stringtranslate.com

Рефлекс

В биологии рефлекс или рефлекторное действие — это непроизвольная, незапланированная последовательность или действие [1] и почти мгновенный ответ на раздражитель . [2] [3]

Простейший рефлекс вызывается стимулом, который активирует афферентный нерв. Затем сигнал передается на ответный нейрон, который генерирует ответ.

Рефлексы различной степени сложности встречаются у организмов с нервной системой . Рефлекс возникает по нервным путям нервной системы, называемым рефлекторными дугами . Стимул инициирует нейронный сигнал, который передается в синапс . Затем сигнал передается через синапс к мотонейрону , который вызывает целевой ответ. Эти нервные сигналы не всегда доходят до мозга, [4] поэтому многие рефлексы представляют собой автоматический ответ на стимул, который не воспринимается сознательным мышлением и не нуждается в нем. [5]

Многие рефлексы настроены так, чтобы повысить выживаемость организма и самозащиту. [6] Это наблюдается в таких рефлексах, как рефлекс испуга , который обеспечивает автоматическую реакцию на неожиданный раздражитель, и кошачий рефлекс выпрямления , который переориентирует тело кошки при падении, чтобы обеспечить безопасное приземление. Самый простой тип рефлекса, коротколатентный рефлекс, имеет единственный синапс или соединение на сигнальном пути. [7] Рефлексы с длительной латентностью производят нервные сигналы, которые передаются через несколько синапсов, прежде чем вызвать рефлекторный ответ.

Виды рефлексов человека

Миотатические рефлексы

Миотатические рефлексы или рефлексы на растяжение мышц (иногда называемые глубокими сухожильными рефлексами ) предоставляют информацию о целостности центральной и периферической нервной системы . Эту информацию можно обнаружить с помощью электромиографии (ЭМГ) . [8] Как правило, снижение рефлексов указывает на периферическую проблему, а активные или повышенные рефлексы — на центральную. [8] Рефлекс растяжения — это сокращение мышцы в ответ на ее продольное растяжение.

Хотя вышеуказанные рефлексы стимулируются механически, термин H-рефлекс относится к аналогичному рефлексу, стимулируемому электрически, и тоническому вибрационному рефлексу для тех, кто стимулируется вибрацией.

Сухожильный рефлекс

Сухожильный рефлекс – это сокращение мышцы в ответ на удар по ее сухожилию . Сухожильный рефлекс Гольджи является обратным рефлексу растяжения.

Рефлексы с участием черепных нервов

Рефлексы обычно наблюдаются только у младенцев.

Хватательный рефлекс

Новорожденные имеют ряд других рефлексов, которые не наблюдаются у взрослых, которые называются примитивными рефлексами . Эти автоматические реакции на раздражители позволяют младенцам реагировать на окружающую среду до того, как начнется какое-либо обучение. Они включают:

Другие виды рефлексов

Другие рефлексы, обнаруженные в центральной нервной системе, включают:

Многие из этих рефлексов довольно сложны и требуют наличия нескольких синапсов в различных ядрах центральной нервной системы (например, рефлекс избегания ). Другие из них задействуют всего пару синапсов для функционирования (например, рефлекс отдергивания ). Согласно некоторым определениям этого термина, такие процессы, как дыхание , пищеварение и поддержание сердцебиения , также можно рассматривать как рефлекторные действия.

Оценка

В медицине рефлексы часто используются для оценки состояния нервной системы . Врачи обычно оценивают активность рефлекса по шкале от 0 до 4. Хотя уровень 2+ считается нормальным, некоторые здоровые люди гипорефлексивны и регистрируют все рефлексы на уровне 1+, в то время как другие гиперрефлексивны и регистрируют все рефлексы на уровне 1+. 3+.

Рефлекторная модуляция

Изображен пример рефлекторного разворота. Активация одного и того же спинномозгового рефлекторного пути может вызвать сгибание конечностей в положении стоя и разгибание во время ходьбы.

