Животное
Лягушка. Скорее всего, это был вид Rana temporaria или Rana esculenta: они наиболее распространены в Центральной России.
Белая Дама. В день ключевого эксперимента физиолог Иван Сеченов как раз слушал оперу Буальдье «Белая дама».
Вклад в науку
Открытие эффекта центрального торможения в нервной системе.
Человек
«Я лягушку распластаю да посмотрю, что у нее там внутри делается; а так как мы с тобой те же лягушки, только что на ногах ходим, я и буду знать, что и у нас внутри делается…» - это слова хрестоматийного нигилиста Базарова из «Отцов и детей» Тургенева.
Знаменитый физиолог Иван Сеченов был почти нигилистом: дружил с оппозиционерами, конфликтовал с властями и, конечно же, резал лягушек. Недаром некоторые исследователи считают, что он был одним из прототипов Базарова.
Эксперимент
Опыт, проведенный в 1862 году, выглядел страшновато. Лягушка подвешена за челюсть на специальном штативе, ее череп вскрыт, задние лапки макают в сосуд с серной кислотой. Рядом стоит ученый с секундомером в руках. Именно так был открыт эффект, вошедший во все учебники как «сеченовское торможение».
Оказалось, что если на зрительные бугорки мозга лягушки положить кусочек соли, то скорость рефлекторного отдергивания лапки будет ниже. Главный вывод: работа центральной нервной системы складывается из двух процессов - возбуждения и торможения. Проживи Сеченов подольше, то, вполне вероятно, получил бы Нобелевку.
Дальнейшая судьба животного
Естественно, лягушки после таких опытов не выживали.
02. Лампочка вместо колбасы
Животное
Собака (Canis lupus familiaris).
«Госпожа собака, гениальная собака».
Вклад в науку
Открытие условного рефлекса.
Человек
Иван Павлов, физиолог, нобелевский лауреат. Долгое время был иконой советской науки, хотя сам он к советской власти относился с изрядной долей скепсиса.
Эксперимент
Любой школьник знает, что Волга впадает в Каспийское море, Онегин с Печориным - лишние люди, а условный рефлекс открыли Иван Павлов и его собаки. Детали эксперимента знают все: зажигается лампочка - появляется еда - у собаки вырабатывается желудочный сок, потом из этой схемы убирают колбасу, и желудочный сок начинает выделяться просто от вида лампочки.
В опытах участвовали сотни собак. Животных, опыты над которыми оказывались наиболее удачными, академик называл «госпожа собака» или «гениальная собака».
Дальнейшая судьба животного
Некоторые собаки погибали во время эксперимента. Выжившие содержались в лаборатории или на даче у друзей знаменитого физиолога. Собаки Павлова стяжали наибольшую славу среди всех подопытных животных: чучело в музее Павлова в Рязани, памятник академику с собакой в Колтушах, почти такой же - в Сухуми, памятник-фонтан в Петербурге и так далее. Образ стал настолько избитым, что породил анекдоты: «В детстве физиолога Павлова укусила собака. Собачка укусила и забыла, а Павлов вырос - и не забыл…»
03. Обезьяна Иони и мальчик Руди
Животное
Шимпанзе (Pan troglodytes).
Вклад в науку
Впервые было проведено сравнение психики обезьяны и ребенка.
Человек
Странно, что про Надежду Ладыгину-Котс до сих пор не сняли научно-романтический фильм. Получилось бы не хуже «Доктора Дулиттла». В 1911 году Надежда Ладыгина вышла замуж за Александра Котса. Говорят, в качестве свадебного подарка жених преподнес ей чучело белого ястреба, а она ему - чучело львенка. Вместе они создавали музей, закупая по всему миру «засоленных гиен» и «замороженных питонов». Сплошная зоологическая сказка. Главное, что со счастливым концом: Ладыгина-Котс дожила до 1963 года, имела степень доктора биологических наук и прочие регалии. А основанный ею с мужем Дарвиновский музей процветает и в наши дни.
Эксперимент
В 1913 году Ладыгина-Котс приобрела полуторагодовалого шимпанзе по кличке Иони. Почти три года он прожил в ее квартире фактически на правах сына. А в 1925 году у Надежды Ладыгиной-Котс появился настоящий ребенок - Рудольф (Руди). На основе наблюдений за Иони и Руди она написала книгу «Дитя шимпанзе и дитя человека» - первое в мире сравнительное описание психики обезьяны и гомо сапиенс.
Хотя главный вывод исследования гласит: «…шимпанзе не почти человек, а совсем не человек», при чтении книги возникает ощущение, что речь там в обоих случаях идет о людях. «И вот если, например, он уложен в кровать, а я ухожу из комнаты и он остается один, он тотчас же вылезает из кровати при моем уходе, не желая ложиться…»
Впрочем, несмотря на почти материнские чувства, которые питала к Иони его хозяйка, она не теряла научной объективности: «По функциям своих органов чувств, тонкости и остроте их развития дитя шимпанзе превосходит зрелого человека, находящегося в полном расцвете своих жизненных сил…По своим творческим, конструктивным играм шимпанзе уже отстает от сверстника-человека и может быть сравнен с дитятей от 1 до 1½ лет… По способу общения языком жестов и телодвижений дитя шимпанзе сопоставимо с ребенком от 9 месяцев до 1½ лет…»
Дальнейшая судьба животного
В годы войны шимпанзе не удавалось обеспечить нормальной едой, Иони умер в 1916 году от инфекции.
