Свойства нервных центров

Нервные центры обладают рядом свойств, которые вытекают из особенностей нейронного строения этих центров и из свойств самих нейронов, входящих в их состав.

Одностороннее проведение.

Это свойство вытекает из функциональной поляризованности нервных клеток, причины которой мы разобрали в предыдущих разделах. Здесь мы лишь напомним, что электрическая поляризация клеточной мембраны и функциональная поляризованность клетки — это не одно и то же. Последнее определение возникло потому, что функции полярных участков нервной клетки противоположны. Один полюс (сома и дендриты клетки) предназначен воспринимать возбуждение, другой (синаптические окончания аксона) — передавать. Поскольку нейроны функционально поляризованы, возбуждение в центральной нервной системе может распространяться только в одном направлении: от рецепторной клетки через вставочные нейроны к эффекторному. Это явление получило название «закон одностороннего проведения». Доказывается он достаточно просто. У животного перерезают передний и задний корешки какого-нибудь сегмента спинного мозга. Если центральный конец заднего корешка (чувствительное, или афферентное, волокно) раздражать электрическим током, то в переднем (двигательное, или эфферентное, волокно) можно зарегистрировать разряды потенциалов действия. Если раздражать передний корешок, то в заднем корешке активность регистрироваться не будет.

Задержка проведения в нервном центре и время рефлекса.

В нервных центрах импульсы проводятся медленнее, чем в волокнах. Причиной тому — уже рассмотренный нами эффект задержки проведения возбуждения в отдельных синапсах. Чем больше синаптических «переключений» в нервном центре, тем длительней латентный период рефлекса. Время, в течение которого внутри нервного центра возбуждение переходит с афферентных волокон на эфферентные, носит название центрального времени рефлекса. Для его вычисления необходимо из общего времени рефлекса вычесть время, ушедшее на возбуждение рецепторов, на проведение возбуждения по афферентным и эфферентным волокнам и на передачу возбуждения с нерва на рабочий орган.

Но какой смысл в этих вычислениях? Имеют ли они какое-либо практическое значение? Безусловно. Вот очень простой пример. У человека наименьшую продолжительность имеет время сухожильных рефлексов (например, коленного), оно составляет 20—25 мс. Центральное время этих рефлексов — всего 3 мс, то есть от трех до пяти синаптических задержек. Это значит, что в осуществлении этого рефлекса участвуют нейронные цепочки, каждая из которых включает в себя не больше шести нейронов. Простой подсчет позволяет составить первое приблизительное представление о структурной организации нервного центра, отвечающего за реализацию коленного рефлекса. Значительно длительней время рефлекса мигания: оно составляет 50—200 мс. Центральное время этого рефлекса — от 36 до 185 мс. Из этого следует, что структурная организация нервного центра, обеспечивающего мигание, намного сложнее и включает в себя гораздо большее количество клеток.

Наиболее продолжительное время рефлекторных реакций внутренних органов, кровеносных сосудов и потовых желез, импульсы к которым передаются через вегетативную систему. Так, общее время покраснения кожи вследствие расширения сосудов составляет 20 с и больше. Это связано, кроме всего прочего, с тем, что вегетативные процессы, в основе которых лежат сложные химические реакции, являются наиболее инертными в нашем организме.

Время рефлекса зависит от силы раздражения и состояния центральной нервной системы.