Некоторые могут подумать, что рефлексы неизменны. В действительности, однако, большинство рефлексов гибки и могут быть существенно модифицированы в соответствии с требованиями поведения как у позвоночных, так и у беспозвоночных. [9] [10] [11]

Хорошим примером рефлекторной модуляции является рефлекс растяжения . [12] [13] [14] [15] Когда мышца растягивается в состоянии покоя, рефлекс растяжения приводит к сокращению мышцы, тем самым противодействуя растяжению (рефлекс сопротивления). Это помогает стабилизировать осанку. Однако при произвольных движениях интенсивность (усиление) рефлекса снижается или даже меняется его знак. Это предотвращает рефлексы сопротивления, препятствующие движениям.

Основные места и механизмы рефлекторной модуляции до конца не изучены. Есть свидетельства того, что выходная мощность сенсорных нейронов напрямую модулируется во время поведения, например, посредством пресинаптического торможения . [16] [17] На влияние сенсорной информации на мотонейроны также влияют промежуточные нейроны спинного мозга или вентрального нервного канатика [15] , а также нисходящие сигналы из головного мозга. [18] [19] [20]

Другие рефлексы

Дыхание также можно считать как непроизвольным, так и произвольным, поскольку задержка дыхания может осуществляться за счет внутренних межреберных мышц . [21] [22] [23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Парвин (11 ноября 2020 г.). «Рефлекторное действие | Определение, виды и механизм и важные решаемые вопросы». Разбейте свою цель . Проверено 3 апреля 2021 г.
  2. ^ Первс (2004). Нейронаука: Третье издание . Массачусетс, ISBN Sinauer Associates, Inc. 0-87893-725-0 
  3. ^ «Определение рефлекса». Словарь Мерриам-Вебстера . 25 декабря 2023 г.
  4. ^ Халтборн Х (1 февраля 2006 г.). «Спинальные рефлексы, механизмы и концепции: от Экклса до Лундберга и за его пределами». Прогресс нейробиологии . 78 (3–5): 215–232. doi :10.1016/j.pneurobio.2006.04.001. ISSN  0301-0082. PMID  16716488. S2CID  25904937.
  5. ^ «сухожильный рефлекс». Бесплатный словарь .
  6. ^ Прайс JL (5 декабря 2005 г.). «Свободная воля против выживания: системы мозга, лежащие в основе внутренних ограничений поведения». Журнал сравнительной неврологии . 493 (1): 132–139. дои : 10.1002/cne.20750 . ISSN  0021-9967. PMID  16255003. S2CID  18455906.
  7. ^ Пьеро-Дезейлиньи Э (2005). Схема спинного мозга человека: его роль в двигательных нарушениях и двигательных нарушениях . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780511545047.
  8. ^ аб Цудзи Х, Мисава Х, Такигава Т, Тецунага Т, Ямане К, Ода Ю, Одзаки Т (27 января 2021 г.). «Количественная оценка сухожильного рефлекса надколенника с использованием портативных устройств механомиографии и электромиографии». Научные отчеты . 11 (1): 2284. Бибкод : 2021NatSR..11.2284T. дои : 10.1038/s41598-021-81874-5 . ISSN  2045-2322. ПМЦ 7840930 . ПМИД  33504836. 
  9. ^ Пирсон К.Г. (1993). «Общие принципы двигательной регуляции у позвоночных и беспозвоночных». Ежегодный обзор неврологии . 16 : 265–97. doi :10.1146/annurev.ne.16.030193.001405. ПМИД  8460894.
  10. ^ Бюшгес А., Манира А.Е. (декабрь 1998 г.). «Сенсорные пути и их модуляция в контроле локомоции». Современное мнение в нейробиологии . 8 (6): 733–9. дои : 10.1016/S0959-4388(98)80115-3. PMID  9914236. S2CID  18521928.