04. Кто первый полетел в космос
Животное
Собаки. Для полетов отбирали дворняг - как самых смышленых и выносливых. Предпочтение отдавалось самкам (так было проще разработать систему туалета), имевшим светлый окрас (они лучше смотрелись при теле- и фотосъемке).
Имена
Дезик, Цыган, Лиса, Бульба, Мишка, Чижик, ЗИБ («Запасной исчезнувшего Бобика»), Смелый, Непутевый, Дамка, Рита, Линда, Малышка, Кнопка, Мильда, Козявка, Альбина, Джойна, Белка, Модница, Пальма, Пушок, Кусачка, Пестрая, Белянка, Жульба, Снежинка, Жемчужина, Малек, Лисичка, Чайка, Пчелка, Мушка, Чернушка, Звездочка, Ветерок, Уголек и др.
Вклад в науку
Доказана возможность полета живого существа в космос.
Люди
Космическими полетами собак занималась команда ученых и инженеров во главе с академиком Сергеем Королевым.
Эксперимент
Нельзя сказать, какая именно из собак стала «самым главным космонавтом». Первыми на геофизической ракете отправились в небо Дезик и Цыган в 1951 году. Это был не совсем космический полет: его высота составила около 100 километров (нижняя граница космоса). Зато обе собаки успешно вернулись на Землю.
Лиса и Рыжик стали первыми живыми существами, которые покинули ракету в скафандрах на высоте больше 70 километров. В настоящий космос - на высоту 212 километров - первыми полетели в мае 1957 года дворняги Рыжая и Дамка.
Первым животным, выведенным на орбиту Земли, стала в ноябре того же 1957 года Лайка - она погибла через 5–7 часов после старта. Заслуга знаменитых Белки и Стрелки состоит в том, что они сумели не только попасть на орбиту, но и вернуться живыми.
Дальнейшая судьба животных
Часть собак не выдержали полета. От удушья погибли Мишка и Чижик, из-за технических неполадок - Лиса и Бульба, от разгерметизации кабины - Рыжая и Джойна, Пальма и Пушок.
У выживших собак биографии складывались по-разному. Одни оставались жить при Институте авиационной и космической медицины, другие отправлялись на дачи генералов и академиков, третьи убегали и становились уличными псами. Собак водили показывать детям в сады и школы. Одного из щенков Стрелки Хрущев подарил Жаклин Кеннеди.
05. Две головы и одно сердце
Животное
Собаки (овчарки, дворняги и др.).
Гришка, Борзая и др.
Вклад в науку
Разработаны методы трансплантации органов.
Человек
Советского врача и ученого Владимира Демихова можно назвать отцом мировой трансплантологии. Еще в 1937 году, будучи студентом-третьекурсником, он сконструировал первое в мире искусственное сердце и вживил его собаке. Именно Демихов первым провел пересадку печени, первым пересадил комплекс сердце - легкие; написал первую монографию по трансплантологии, которую тут же перевели на английский, немецкий, испанский… Он много чего сделал первым в мире.
Рассказывают, что когда знаменитый кардиохирург Майкл Дебейки в 1996 году прилетел в Москву оперировать Ельцина, то первым делом он спросил: «Могу ли я поклониться академику Демихову?» Но встречающие не знали толком, где искать этого Демихова и жив ли он вообще. Владимир Петрович на тот момент жил у себя на даче в полной безвестности. Никакого титула академика или профессора у него не было. Несмотря на мировое признание, отношения с научным начальством у него не складывались. Ему не давали полноценной лаборатории, блокировали защиту диссертации, фактически выгнали из института, где он проводил свои опыты.
Эксперимент
В 1954 году Демихов пересадил голову, плечи и передние лапы щенка на шею взрослой немецкой овчарки. Животным соединили кровеносные сосуды, создали общий круг кровообращения. У маленькой собаки, кроме того, были удалены сердце и легкие, так что она жила за счет дыхания и кровообращения большой собаки. На кинопленку был заснят момент, когда обе головы собаки одновременно лакали молоко из миски. Потом они играли, голова большой собаки все время пыталась цапнуть трансплантированного щенка за ухо.
Дальнейшая судьба животных
Выхаживать прооперированных псов приходилось в одной из комнат коммунальной квартиры Демиховых, поскольку полноценной лаборатории ему так и не дали. Обычно собаки после эксперимента жили не дольше месяца, причиной смерти становилось отторжение чужеродных тканей. Но в 1962 году пес Гришка сумел прожить с двумя сердцами почти пять месяцев. Погиб он в результате идиотской случайности: пьяный больничный плотник забрался в операционную, Гришка его облаял, а плотник в ответ ударил его в область пересаженного сердца.
06. Нобелевская лягушка
Животное
Если Сеченов и прочие нигилисты XIX века резали прудовых и травяных лягушек, то сто лет спустя был выбран другой вид - южноафриканская когтистая (Xenopus). В отличие от сородичей, она довольно быстро достигает половой зрелости и способна откладывать икру в любое время года.
Неизвестно.
Вклад в науку
Из обычной (неполовой) клетки удалось вырастить полноценное существо.
Человек
Сэр Джон Гардон, лауреат Нобелевской премии 2012 года.
Эксперимент
В 1962 году Гардон заменил ядро из яйцеклетки лягушки на ядро из клетки ее кишечника. В итоге родились полноценные головастики.
Дальнейшая судьба животного
Что стало с лягушкой, неизвестно. Но Гардон свою Нобелевку получил.
07. Пульт управления быком
Животное
Боевой бык (Bos taurus).
Имя Лусеро.
Вклад в науку Показана возможность контролировать работу мозга с помощью электронного устройства.
