Opracowania.pl PLUS:
Zaloguj się żeby dostać więcej

Regulacja nerwowo-hormonalna - Funkcjonowanie układu nerwowego

Odruchy

Odruch to najprostsza czynność układu nerwowego będąca reakcją na bodziec.

Jest to reakcja automatyczna, zachodząca bez udziału świadomości. Impuls nerwowy biegnie ustalonym szlakiem zwanym łukiem odruchowym. Przebieg impulsu jest następujący:

receptor → neuron czuciowy → ośrodkowy układ nerwowy (tu mogą występować neurony pośredniczące) → neuron ruchowy → efektor (narząd wykonawczy - mięsień lub gruczoł)

Łuk odruchowy to droga impulsu nerwowego od receptora do efektora.

Schemat łuku odruchowego (kierunek przewodzenia podrażnienia zaznaczono strzałką). Ciałko czuciowe (receptor), skóra, neuron czuciowy, osłonka nerwu, neuron ruchowy, mięsień (efektor), rdzeń kręgowy, neuron pośredniczący.

Ośrodki zawiadujące odruchami to miejsca połączenia neuronów czuciowych i ruchowych. Połączenia te mogą być bezpośrednie lub poprzez neurony pośredniczące. Znajdują się zarówno w rdzeniu kręgowym, jak i na terenie mózgowia. Stąd odruchy mogą być:

- rdzeniowe, np. odruch kolanowy

- mózgowe, np. odruch źreniczny.

Niezależnie od położenia ośrodków, informacja o zadziałaniu bodźca przekazywana jest do kory mózgowej. Często czas dojścia impulsu do kory mózgowej jest dłuższy od czasu odruchowej reakcji, dlatego np. po ukłuciu najpierw cofamy rękę, a dopiero po chwili uświadamiamy sobie ból.

W zależności od sposobu powstania odruchy dzielimy na:

- bezwarunkowe

- warunkowe.

Odruchy bezwarunkowe Odruchy warunkowe
wrodzone nabyte, wyuczone
Funkcjonują opierając się na istniejącym od urodzenia łuku odruchowym. Funkcjonują opierając się na utworzonym podczas życia jednostki połączeniu neuronów, przy czym nowe konfiguracje mogą być bardziej złożone niż prosty łuk odruchowy.
takie same u wszystkich przedstawicieli gatunku są cechą indywidualną
przykłady: odruch kolanowy, odruch źreniczny, wydzielanie śliny podczas jedzenia, odruch ssania przykłady: cofnięcie ręki na widok ognia (bo wiemy, że jest gorący), wydzielanie śliny na widok cytryny (bo wiemy, że jest kwaśna)

Uczenie się

Odruchy warunkowe

Jedną z prostszych form uczenia się jest nabywanie odruchów warunkowych, czyli warunkowanie. Stopień złożoności zachowania będącego odruchem warunkowym jest różny, występują dwa rodzaje odruchów:

Odruchy warunkowe klasyczne

Odruchy te zostały zbadane na początku XX wieku przez rosyjskiego uczonego Iwana Pawłowa. Wykonywał on liczne doświadczenia na psach. Podczas podawania psom jedzenia włączał dzwonek lub zapalał lampkę. Po pewnym czasie zaobserwował, że sam dźwięk dzwonka, bez podawania pożywienia wyzwalał u psów odruch wydzielania śliny.

Podstawą powstania klasycznego odruchu warunkowego jest odruch bezwarunkowy. W doświadczeniach Pawłowa było to wydzielane śliny. Po okresie systematycznego działania obojętnego początkowo bodźca (dźwięk dzwonka) następowało skojarzenie go z konkretną sytuacją (podawaniem jedzenia). Pies nauczył się, że podawanie jedzenia poprzedzone jest odpowiednim sygnałem.

