Методы исследования центральной нервной системы

    Смоленская  государственная  академия физической культуры, спорта и  туризма 
 

    Кафедра биологических наук 
 
 
 
 
 
 

    РЕФЕРАТ

 

    На  тему:

    «Методы исследования центральной нервной системы» 
 
 

Выполнил: студент II курса, группы 3-22 Пешков Алексей

Проверила:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Смоленск 2006

 

План: 

    I. Основная часть:

    1). Физиология центральной  нервной системы:

    1. Рефлексы человека.

    2. Измерение латентного времени  напряжения и латентного времени  расслабления мышц человека.

    3. Анализ рефлекторной дуги.

    4. Исследование основных свойств нервных центров.

    5. Торможение в центральной нервной  системе.

    6. Роль различных отделов головного  мозга лягушки в осуществлении  мышечного тонуса, установочных  тонических рефлексов и локомоторных  актов.

    2). Высшая нервная  деятельность:

    1. Определение времени элементарной двигательной реакции на условные раздражители.

    2. Электроэнцефалография.

    II. Список литературы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3 

    3

    3

    4

    5 
 

    6 
 

    7

    8

    10 

 

    

    I. Основная часть:

    1). Физиология центральной  нервной системы. 

    1. РЕФЛЕКСЫ ЧЕЛОВЕКА.

    Испытуемый  принимает последовательно различные  исходные положения тела.

    Экспериментатор, определяя коленный рефлекс, наносит  короткие и четкие (с паузами 10—15 сек.) удары молоточком по сухожилию  под коленной чашечкой; определение  ахиллова рефлекса осуществляется путем ударов в области ахиллова сухожилия. Для определения рефлексов на руке наносят удары молоточком в области сухожилия двуглавой и трехглавой мышц верхней конечности.

    Для того чтобы исключить произвольную задержку рефлекторных ответов во время определения коленного рефлекса, рекомендуется отвлекать внимание испытуемого, например, дав ему задание разомкнуть (в стороны) соединенные в замок пальцы обеих рук.

    Наблюдают за двигательным ответом, наступающим вслед за механическим раздражением рецепторов сухожилий при ударе молоточком. При определении коленного рефлекса это выражается в быстром разгиба тельном движении голенью ноги из скрестного положения ног, при изучении ахиллова рефлекса — в быстром подошвенном сгибании стопы, при наблюдении за рефлексами на верхней конечности — в сгибательном и разгибательном движениях предплечья, в локтевом суставе. При изучении рефлексов, связанных с раздражением тактильных рецепторов кожи подошвенной поверхности стопы ручкой молоточка, наблюдают за рефлекторным сгибанием пальцев стопы. Раздражение кожной поверхности живота вызывает рефлекторное сокращение мышц на этой же стороне. 

2. ИЗМЕРЕНИЕ ЛАТЕНТНОГО ВРЕМЕНИ НАПРЯЖЕНИЯ И ЛАТЕНТНОГО ВРЕМЕНИ РАССЛАБЛЕНИЯ МЫШЦ ЧЕЛОВЕКА

    Для записи биопотенциалов мышц используется любой электромиограф. Токи действия, возникающие в мышце, отводятся от нее через накожные электроды к усилителю, а оттуда — к регистрирующему прибору. Можно воспользоваться чернильнопишущим электрокардиографом. Следует предусмотреть возможность фиксации на ленте момента появления светового сигнала.

    Над исследуемой мышцей, например двуглавой  мышцей плеча, наклеивают электроды. Испытуемый по световым сигналам быстро напрягает  мышцу и затем так же быстро ее расслабляет. Оценивают время  от первого сигнала до появления потенциалов действия (л. в. н.) и время от второго сигнала до полного исчезновения потенциалов действия (л. в. р.). Чем короче латентное время напряжения и расслабления, тем более благоприятно функциональное состояние нервно-мышечноного аппарата. 