Человек
Хосе Дельгадо, испанец, во время гражданской войны служил врачом в армии республиканцев. Позднее переехал в США, где вскоре стал звездой в области нейрофизиологии. Воздействуя электродами на определенные участки мозга, он пытался лечить эпилепсию, слепоту, болезнь Паркинсона, паралич и другие заболевания. Общественность реагировала нервно. Некоторые журналисты обвинили Дельгадо в том, что он участвует в секретных опытах ЦРУ по управлению сознанием. Какая-то женщина подала на него в суд, поскольку тот якобы вживил ей тайно в голову чип. Как в случае с Демиховым и многими другими учеными, Дельгадо дожил до нашего времени (он умер осенью 2011-го), пребывая в относительной безвестности. Хотя многие его идеи активно используются в современной медицинской практике.
Эксперимент
Середина 60-х. Ферма в испанской провинции Кордова. На арене бык по кличке Лусеро весом в четверть тонны. Сначала он пытается атаковать матадора, тот уворачивается. Потом на поле появляется человек в белом халате, который нажимает на кнопку пульта. И тут же боевой бык начинает вести себя как испуганный щенок - отскакивает в сторону и прижимается к ограде арены.
Человеком в белом халате был Хосе Дельгадо, который перед этим вживил в голову быку специальный чип - стимосивер (от stimulation receiver - стимулирующий приемник радиосигналов). Этот чип воздействовал на определенные зоны мозга животного и подавлял его агрессию.
Дальнейшая судьба животного
Неизвестна. Не исключено, что Лючеро продолжал участвовать в корриде, поскольку вживление чипа может обходиться без последствий.
08. Самый знаменитый клон
Животное
Овца (Ovis aries).
Долли. Изначально клонированная овца имела лишь номер - 6LL3. Но потом было решено дать ей нормальное имя. По одной из версий, ее назвали в часть певицы Долли Партон, которая любила хвастаться своим крупным бюстом (а клетки для клонирования были взяты из вымени).
Вклад в науку
Впервые удалось клонировать млекопитающее из взрослой неполовой клетки.
Люди
«Отцами» овечки Долли были два шотландских биолога: Ян Вилмут и недавно скончавшийся Кейт Кэмпбелл.
Эксперимент
Задача была такая: ядро клетки молочной железы взрослой овцы поместить в яйцеклетку другой овцы и подсадить эту конструкцию суррогатной матери. Было сделано 226 попыток. Все неудачные. Лишь на 227-м эксперименте удалось получить полноценную овечку. Это случилось 5 июля 1996 года.
Жизнь после эксперимента
Клонированная овца стала медийной персоной, популярности которой могли позавидовать многие поп-звезды. Она прожила шесть с половиной лет и родила шестерых ягнят. Чучело Долли выставлено в Королевском музее Шотландии.
09. Поговорить с гориллой
Животное Горилла (Gorilla).
Вклад в науку
Показана способность приматов к речи и мышлению.
Человек
Американский психолог Пенни Паттерсон.
Эксперимент
Научить обезьян говорить пытались неоднократно. Наиболее удачными оказались опыты с шимпанзе Уошо и бонобо (карликовый шимпанзе) Канзи, которые освоили сотни слов на языке глухонемых - произносить членораздельные слова обезьяны не способны чисто анатомически. Менее успешным был эксперимент с шимпанзе по кличке Ним Чимпски, которую он получил в честь знаменитого лингвиста Ноама Хомского.
Но самой знаменитой из ныне живущих обезьян является горилла Коко. Психолог Пенни Паттерсон взяла ее из зоопарка Сан-Франциско. Тогда Коко была мелкой, худой и болезненной обезьянкой - сейчас это здоровенное животное, вполне себе добродушное, которое может показать более 1000 слов и более 2000 слов - понять. Коко умеет рассказывать о своих чувствах, рассуждать об отвлеченных предметах, может даже пошутить, причем довольно остроумно.
Жизнь после эксперимента
Эксперимент не закончен. На сайте koko.org постоянно появляются новости о жизни самой умной гориллы в мире.
10. Что делает мозг во сне
Животное
Кошка (Felis silvestris catus).
Кошка номер десять, кошка номер одиннадцать и т. д. «Я имена им не даю. Все-таки провожу с ними эксперименты, и должна быть какая-то дистанция. Просто кошка номер одиннадцать. Но вообще я ее очень люблю. И она меня тоже», - объясняет нейрофизиолог Иван Пигарев.
Вклад в науку
Предложен новый вариант объяснения функции сна.
Человек
Иван Пигарев, ведущий научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН. Колоритный профессор с окладистой бородой, способный своими руками создать любой прибор.
Эксперимент
Наука до сих пор не может дать исчерпывающий ответ на простой вопрос: «Для чего мы спим?» Еще в молодости Пигарев предположил, что во время сна мозг обрабатывает сигналы, поступающие от внутренних органов. Например, те зоны мозга, которые во время бодрствования отвечают за зрение, во время медленного сна обрабатывают сигналы, идущие от желудка и кишечника. Так обеспечивается слаженная работа всего организма. Эта идея считалась еретической, и Пигарев переключился на физиологию зрения, добившись в этой области мирового признания. Но гипотеза о назначении сна не давала ему покоя. И в итоге он все-таки решился ее проверить.
«Первые же эксперименты показали, что в период сна нейроны зрительной коры действительно начинают реагировать на стимуляцию органов пищеварения», - говорил Пигарев в одном из своих докладов.
