Передача нервовий сигналів. Просторова сумація нервових імпульсів

Відео: Зоровий аналізатор

Однією з важливих характеристик будь-якого сигналу є його сила, наприклад інтенсивність болю. Інформація про силу сигналу може передаватися шляхом збільшення числа порушених волокон або частоти потенціалів дії в кожному волокні. Ці два механізми називають, відповідно, просторової і тимчасової суммацией.

просторова сумація. На малюнку показано явище просторової сумації, в результаті якої збільшення сили сигналу передається шляхом залучення в його передачу все більшого числа сенсорних волокон. На малюнку показаний шматочок шкіри, иннервирована великою кількістю больових волокон. Кожне з них розгалужується, утворюючи сотні дрібних вільних нервових закінчень, які є болючими рецепторами.

сукупність таких рецепторів, сформована одним болючим волокном, часто охоплює область шкіри розміром до 5 см в діаметрі. Цю область називають рецепторним полем даного волокна. Кількість закінчень в центрі поля велике, але зменшується до периферії. Згідно малюнку, розгалуження різних больових волокон частково перекриваються в просторі, тому шпильковий укол шкіри зазвичай одночасно стимулює закінчення багатьох волокон.

Оскільки число вільних закінчень окремого больового волокна в середині його рецепторного поля набагато більше, ніж на периферії, шпильковий укол в центрі поля стимулює це волокно в набагато більшому ступені, ніж такий же укол на периферії.

У нижній частині малюнку представлені три схеми поперечного перерізу пучка нервових волокон, що іннервують ділянку шкіри. Зліва показаний ефект слабкого стимулу, який сильно стимулює тільки одне волокно в середині пучка (повністю забарвлене червоним), тоді як кілька суміжних волокон стимулюються слабо (наполовину пофарбовані червоним).

Інші дві схеми поперечного перерізу нерва демонструють ефекти помірного і сильного стимулів, які проявляються прогресивним збільшенням числа стимульованих волокон. Таким чином, більш сильні сигнали втягують в процес передачі інформації все більшу кількість волокон. Цей процес називають просторової суммацией.

часова сумація. Другим способом передачі сигналів зростаючої сили є збільшення частоти нервових імпульсів в кожному волокні, яке називають тимчасовою суммацией. На малюнку показаний приклад часової сумації, причому у верхній частині малюнка представлена змінюється сила сигналу, в нижній частині - фактична імпульсна активність нервового волокна.

Центральна нервова система включає від тисяч до мільйонів нервових пулів (груп нейронів). Деякі з них містять трохи нейронів, в той час як в складі інших пулів їх величезна кількість. Наприклад, всю кору великого мозку можна представити як один великий пул нейронів. До іншим нервовим пулів відносять різні базальні ганглії і специфічні ядра таламуса, мозочка, середнього мозку, моста і довгастого мозку.

Крім того, всі сіра речовина задніх рогів спинного мозку можна розглядати як один довгий пул нейронів.
Кожен пул нейронів має власну особливу організацію, яка визначає унікальний для нього спосіб обробки сигналів, дозволяючи всій сукупності пулів виконувати безліч функцій нервової системи. Але незважаючи на функціональні відмінності, пули мають багато спільних принципів функціонування.