik süreçlerin plastisitesi, CNS'deki nöral bağlantıların oluşumunu ve bunların güçlendirilmesini de belirleyebilir. Bu tür süreçlerin öğrenme ve hafıza geliştirme mekanizmaları üzerinde olumlu etkisi vardır.
Postsinaptik engellemenin özellikleri
Bu mekanizma, sinir hücresi zarlarının uyarılabilirliğinde bir azalma olarak ifade edilen nörotransmitterin zincirden salındığı aşamada gerçekleşir. Araştırmacılara göre, bu tür bir engellemenöron zarının birincil hiperpolarizasyonunun arka planında meydana gelir. Bu reaksiyon, postsinaptik zarın geçirgenliğinde bir artışa neden olur. Gelecekte, hiperpolarizasyon, membran potansiyelini etkiler ve onu normal dengeli bir duruma getirir - yani, kritik uyarılabilirlik seviyesi azalır. Aynı zamanda post- ve presinaptik inhibisyon zincirlerinde bir geçiş bağlantısından da bahsedebiliriz.
Karamsar reaksiyonlar şu veya bu şekilde her iki süreçte de mevcut olabilir, ancak bunlar daha çok ikincil tahriş dalgaları ile karakterize edilir. Buna karşılık, postsinaptik mekanizmalar yavaş yavaş gelişir ve refrakterlik bırakmaz. Bu zaten inhibisyonun son aşamasıdır, ancak ek dürtülerin bir etkisi varsa, uyarılabilirlikte ters bir artış süreçleri de meydana gelebilir. Kural olarak, nöronların ve kas liflerinin ilk durumunun edinilmesi, negatif yüklerin azalmasıyla birlikte gerçekleşir.
Sonuç
İnhibisyon, merkezi sinir sisteminde tahriş ve uyarma faktörleriyle yakından ilişkili özel bir süreçtir. Nöronların, dürtülerin ve kas liflerinin etkileşiminin tüm aktivitesi ile, bu tür reaksiyonlar vücut için oldukça doğal ve faydalıdır. Uzmanlar özellikle uyarımı düzenleme, refleksleri koordine etme ve koruyucu işlevleri yerine getirme aracı olarak inhibisyonun insanlar ve hayvanlar için önemine dikkat çekiyor. Sürecin kendisi oldukça karmaşık ve çok yönlüdür. Tanımlanan tepki türleri, bunun temelini ve katılımcılar arasındaki etkileşimin doğasını oluşturur.karamsar inhibisyon ilkeleri tarafından belirlenir.
Bu tür süreçlerin fizyolojisi sadece merkezi sinir sisteminin yapısı tarafından değil, aynı zamanda hücrelerin dış faktörlerle etkileşimi ile de belirlenir. Örneğin, inhibitör aracıya bağlı olarak sistem farklı yanıtlar verebilir ve bazen de ters değerde olabilir. Bu nedenle nöronların ve kas reflekslerinin etkileşiminin dengesi sağlanır.
Bu yönde çalışmak, genel insan beyni aktivitesinin yanı sıra hala birçok soru bırakıyor. Ancak bugün, inhibisyon mekanizmalarının merkezi sinir sisteminin çalışmasında önemli bir işlevsel bileşen olduğu açıktır. Refleks sisteminin doğal regülasyonu olmadan vücut, çevre ile yakın temas halinde olduğundan kendisini tam olarak koruyamaz desek yeterli olur.