Жизнь после эксперимента
Эксперименты проводятся лет пять, после чего животное отправляется жить к знакомым Пигарева, превращаясь из «кошки номер десять» в Мурку или Пушка.
Явление торможения деятельности ЦНС
НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ:
1. Открытие центрального торможения И.М. Сеченовым. Опыт Сеченова. Значение торможения для организма. Отличие процесса торможения от возбуждения.
2. Торможение, возникающее в системе возбуждающих нейронов: пессимальное, торможение вслед за возбуждением.
3. Постсинаптическое торможение. Тормозные нейроны, их медиаторы. Механизм формирования ТПСП.
4. Пресинаптическое торможение. Синапсы и медиаторы, обеспечивающие механизм формирования пресинаптического торможения. Значение пресинаптического торможения для организма.
5. Особенности организации нейрональных цепей в формировании опережающего и ретроградного торможения.
6. Общие принципы координационной деятельности ЦНС. Роль реципрокного торможения в координации физиологических функций.
Торможение – это активный биологический процесс, направленный на ослабление, прекращение или предотвращение возникновения возбуждения. Явление торможения в ЦНС было открыто Сеченовым в 1862 году в опыте, получившем название «опыт сеченовского торможения»
Суть опыта:
У лягушки на срез зрительных бугров накладывали кристаллики поваренной соли, что приводило к увеличению времени двигательных рефлексов, т.е. к их торможению.
Торможение в ЦНС выполняет 2 основных функции:
1. Оно координирует функции, т.е. направляет возбуждение по определенным путям к определенному нервному центру, при этом выключаются те пути и нейроны, активность которых в данный момент не нужна для получения полезного результата.
2. Защитная функция - предохраняeт нервные клетки от перевозбуждения и истощения при действии сверхсильных и длительных раздражителей.
Главное, что отличает процесс торможения от возбуждения – это локальный характер, т.е. это механизм, препятствующий распространению волны возбуждения.
2. Торможение, возникающее в системе возбуждающих нейронов: пессимальное, торможение вслед за возбуждением.
В основе торможения чаще всего лежит мембранный механизм.
а) Торможение вслед за возбуждением – это торможение, которое возникает в обычных нейрональных цепях без участия специальных тормозных нейронов (вторичное торможение).
Торможение вслед за возбуждением возникает в нейронах или нервных волокнах, ПД которых сопровождается длительной следовой гиперполяризацией.
Расстояние между Е0 и Екр увеличивается с 80 до 100 мВ вследствие увеличения К+ проницаемости. Такое уменьшение возбудимости сохраняется до тех пор пока К+ проницаемость не возвращается к исходному уровню.
б)Пессимальное торможение – это вид торможения центральных нейронов, которое наступает при высокой частоте раздражения.
В первый момент возникает высокая частота ответного возбуждения, но через некоторое время, стимулируемый нейрон, работая в таком режиме переходит в состояние торможения.
Выберите один правильный ответ.
212. ДЛЯ РАЗВИТИЯ ТОРМОЖЕНИЯ В ЦНС НЕОБХОДИМО ВСЕ, КРОМЕ
1) медиатора
2) энергии АТФ
3) открытия хлорных каналов
4) открытия калиевых каналов
5) нарушения целостности нервного центра
213. МЕДИАТОР ТОРМОЗНОГО НЕЙРОНА, КАК ПРАВИЛО, НА ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ ВЫЗЫВАЕТ
1) статическую поляризацию
2) деполяризацию
3) гиперполяризацию
214. ВРЕМЯ РЕФЛЕКСА В ОПЫТЕ СЕЧЕНОВА
1) не изменяется
2) в этом опыте не определяется
3) уменьшается
4) увеличивается
215. В ОПЫТЕ СЕЧЕНОВА РАЗРЕЗ МОЗГА ПРОВОДИТСЯ МЕЖДУ
1) грудными и поясничными отделами спинного мозга
2) продолговатым и спинным мозгом
3) между зрительными буграми и вышележащими отделами
216. ТОРМОЖЕНИЕ БЫЛО ОТКРЫТО СЕЧЕНОВЫМ ПРИ РАЗДРАЖЕНИИ
1) спинного мозга
2) продолговатого мозга
3) коры головного мозга
4) мозжечка
5) зрительных бугров
217. ПРИ РАЗВИТИИ ПЕССИМАЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ МЕМБРАНА НЕЙРОНА НАХОДИТСЯ В СОСТОЯНИИ
1) статической поляризации
2) гиперполяризации
3) устойчивой длительной деполяризации
218. ЯВЛЕНИЕ, ПРИ КОТОРОМ ВОЗБУЖДЕНИЕ ОДНОЙ МЫШЦЫ СОПРОВОЖДАЕТСЯ ТОРМОЖЕНИЕМ ЦЕНТРА МЫШЦЫ-АНТАГОНИСТА, НАЗЫВАЕТСЯ
1) отрицательной индукцией
2) окклюзией
3) облегчением
4) утомлением
5) реципрокным торможением
219. ТОРМОЖЕНИЕ - ЭТО ПРОЦЕСС
1) всегда распространяющийся
2) распространяющийся, если ТПСП достигает критического уровня
3) локальный
220. К СПЕЦИФИЧЕСКИМ ТОРМОЗНЫМ НЕЙРОНАМ ОТНОСЯТСЯ
1) нейроны черной субстанции и красного ядра среднего мозга
2) пирамидные клетки коры больших полушарий
3) нейроны ядра Дейтерса продолговатого мозга
4) клетки Пуркинье и Реншоу
221. ЯВЛЕНИЕ СОПРЯЖЕННОГО ТОРМОЖЕНИЯ МОЖНО НАБЛЮДАТЬ
1) в опыте Сеченова
2) при одновременном раздражении рецептивных полей двух спинальных рефлексов