3. АНАЛИЗ РЕФЛЕКТОРНОЙ ДУГИ

    Готовят спинномозговой препарат лягушки: обезглавливают (декапитируют) ее или, введя иглу в  область черепа, разрушают головной мозг. Для декапитации вводят в  рот лягушки одно лезвие ножниц, поместив другое над головой, поближе к позвоночнику: быстрым движением отрезают голову, так, чтобы был удален продолговатый мозг. Затем на задней поверхности бедра делают небольшой продольный разрез кожи, раздвигают мышцы, находят седалищный нерв и подводят под него нитку. Лягушку подвешивают за нижнюю челюсть на крючок, укрепленный на штативе. Через несколько минут, когда пройдет шок (угнетение рефлекторной деятельности спинного мозга), приступают к опыту.

    Наблюдение  над спинномозговыми рефлексами проводят следующим образом. Кончики  пальцев лапки раздражают щипками, производимыми пинцетом, или опускают их в сосуд с 0,5%-ным раствором серной кислоты. Эти раздражения вызывают сгибательный рефлекс. Затем на заднюю поверхность бедра или на нижнюю часть туловища кладут фильтровальную бумагу, смоченную кислотой. В ответ на раздражение этой области возникает потирательный рефлекс.

    Для анализа рефлекторной дуги проводят ряд опытов, в каждом из которых  выключают одно из ее звеньев.

    Вначале выключают первое звено дуги —  рецептор: вырезают кусочек кожи на голени или бедре лягушки и на обнажившийся участок мышцы кладут фильтровальную бумагу, смоченную серной кислотой. Рефлекс не наступит, так как в мышце нет рецепторов для восприятия этого раздражения.

    Наблюдения  над участием в рефлекторной реакции  афферентного и эфферентного нервов осложняются тем, что волокна как тех, так и других нервов проходят в составе одного и того же (смешанного) седалищного нерва. Эти опыты удается провести благодаря тому, что под действием кокаина (новокаина) сначала парализуются афферентные и только несколько позже эфферентные волокна нерва.

    Приподняв за нитку седалищный нерв, кладут под  него маленький ватный тампон, смоченный 1%-ным раствором кокаина. После  этого каждую минуту исследуют рефлексы, опуская кончики пальцев лапки в кислоту. Через несколько минут рефлекс на данное раздражение должен исчезнуть. Как только это произойдет, нужно положить фильтровальную бумагу, смоченную кислотой, на участок кожи, расположенный выше кокаинового тампона. Раздражение этой области вызовет рефлекс, в котором участвует лапка, подвергшаяся действию кокаина, — значит, паралич эфферентных волокон еще не наступил. Отсюда можно сделать заключение, что отсутствие рефлекса при раздражении пальцев лапки связано с выключением лишь афферентных волокон — второго звена рефлекторной дуги.

    Через несколько минут кокаинизируемая  лапка перестает отвечать рефлекторной реакцией и на раздражение рецепторов, расположенных выше места кокаиновой блокады. В данном случае исчезновение рефлекса связано с выключением эфферентных волокон — четвертого звена рефлекторной дуги.

    После этих наблюдений в спинномозговой канал  вводят иглу и разрушают спинной  мозг — все рефлексы исчезают. Это  происходит в связи с выключением  третьего (центрального) звена рефлекторной дуги

    Отсюда можно сделать вывод о том, что рефлекторные реакции носят координированной характер. Это можно было наблюдать даже на таких относительно элементарных процессах, как рефлексы спинальной лягушки. Рефлекторная реакция осуществляется цепью образований составляющих рефлекторную дугу. При выключении какого-либо одного из них рефлекс невозможен. 

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ НЕРВНЫХ ЦЕНТРОВ

    Определяют  суммацию (временную) возбуждения в  ц. н.  Приготовив спинальную лягушку, подвешивают ее на штатив. Используя индукционную катушку или электрометроном, сбирают цепь для раздражения рецепторов кожи лягушки повторными электрическими токами и устанавливают силу тока несколько ниже пороговой, т. е. не вызывающей ответной реакции. Лапку лягушки кладут на электроды, укрепленные на штативе, и наносят повторные (через короткие интервалы времени) раздражения. Одиночное подпороговое раздражение не вызывает сгибательного рефлекса. При повторных раздражениях через некоторое время возникает рефлекс — лягушка, сгибая лапку, снимает ее с раздражающих электродов.