Odruchy warunkowe instrumentalne

Są efektem bardziej złożonego procesu uczenia się. Podstawą powstania instrumentalnego odruchu warunkowego jest dążenie do zaspokojenia potrzeby, czyli motywacja. Różnorodność potrzeb organizmu jest ogromna, od czysto fizjologicznych typu głód, pragnienie, popęd płciowy, po znacznie bardziej złożone, związane z psychiką. Ta forma uczenia się determinuje zachowanie wielu zwierząt, dlatego warunkowanie instrumentalne powszechnie stosuje się w ich tresurze (np. uczenie psa podawania łapy czy przychodzenia na zawołanie). Jako motywację wykorzystuje się chęć zdobycia nagrody lub uniknięcia kary. Im większa motywacja, tym lepsze efekty warunkowania. Odruchy warunkowe wymagają systematycznego powtarzania, niećwiczone ulegają zapomnieniu.

Inne sposoby uczenia się

Habituacja, czyli przywykanie. To najprostsza forma uczenia się spotykana już u bezkręgowców. Polega na przyzwyczajaniu się do regularnie powtarzających się, neutralnych bodźców i niereagowaniu na nie.

Wdrukowanie dotyczy bardzo młodych zwierząt, polega na przyswojeniu pierwszych zobaczonych obiektów jako wzorców. Np. pierwszy poruszający się obiekt jaki widzi pisklę to jego mama. Staje się ona wzorcem zachowania (pisklę zaczyna robić to samo co ona), oraz modelem gatunku, do którego czuje przynależność.

Metoda prób i błędów polega na gromadzeniu doświadczeń i eliminowaniu zachowań nieprowadzących do zaspokojenia potrzeby. Np. szczur umieszczony w klatce z wieloma dźwigniami szybko uczy się naciskać tę, po naciśnięciu której otrzymuje pokarm. Sposób podobny do warunkowania klasycznego, ale wymagający od zwierzęcia dokonywania wyborów.

Uczenie się przez wgląd jest formą nauki dostępną tylko wyżej rozwiniętym ssakom. Polega na korzystaniu z nabytych doświadczeń i rozwiązywaniu problemów za pomocą posiadanej wiedzy.

Człowiek stosuje wszystkie metody uczenia się. Na nasze zachowanie ma wpływ zarówno przyzwyczajenie do obojętnych bodźców, wyrobienie odruchów warunkowych, na podstawie doświadczeń potrafimy rozwiązywać problemy, a także, co już innym gatunkom jest niedostępne, nabywamy umiejętność abstrakcyjnego myślenia. Typowe dla człowieka jest też traktowanie uczenia się jako świadomego procesu zdobywania nowych wiadomości i umiejętności.

Pamięć

Warunkiem sprawnego uczenia się jest pamięć. Procesy pamięciowe są ściśle związane z funkcjonowaniem mózgu, a szczególnie kory mózgowej. W zależności od czasu przechowywania informacji rozróżnia się:

- pamięć krótkotrwałą (świeżą). Funkcjonująca kilka, najwyżej kilkanaście minut. Służy do przechowywania aktualnych informacji, a jej pojemność jest niewielka. Jeśli informacja w tym czasie nie zostanie utrwalona, ulega zapomnieniu.

- pamięć długotrwałą (trwałą). Jeśli informacja, która znajduje się w pamięci krótkotrwałej zostaje skojarzona z innymi informacjami, lub powtórzona, przechodzi do pamięci długotrwałej. Pamięć ta ma nieograniczoną pojemność, a informacje znajdujące się w niej mogą być przechowywane do końca życia.

W mózgu nie ma jednego ośrodka pamięci, informacje są przechowywane w różnych obszarach kory mózgowej. Proces zapamiętywania związany jest ze zmianami w mózgu: od drobnej modyfikacji istniejących synaps do powstawania nowych wypustek w obrębie neuronów i tworzenia nowych połączeń między nimi. Zjawisko to określa się mianem plastyczności mózgu.

Rozwój sprawności intelektualnej człowieka polega na powstawaniu coraz gęstszej sieci połączeń pomiędzy istniejącymi neuronami, a nie na powiększaniu ich ilości.

Im częściej biegnie sygnał określonym szlakiem, tym szybciej i sprawniej przebiega jego przekazywanie. W praktyce oznacza to, że im częściej dana czynność (informacja) jest powtarzana, tym lepiej ją pamiętamy. Z kolei brak impulsów przez dłuższy czas może spowodować „zatarcie się” szlaku lub niemożność znalezienia właściwej drogi. Mimo, że informacja pozostaje zapisana w pamięci długotrwałej, jest kłopot z jej wydobyciem. Uczenie się metodą skojarzeń znacznie ułatwia impulsowi znalezienie właściwego szlaku, dlatego łatwiej jest przypomnieć sobie potrzebne informacje.