3) в опыте, когда при развитии одного рефлекса раздражается рецептивное поле антагонистического рефлекса
222. ЗНАЧЕНИЕ РЕЦИПРОКНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ
1) в выполнении защитной функции
2) в освобождении ЦНС от переработки несущественной информации
3) в обеспечении координации работы центров-антагонистов
223. ТПСП ВОЗНИКАЕТ ВСЛЕДСТВИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИМЕМБРАНЫ ДЛЯ ИОНОВ
2) натрия и хлора
3) калия и хлора
224. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕССИМАЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ВЕРОЯТНО
1) при низкой частоте импульсов
2) при секреции тормозных медиаторов
3) при возбуждении вставочных тормозных нейронов
4) при увеличении частоты импульсов
225. ПРЕСИНАПТИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ СИНАПСОВ
1) аксо-соматических
2) сомато-соматических
3) аксо-дендритных
4) аксо-аксональных
226. МЕХАНИЗМ ПРЕСИНАПТИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ СВЯЗАН
1) с гиперполяризацией
2) с работой К - Nа насоса
3) с работой Са насоса
4) с длительной деполяризацией
227. С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ БИНАРНО-ХИМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПРОЦЕСС ТОРМОЖЕНИЯ ВОЗНИКАЕТ
3) в тех же структурах и с помощью тех же медиаторов, что и процесс возбуждения
4) при функционировании специальных тормозных нейронов,вырабатывающих специальные медиаторы
228. С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ УНИТАРНО-ХИМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ТОРМОЖЕНИЕ ВОЗНИКАЕТ
1) вследствие инактивации холинэстеразы
2) при уменьшении синтеза возбуждающего медиатора
3) при функционировании специальных тормозных нейронов,вырабатывающих специальные медиаторы
4) в тех же структурах и с помощью тех же медиаторов, что и процесс возбуждения
229. ЯВЛЕНИЕ ПЕССИМАЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ БЫЛО ОТКРЫТО
1) Ч. Шеррингтоном
2) И.М. Сеченовым
3) И.П. Павловым
4) братьями Вебер
5) Н.Е. Введенским
230. ЯВЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ БЫЛО ОТКРЫТО
1) братьями Вебер
2) Ч. Шеррингтоном
3) И.П. Павловым
4) И.М. Сеченовым
231. ТОРМОЖЕНИЕ - ЭТО ПРОЦЕСС
1) возникающий в результате утомления нервных клеток
2) приводящий к снижению КУД нервной клетки
3) возникающий в рецепторах при чрезмерно сильных раздражителях
4) препятствующий возникновению возбуждения или ослабляющийуже возникшее возбуждение
232. В РАБОТЕ НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ ТОРМОЖЕНИЕ НЕОБХОДИМО
1) для замыкания дуги рефлексов в ответ на раздражение
2) для защиты нейронов от чрезмерного возбуждения
3) для объединения клеток ЦНС в нервные центры
4) для обеспечения сохранности, регуляции и координации функций
233. ДИФФУЗНАЯ ИРРАДИАЦИЯ МОЖЕТ БЫТЬ ПРЕКРАЩЕНА В РЕЗУЛЬТАТЕ
1) введения стрихнина
2) увеличения силы раздражителя
3) латерального торможения
234. О РАЗВИТИИ ТОРМОЖЕНИЯ В ОПЫТЕ СЕЧЕНОВА НА ЛЯГУШКЕ СУДЯТ ПО
1) появлению судорожных сокращений лапок
2) урежению сердцебиений с последующей остановкой сердца
3) изменению времени спинального рефлекса
235. СОКРАЩЕНИЕ МЫШЦ-СГИБАТЕЛЕЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ РАССЛАБЛЕНИИ МЫШЦ-РАЗГИБАТЕЛЕЙ ВОЗМОЖНО В РЕЗУЛЬТАТЕ
1) активного отдыха
2) облегчения
3) отрицательной идукции
4) пессимального торможения
5) реципрокного торможения
236. ТОРМОЖЕНИЕ НЕЙРОНОВ СОБСТВЕННЫМИ ИМПУЛЬСАМИ, ПОСТУПАЮЩИМИ ПО КОЛЛАТЕРАЛЯМ АКСОНА
К ТОРМОЗНЫМ КЛЕТКАМ, НАЗЫВАЮТ
1) вторичным
2) реципрокным
3) поступательным
4) латеральным
5) возвратным
237. С ПОМОЩЬЮ ТОРМОЗНЫХ ВСТАВОЧНЫХ КЛЕТОК РЕНШОУ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ТОРМОЖЕНИЕ
1) реципрокное
2) латеральное
3) первичное
4) возвратное
238. ТОРМОЖЕНИЕ МОТОНЕЙРОНОВ МЫШЦ-АНТАГОНИСТОВ ПРИ СГИБАНИИ И РАЗГИБАНИИ КОНЕЧНОСТЕЙ НАЗЫВАЮТ
1) поступательным
2) латеральным
3) возвратным
4) реципрокным
239. ПРИ СГИБАНИИ КОНЕЧНОСТИ ВСТАВОЧНЫЕ ТОРМОЗНЫЕ НЕЙРОНЫ ЦЕНТРА МЫШЦ-РАЗГИБАТЕЛЕЙ ДОЛЖНЫ БЫТЬ
1) в состоянии покоя
2) заторможены
3) возбуждены
240. ТОРМОЗНОЙ ЭФФЕКТ СИНАПСА, РАСПОЛОЖЕННОГО ВБЛИЗИ АКСОННОГО ХОЛМИКА,
ПО СРАВНЕНИЮ С ДРУГИМИ УЧАСТКАМИ НЕЙРОНА БОЛЕЕ
2) сильный
241. РАЗВИТИЮ ТОРМОЖЕНИЯ НЕЙРОНОВ СПОСОБСТВУЕТ
1) деполяризация мембраны аксонного холмика и начального сегмента
2) деполяризация сомы и дендритов
3) гиперполяризация мембраны аксонного холмика
242. ПО СВОЕМУ МЕХАНИЗМУ ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ МОЖЕТ БЫТЬ
1) только деполяризационным
3) и де- , и гиперполяризационным
243. ПО СВОЕМУ МЕХАНИЗМУ ПРЕСИНАПТИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ МОЖЕТ БЫТЬ
1) и де- , и гиперполяризационным
2) только гиперполяризационным
3) только деполяризационным
Установите соответствие.