    Следовательно, нервные центры способны к суммации подпороговых возбуждений.

    2. Изучают иррадиацию (распространение) возбуждения в ц. н. с., нанося на пальцы  лапки лягушки раздражения (щипки пинцетом) возрастающей силы и наблюдая за объемом рефлекторной двигательной реакции. В ответ на слабое раздражение происходит сгибание лишь в голеностопном суставе, по мере увеличения силы раздражения в рефлекторную двигательную реакцию вовлекается все большее число мышечных групп раздражаемой лапки, затем начинает двигаться и вторая лапка, а при сильных раздражениях в движение приходит все тело лягушки. Расширение объема двигательной реакции объясняется иррадиацией возбуждения в спинном мозге на все большее число сегментов.

    3. Измеряют время рефлекса по Тюрку. Экспериментатор опускает лапку лягушки (до коленного сустава) последовательно в стаканы с серной кислотой разной концентрации (0,1; 0,3; 0,5; 1%), определяя при помощи метронома или секундомера время между моментом погружения лапки в кислоту и моментом ее рефлекторного отдергивания.

    С увеличением силы раздражения (с  повышением концентрации кислоты) время рефлекса укорачивается. После каждого раздражения кислотой обмывают лапку, опуская ее в сосуд с водой; между раздражениями необходимо сохранять интервал в 2—3 мин.

    Анализируя  полученные экспериментальные данные, отмечают, что проявление тех или  иных особенностей деятельности нервных  центров зависит в значительной мере от характера внешних воздействий. Например, иррадиация возбуждения выражена в большей степени при сильных раздражениях. Время рефлекса с повышением силы раздражения укорачивается, несмотря на то, что путь, по которому проводится возбуждение (рефлекторная дуга), остается постоянным.

    Указанные эксперименты являются примерными. Необходимо учитывать и другие особенности деятельности ц. н. с., такие, как одностороннее проведение возбуждения и трансформация ритма. 

5. ТОРМОЖЕНИЕ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ

    1. Наблюдение за сеченовским торможением.  У лягушки вскрывают полость черепа и поперечным разрезом удаляют большие полушария. При помощи ватных тампонов останавливают кровотечение и осушают поверхность промежуточного мозга. Лягушку подвешивают за нижнюю челюсть на штатив и определяют время рефлекса по Тюрку на раздражение слабой (0,25%-ной) серной кислотой. Полученный результат проверяют путем повторных погружений лапки лягушки в кислоту через интервалы 2-3 мин. Установив постоянство времени рефлекса, кладут на область промежуточного мозга кристаллик каменной поваренной соли и снова измеряют время рефлекса на раздражение кислотой той же концентрации. Это время оказывается достаточно длительным. Через 1 мин. снимают кристаллик соли, обмывают физиологическим раствором промежуточный мозг, осушают его и опять измеряют время рефлекса на действие кислотой. Оно становится равным исходному.

    Раздражение промежуточного мозга у лягушки  вызывает резкое торможение спинномозговых рефлексов. Этот опыт позволил И. М. Сеченову открыть процесс торможения в  ц. н. с.

    2. Исследование торможения рефлексов на раздражение одних рецепторов при одновременном сильном раздражении других. Процесс торможения в ц. н. с. можно четко наблюдать в опыте с одновременным воздействием на разные рецепторы спинальной лягушки двух раздражителей неодинаковой силы. Экспериментатор измеряет время сгибательного рефлекса лягушки на раздражение слабой кислотой. Затем сильно сжимает пинцетом переднюю лапку лягушки и опускает заднюю в ту же кислоту. В этих условиях время рефлекса на раздражение кислотой значительно удлиняется - происходит торможение рефлекса. Сильное раздражение одних нервных центров спинного мозга вызывает торможение других. Когда пинцет с передней лапки лягушки снимают и снова измеряют время рефлекса на действие кислотой, оно оказывается равным исходному.