Emocje

Emocje wyrażają stosunek człowieka do otaczającej go rzeczywistości lub jej elementów. Przykładami emocji są gniew, strach (negatywne) albo radość i szczęście (pozytywne). Za ich powstawanie odpowiada układ limbiczny mózgu. Obejmuje on kilka elementów położonych na terenie międzymózgowia (np. podwzgórze) i kory mózgowej. Ważniejsze ośrodki układu limbicznego to:

- ośrodki głodu i sytości,

- ośrodek pragnienia,

- ośrodek agresji,

- ośrodek popędu seksualnego,

- ośrodek bólu,

- ośrodki oceny przyjemności i przykrości, tworzące „układ nagrody i kary”.

Ośrodki te kontrolowane są przez korę mózgową, w której zapada decyzja o uzewnętrznieniu emocji lub jej powstrzymaniu.

Wyższe czynności nerwowe

Siedliskiem wyższych czynności nerwowych u człowieka jest kora mózgowa.

W obrębie każdej z dwóch półkul powierzchnia kory podzielona jest na 4 płaty. W każdym z nich znajdują się skupienia neuronów, czyli ośrodki, zawiadujące różnymi czynnościami. Docierające do ośrodków informacje ulegają analizie, w wyniku której podejmowana jest odpowiednia reakcja.

Płat Ośrodki
czołowy ośrodki ruchowe sterujące świadomymi ruchami ciała (w tym ruchowy ośrodek mowy, odpowiadający za ruchy warg i języka), ośrodki kojarzeniowe sterujące złożonymi zachowaniami i związane z inteligencją
ciemieniowy liczne ośrodki czucia odbierające wrażenia smaku, dotyku, temperatury na pograniczu trzech płatów znajduje się nadrzędny ośrodek mowy
skroniowy ośrodki słuchu
czuciowy ośrodek mowy odpowiedzialny za rozumienie słów
potyliczny ośrodki wzroku
Rozmieszczenie ośrodków na powierzchni kory mózgowej. Płat ciemieniowy, płat potyliczny, móżdżek, płat czołowy, płat skroniowy, rdzeń przedłużony.

Półkule mózgowe są funkcjonalnie asymetryczne. Pomimo takiego samego wyglądu, odpowiadają za inne funkcje.

Półkula lewa Półkula prawa
  • steruje prawą częścią ciała
  • odpowiada za logiczne myślenie
  • steruje lewą częścią ciała
  • odpowiada za wyobraźnię i wrażenia artystyczne

Niektóre ośrodki rozmieszczone są symetrycznie w obydwu półkulach, inne znajdują się tylko w jednej. Indywidualne różnice w rozmieszczeniu niektórych ośrodków leżą u podstaw prawo- i leworęczności.

Do pełnego, prawidłowego funkcjonowania mózgu konieczne jest współdziałanie obydwu półkul. Informacje między nimi przepływają przez spoidło wielkie.

Funkcjonowanie mózgu, dzięki intensywnie zmieniającym się potencjałom elektrycznym, można wykryć za pomocą elektroencefalografu (EEG).

Sen

Sen jest czynnością niezbędną do prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego. Wyróżnia się dwie fazy snu:

- faza snu wolnofalowego, zajmująca zdecydowaną większość czasu przeznaczonego na sen. Podczas tej fazy większość czynności organizmu ulega spowolnieniu (liczba oddechów, akcja serca, trawienie), organizm odpoczywa

- faza snu paradoksalnego (REM), są to krótkie epizody pojawiające się co około 90 minut. Charakteryzują się, silnymi gwałtownymi ruchami gałki ocznej. W tej fazie pojawiają się marzenia senne, a kora mózgowa wysyła liczne i silne sygnały.

Zapotrzebowanie na sen zależy od wieku, stanu zdrowia, aktywności fizycznej oraz od indywidualnych potrzeb. Przeciętnie dla dorosłego człowieka wynosi 7-8 godzin na dobę.

Wybierz szkołę

Szkoła