ПРИ ТОРМОЖЕНИИ..... НА СУБСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕВОЗНИКАЕТ
А.2 Пресинаптическом 1. Кратковременная деполяризация.
Б.3 Постсинаптическом 2. Длительная деполяризация.
3. Гиперполяризация или длительная деполяризация.
ТЕОРИИ ТОРМОЖЕНИЯ....ЗАКЛЮЧАЮТСЯ В ТОМ, ЧТО
А.3 Унитарно-химическая 1. Торможение является следствием утомления.
Б.2 Бинарно-химическая 2. Торможение возникает в результате функционирования тормозных нейронов.
3. Торможение проявляется в тех же структурах и с помощью тех же медиаторов, что и возбуждение.
НЕРВНЫЙ ПРОЦЕСС.... ХАРАКТЕРИЗУЮТ ПРИЗНАКИ
А.2 Возбуждение 1. Всегда локальный процесс, проявляющийся
Б.1 Торможение в длительной устойчивой деполяризацииили гиперполяризации мембраны нейрона.
2. Местный или распространяющийся процесс, обусловленный открытием натриевых каналов.
ЯВЛЕНИЕ.... РАЗВИВАЕТСЯ ВСЛЕДСТВИЕ
А.4 Пессимального 1. Длительного действия постоянного тока
торможения в области приложения катода.
Б.1 Катодической 2. Кратковременного действия постоянного токав области приложения катода.
депрессии 3. Раздражения блуждающего нерва.
4. Увеличении частоты импульсации.
5. Одновременного раздражения рецептивных полей двух спинальных рефлексов.
ИССЛЕДОВАТЕЛИ....ФИЗИОЛОГИИ ЦНС ВНЕСЛИ СЛЕДУЮЩИЙ ВКЛАД В РАЗВИТИЕ
А.2 А.А.Ухтомский 1. Сформулировал принципы общего
Б.3 Бергер конечного пути и реципрокности.
В.1 Ч.Шеррингтон 2. Разработал учение о доминанте.
3. Впервые заригистрировал ЭЭГ у человека.
ТОРМОЖЕНИЕМ.... РЕАКЦИЯ
А.2 Является 1. Исчезновения коленного рефлексапри травме поясничного отдела позвоночника.
Б.1 Не является 2. Прекращения слюноотделения в процессе приема пищи при появлении сильной боли в животе.
ВИД ТОРМОЖЕНИЯ....ВЫПОЛНЯЕТ ФУНКЦИЮ
А.2 Латеральное 1. Подавляет возбуждение центра
Б.4 Возвратное антагонистической функции.
В.1 Реципрокное 2. Устраняет диффузную иррадиацию возбуждения.
3. Прекращает выход медиатора в синаптическую щель.
4. Ослабляет возбуждение мотонейронов ихсобственными импульсами через клетки Реншоу.
ВИДЫ НЕЙРОНОВ...ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ
А.3 Альфа-мотонейрон 1. Нейрон моторной зоны коры большого мозга.
Б.2 Гамма-мотонейрон 2. Нейрон передних рогов спинного мозга,
В.1 Гигантская пира- иннервирующий интрафузальные волокна мидальная клетка скелетных мышц.
Беца 3. Нейрон передних рогов спинного мозга,
Г.5 Клетка Реншоу иннервирующий экстрафузальные волокна скелетных мышц.
4. Тормозный нейрон коры мозжечка.
5. Тормозный интернейрон спинного мозга.
ВИДЫ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ НЕЙРОНА.....ОБУСЛОВЛЕНЫ ОТКРЫТИЕМ КАНАЛОВ ДЛЯ ИОНОВ
А.1 ВПСП 1. Натрия.
Б.23 ТПСП 2. Калия.
4. Кальция.
ПРИ АКТИВАЦИИ ХЛОРНЫХ КАНАЛОВ...НАБЛЮДАЕТСЯ ТОК ИОНОВ ХЛОРА...
А.1 Пресинаптических 1. Наружу из клетки.
Б.2 Постсинаптических 2. Из внешней среды в клетку.
Определите верны или неверны утверждения и связь между ними.
254. Торможение спинального рефлекса в опыте Сеченова вызывают раздражением зрительных бугров кристалликом хлористого натрия, потому что ионы натрия и хлора вызывают гиперполяризацию нейронов.