  11. ^ Тутхилл Дж. К., Азим Э. (март 2018 г.). «Проприоцепция». Современная биология . 28 (5): Р194–Р203. дои : 10.1016/j.cub.2018.01.064 . PMID  29510103. S2CID  235330764.
  12. ^ Бэсслер Ю (март 1976 г.). «Обращение рефлекса на один мотонейрон у палочника Çarausius morosus». Биологическая кибернетика . 24 (1): 47–49. дои : 10.1007/BF00365594. ISSN  1432-0770. S2CID  12007820.
  13. ^ Форссберг Х., Гриллнер С., Россиньоль С. (август 1977 г.). «Фазический контроль над рефлексами тыльной поверхности лапы во время движения позвоночника». Исследования мозга . 132 (1): 121–39. дои : 10.1016/0006-8993(77)90710-7. PMID  890471. S2CID  32578292.
  14. ^ Кападей С., Штейн Р.Б. (май 1986 г.). «Амплитудная модуляция Н-рефлекса камбаловидной мышцы у человека при ходьбе и стоянии». Журнал неврологии . 6 (5): 1308–13. doi : 10.1523/JNEUROSCI.06-05-01308.1986 . ПМК 6568550 . ПМИД  3711981. 
  15. ^ ab Clarac F, Cattaert D, Le Ray D (май 2000 г.). «Центральные управляющие компоненты «простого» рефлекса растяжения» (PDF) . Тенденции в нейронауках . 23 (5): 199–208. дои : 10.1016/s0166-2236(99)01535-0 . PMID  10782125. S2CID  10113723.
  16. ^ Вольф Х., Берроуз М. (август 1995 г.). «Проприоцептивные сенсорные нейроны ноги саранчи получают ритмическое пресинпатическое торможение во время ходьбы». Журнал неврологии . 15 (8): 5623–36. doi : 10.1523/JNEUROSCI.15-08-05623.1995 . ПМК 6577635 . ПМИД  7643206. 
  17. ^ Зауэр А.Э., Бюшгес А., Штейн В. (апрель 1997 г.). «Роль пресинаптических входов в проприоцептивные афференты в настройке сенсомоторных путей сети управления суставами насекомых». Журнал нейробиологии . 32 (4): 359–76. doi : 10.1002/(SICI)1097-4695(199704)32:4<359::AID-NEU1>3.0.CO;2-5 . ПМИД  9087889.
  18. ↑ Му Л, Ритцманн RE (20 декабря 2007 г.). «Взаимодействие нисходящего входа и грудных рефлексов для совместной координации у таракана: I. нисходящее влияние на грудные сенсорные рефлексы». Журнал сравнительной физиологии А. 194 (3): 283–98. дои : 10.1007/s00359-007-0307-x. PMID  18094976. S2CID  25167774.
  19. ^ Мартин Дж.П., Го П., Му Л., Харли СМ, ​​Ритцманн Р.Э. (ноябрь 2015 г.). «Центрально-комплексное управление движением свободно ходящего таракана». Современная биология . 25 (21): 2795–2803. дои : 10.1016/j.cub.2015.09.044 . ПМИД  26592340.
  20. ^ Сюй Л.Ю., Зеленин П.В., Орловский Г.Н., Делягина Т.Г. (февраль 2017). «Супраспинальный контроль спинальных рефлекторных реакций на изгиб тела при различном поведении миног». Журнал физиологии . 595 (3): 883–900. дои : 10.1113/JP272714 . ПМЦ 5285725 . ПМИД  27589479. 
  21. ^ Митчелл Р.А., Бергер А.Дж. (февраль 1975 г.). «Нервная регуляция дыхания». Американский обзор респираторных заболеваний . Американское торакальное общество . 111 (2): 206–224. doi :10.1164/arrd.1975.111.2.206 (неактивен 19 января 2024 г.). ISSN  0003-0805. ПМИД  1089375.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка )
  22. ↑ Парк Х, Барну С, Транг Х, Каннапе О.А., Шаллер К., Бланке О (6 февраля 2020 г.). «Дыхание связано с произвольными действиями и потенциалом готовности коры». Природные коммуникации . Природное портфолио . 11 (1): 289. Бибкод : 2020NatCo..11..289P. дои : 10.1038/s41467-019-13967-9 . ISSN  2041-1723. ПМК 7005287 . ПМИД  32029711. 
  23. ^ «21.10B: Нейронные механизмы (кора)» . Свободные тексты по медицине . 22 июля 2018 г. Проверено 10 сентября 2022 г.