5) ВНН
255. Пресинаптическое торможение очень эффективно при обработке поступающей к нейрону информации, потому что при пресинаптическом торможении возбуждение может быть подавлено избирательно на одном синаптическом входе, не влияя на другие синаптические входы.
5) ВВВ
256. Для демонстрации роли торможения лягушке вводят стрихнин, потому что стрихнин активирует тормозные синапсы.
5) ВНН
257. Для демонстрации роли торможения лягушке вводят стрихнин, потому что стрихнин блокирует тормозные синапсы.
5) ВВВ
258. Для демонстрации роли торможения лягушке вводят стрихнин, потому что после введения стрихнина у лягушки наблюдается
диффузная иррадиация возбуждения.
5) ВВВ
259. Нейрон может находиться в состоянии покоя, возбуждения или торможения, потому что на одном нейроне могут суммироваться
либо возбуждающие, либо тормозные постсинаптические потенциалы.
5) ВНН
260. На одном нейроне могут суммироваться только ВПСП или только ТПСП,потому что согласно принципу Дейла, один нейрон использует
во всех своих терминалях только один вид медиатора.
5) НВН
261. По аксону нейрона может распространяться либо возбуждение, либо торможение, потому что при суммации ВПСП
и ТПСП суммарный потенциал может быть либо положительным, либо отрицательным.
5) НВН
262. Опыт Сеченова проводится на спинальной лягушке, потому что в опыте Сеченова измеряют время спинального рефлекса.
5) НВН
263. Опыт Сеченова проводится на таламической лягушке, потому что для проявления спинального рефлекса в опыте Сеченова необходимо положить на зрительные бугры кристаллик соли.
5) ВНН
Похожая информация.
В 1862 г. И.М. Сеченов открыл явление торможения в ЦНС. В опыте на лягушке он наблюдал возникновение торможения спинномозговых рефлексов, которое выражалось в увеличении времени сгибательного рефлекса задней лапки при раздражении зрительных бугров головного мозга кристаллом поваренной соли. Позднее было установлено, что этот вид торможения связан с возбуждением клеток Реншоу спинного мозга, контактирующих с мотонейронами. Медиатор гамма-аминомаслянная кислота (ГАМК), выделяющийся в синаптических контактах этих клеток, вызывает гиперполяризацию мотонейронов, снижение их возбудимости и затруднение проведения возбуждения.
Снятие кристаллика поваренной соли приводило к восстановлению исходного времени рефлекса.
О с н а щ е н и е: препаровальный набор, глазные ножницы и скальпель, штатив с крючком, кристаллы хлорида натрия, вата, раствор Рингера, секундомер, 0,5%-ный раствор серной кислоты, вода, 2 медицинских стаканчика, эфир. Работу проводят на лягушке.
С о д е р ж а н и е р а б о т ы. У наркотизированной лягушки обнажите головной мозг. Для этого запеленайте ее бинтом и возьмите в левую руку так, чтобы указательный палец придерживал голову. Сделайте поперечный разрез кожи позади носовых отверстий. От краев поперечного разреза проведите боковые разрезы вдоль черепа с обеих сторон. Образовавшийся трапециевидный лоскут кожи отогните вниз.
Сделайте поперечный разрез черепной коробки также позади ноздрей. Осторожно вскройте черепную коробку, чтобы не повредить мозг (Рис. 7А).
Рис. 7. Сеченовское торможение.
А – вскрытие черепной коробки лягушки.
Б – головной мозг лягушки:
1 – большие полушария:
2 – зрительные бугры;
3 – средний мозг;
4 – мозжечок;
5 – продолговатый мозг;
После вскрытия черепной коробки рассмотрите головной мозг и перережьте его по заднему краю больших полушарий (Сеченовский разрез), оставив неповрежденными зрительные бугры (Рис.7Б).
Подвесьте лягушку на штативе и через 5 - 7 мин определите среднее время рефлекса по Тюрку, погружая пальцы задней лапки в 0,5%-ный раствор серной кислоты.
Осторожно осушите поверхность среза мозга маленькими ватными шариками или фильтровальной бумагой. Сделать это надо тщательно, так как при влажной поверхности мозга соль будет растворяться, и затекать на соседние участки мозга и окружающие ткани. В результате может возникнуть общая двигательная активность препарата. На срез зрительных бугров наложите кристаллик поваренной соли.
Через 1-2 минуты после наложения кристаллика поваренной соли несколько раз определите время рефлекса, результаты записывайте в тетради.
Зарегистрировав значительное увеличение времени рефлекса, удалите с поверхности мозга кристаллик поваренной соли и смойте ее остатки физиологическим раствором. При этом лягушку держите головой вниз. Снова несколько раз определите время рефлекса. Отметьте постепенное возвращение времени рефлекса к исходной величине.
Оформление протокола.
Явление центрального торможения было открыто И. М. Сеченовым в 1862 г. Основной его опыт состоял в следующем. У лягушки делали разрез головного мозга на уровне зрительных бугров и удаляли большие полушария. После этого измеряли время рефлекса отдергивания задних лапок при погружении их в раствор серной кисл (методика Тюрка).
|
Этот рефлекс осуществляется спинномозговыми центрами и его время является показателем возбудимости центров. И. М. Сеченов обнаружил, что если на разрез зрительных бугров (рис. 177 ) наложить кристаллик поваренной соли или нанести слабое электрическое раздражение на эту область мозга, то время рефлекса резко удлиняется. На основании этого факта И. М. Сеченов пришел к заключению, что в таламической области мозга у лягушки существуют нервные центры, оказывающие тормозящие влияния на спинно-мозговые рефлексы. И. М. Сеченов правильно оценил важное значение открытого им явления центрального торможения и в своих теоретических работах исполь зовал его для объяснения физиологических механизмов поведения человека. Рис. 177. Головной мозг лягушки и линия разреза его в опыте И. М. Сеченова. 1 - обонятельный нерв; 2 - обонятельная доля; 3 - большие полушария; 4 - зрительный бугор; 5 - линия разреза головного мозга; 6 - двухолмие; 7 - мозжечок; 8 - продолговатый мозг и ромбовидная ямка. |
Вскоре были открыты новые факты, демонстрирующис явления торможения в центральной нервной системе . Ф. Гольц показал, что у лягушки рефлекс отдергивания задней лапки в ответ погружение ее в раствор кислоты может быть заторможен одновременным сильным механическим раздражением второй лапки, например сжатием ее пинцетом. Ф. Гольц установил также, что квакательный рефлекс лягушки, наблюдаемый надавливании на боковые стенки туловища, тормозится раздражением лапок.
Ф. Гольц наблюдал торможение спинномозговых рефлексов и после удаления у лягушек таламической области, и поэтому он выступил против представления о существовании в стволе мозга особых тормозящих центров. Гольц считал, что торможение может развиться в любом отделе нейтральной нервной системы при встрече двух или нескольких раздражений, вызывающих различные рефлексы.
Ч. Шеррингтоном, Н. Е. Введенским, А. А. Ухтомским и многими другими исследователями было показано, что торможение играет важную роль в деятельности всех отделов центральной нервной системы.
Приведем некоторые примеры внутрицентрального торможения из работ Ч. Шеррингтона, обстоятельно изучившего закономерности взаимодействия процессов возбуждения и торможения в спинном мозгу млекопитающих животных.
У кошки с удаленными большими полушариями раздражают центральный копец n. popliteus, что вызывает рефлекторное сокращение мышцы разгибателя колена - m. vastus сrureus - противоположной конечности (рис. 178 ). Данный рефлекс имеет длительное последействие. Если во время него нанести второе раздражение на тот же n. popliteus, то возникает торможение ранее вызванного рефлекса и расслабление мышцы.
Рефлекторное сокращение мышцы разгибателя колена можно вызвать раздражением кожи лапы противоположной стороны (перекрестный разгибательный рефлекс). Нанесение сильного раздражения на кожу лапы одноименной стороны сопровождается резким рефлекторным расслаблением этой мышцы вследствие возникшего в центрах торможения (рис. 178 ). Равным образом сгибательныи рефлекс у кошки, вызванный раздражением нерва одноименной стороны, тормозится раздражением нерва или кожи симметричной стороны.
Интенсивность рефлекторного торможения зависит от соотношения силы раздражений - возбуждающего и тормозящего нервный центр.
Если раздражение, вызывающее рефлекс, сильное, а тормозящее раздражение слабое, то интенсивность торможения невелика. При противоположном соотношении силы этих раздражении рефлекс будет полностью заторможен.
Если на нерв наносится несколько слабых тормозящих нервный центр раздражений,
то торможение оказывается усиленным, т. е. наблюдается щммация тормозных
влияний.
Н. Е. Введенский наблюдал явления торможения в коре больших
полушарий головного мозга. В его опытах на фоне раздражения определённой точки
двигательной зоны коры одного полушария (это вызывало сгибание одной из лап
противоположной стороны тела) раздражалась симетричная точка коры другого
полушария. В результате эффект первого
раздражения тормозился (согнутая лапа разгибалась).
Крупнейший вклад в учение о центральном торможении внес И. П. Павлов, изучивший торможение условных рефлексов и показавший, что явления торможения имеют важное значение во всех проявлениях высшей нервной деятельности и поведения организма.
По вопросу о механизме центрального торможения высказывались различные, внешне противоречивые представления. Одни исследователи полагали, что в центральной нервной системе существуют особые структуры, специализированные на функции торможения и что торможение по своей физико-химической природе противоположно возбуждению. Другие считали, что торможение в центральной нервной cистеме возникает в результате конфликта нескольких возбуждений или же вследствие чрезмерно сильного или длительного возбуждения («перевозбуждения»), т. е. складывается по механизму пессимума Введеского.
Современные электрофизиологические исследования Дж. Экклса, Д. Пурпуры, П. Г. Костюка и др. позволили установить, что в известной мере правы были как те, так и другие следователи, поскольку в центральной нервной системе существует несколько видов торможения, имеющих разную природу и различную локализацию.
- Пессимальное торможение в нервных центрах . Торможение деятельности нервной клетки может осуществляться и без участия особых тормозящих структур. В этом случае торможение развивается в возбуждающих синапсах в результате сильной деполяризации постсинаптической мембраны под влиянием слишком частого поступления к ней нервных импульсов. Прообразом такого торможения является в нервно-мышечном соединении. К пессимальпому торможению особенно склонны промежуточные нейроны спинного мозга, нейроны ретикулярной формации и некоторые другие клетки, в которых деполяризация постсинаптической мембраны при частом ритмическом раздражении может быть такой интенсивной и стойкой, что в клетке развивается состояние, подобное катодической .
- Торможение вслед за возбуждением . Особым видом торможения является торможение, развивающееся в нервной клетке после прекращения ее возбуждения. Оно возникает в том случае, если после окончания вспышки возбуждения в клетке развивается сильная следовая гиперполяризация мембраны. Возбуждающий постсинаптический потенциал в этих условиях оказывается недостаточным для критической деполяризации мембраны, и распространяющееся возбуждение не возникает.
