Двигательные нейроны

Человек ежедневно совершает множество действий и движений, и за каждым из самых простых движений стоит огромный механизм моторно-двигательного аппарата. Мы встаём рано утром, умываемся, кто-то делает зарядку, завтракаем и идём на работу, всё это происходит просто и буднично. Но, если бы мы могли заглянуть, узнать, что происходит за занавесом этого представления, мы бы увидели, что за всеми этими действиями стоят нейроны головного мозга, и, в частности, двигательные нейроны человека. Что это за физиологические механизмы, где расположены, как они работают, где находится двигательный нейрон далее в этой статье.

Функции мотонейронов

Все действия физического характера, которые может осуществить человек, реализуются по одному и тому же принципу: за счёт сокращения и растяжения мышц и сухожилий. Происходят эти сокращения благодаря существованию сообщения всех мышц и сухожилий с единым координационным центром – головным мозгом. Состоят же эти сообщения из разнозадачных клеток – нейронов. Соответственно в реализации двигательных функций участвую специальные двигательные клетки – мотонейроны.
Сокращение мышц происходит за счёт смены всего двух команд: расслабиться и напрячься – тоесть, распрямиться и сократиться. За каждое из этих состояний отвечает специальный мотонейрон. Мотонейрон, отвечающий за сокращение, называют сгибателем, а отвечающий за расслабление – разгибателем.

Виды двигательных нейронов

Двигательные нейроны подразделяют на центральные и периферические по их локализации в организме. Соответственно, центральные двигательные клетки находятся в спинном и головном мозге, а периферические непосредственно в мышцах и подсоединяются к ним через аксоны нейронов.

Центральные нейроны отвечают за сознательные движения и рефлекторные, от них расходятся электрохимические импульсы с командами к периферии, и передаются мышцам, органам и другим тканям. Основное скопление групп двигательных клеток соматической нервной системы происходит в области передних рогов спинного мозга. Каждая группа отвечает за сокращение своих мышц. Например, группа мотонейронов шейного отдела управляет мускулатурой рук.

Именно из-за участия спинного мозга и его мотонейронов в управлении двигательным аппаратом, позвоночник опасно травмировать и высок риск при травме, получить инвалидность. И даже массаж позвоночника стоит доверять только проверенным профессионалам.

Классификация двигательных нейронов:

• Клетки Реншо
• Малые альфа-мотонейроны.
• Большие альфа-мотонейроны.
• Гамма-мотонейроны.

Большие альфы формируют собой ствол нервной цепи, а малые альфа и гамма со своими небольшими аксонами передают сигналы в самые труднодоступные участки. Клетки Реншо выполняют специальную функцию коммутации сигналов. Это своего рода телефонисты, которые в прошлом веке вручную соединяли разных абонентов телефонной связи.

Советы: как улучшить функции нейронов

Как и всегда, здоровые привычки играют важную роль в оптимальном развитии функций нейронов. Наш мозг благодарит нас за заботу о теле. Как говорится, «в здоровом теле — здоровый дух». Что мы можем сделать, чтобы улучшить пластичность мозга и нейрогенез?

Спать, отдыхая: необязательно спать строго 8 часов. У каждого из нас свой ритм сна, и есть люди, для которых вполне достаточно спать 7 или 7,5 часов

Однако важно, чтобы сон был восстанавливающим.

Использовать умеренные физические нагрузки и стимуляции: нейрогенез происходит для адаптации к окружающему миру. Это связано с преодолением трудностей для достижения наших целей, что, в свою очередь, задействует наши навыки принятия решений.

Избегать чрезмерного стресса: небольшой уровень стресса полезен, но всегда надо знать когда мы «переходим черту».

Заниматься сексом: это отличный способ стимуляции и борьбы со стрессом, а также физическая нагрузка.

Делать упражнения для мозга: CogniFit («КогниФит») является лидером среди программ по когнитивной стимуляции, все упражнения можно выполнять онлайн с помощью любого устройства — компьютера, телефона, планшета

Нейропсихологи и нейроучёные разработали увлекательные упражнения в виде простых игр, с помощью которых можно профессионально «тренировать» основные функции головного мозга. Эта программа была высоко оценена научным сообществом и в настоящее время применяется в различных медицинских учреждениях, школах, колледжах и университетах по всему миру. Откройте для себя этот простой инструмент, с помощью которого каждый сможет профессионально протестировать и потренировать свой мозг.

От редакции : Причины онемения левой стороны лица, их диагностика и лечение

Недостаток сна, однообразие, постоянная рутина и высокий уровень стресса приводят к замедлению нейрогенеза.

Как работают двигательные нейроны

Всё нервная система, центральные и периферические нервы — это большой и сложный механизм, в котором согласованно работает множество элементов. По сути, прямохождение человека это уникальная и очень затратная для организма функция, которая требует особого рода двигательного механизма, и он у человека присутствует.

Любое физическое действие сводится к тому, что определенная группа мышц сгибается и разгибается, и для этого существуют специальные клетки «сгибатели и разгибатели».

В соответствующем отделе коры головного мозга формируется двигательный сигнал. Участвуют в этом ещё одни специализированные клетки, которые называют пирамидальными за их форму. Пирамидальные клетки составляют пирамидальный двигательный путь, по которому сигнал достигает спинного мозга.

За работу сгибателей и разгибателей, в результате деятельности которых происходит сокращение мышц, отвечают разные области коры мозга: формируется сигнал в области прецентральной извилины, а за работу сгибателей и разгибателей уже отвечают задние области обоих полушарий.

Рефлексы

Рефлексы — быстрые, непроизвольные реакции в ответ на воздействие раздражителей. Наиболее известный рефлекс — рефлекс надколенника, который проверяется, когда врач стучит по колену пациента во время физического обследования. Рефлексы интегрированы в сером веществе спинного мозга или в стволе головного мозга. Рефлексы позволяют организму очень быстро реагировать на раздражителей, отправляя ответы эффекторам до того, как нервные сигналы достигают сознательной части мозга. Это объясняет, почему люди часто тянут свои руки подальше от горячего объекта, прежде чем они понимают, что они находятся в опасности.

Функции черепных нервов Каждый из 12 черепных нервов имеет определенную функцию в пределах нервной системы. Обонятельный нерв (I) переносит информацию о запахе в мозг из обонятельного эпителия в крыше носовой полости. Зрительный нерв (II) осуществляет передачу визуальной информации от глаз к мозгу. Глазодвигательные, блоковые и отводящие нервы (III, IV и VI) все работают вместе, чтобы позволить мозгу контролировать движение и фокусировку глаз. Тройничный нерв (V) несет ощущения от лица и иннервирует мышцы жевания. Лицевой нерв (VII) иннервирует мышцы лица, чтобы сделать выражение лица и несет вкусовую информацию от передней 2/3 части языка. Преддверно-улитковый нерв (VIII) проводит слуховую информацию от ушей в мозг.

От редакции : Спросите специалиста

Языкоглоточный нерв (IX) несет вкусовую информацию от задней 1/3 языка и помогает при глотании.

Блуждающий нерв (X), который называют блуждающим нервом из-за того, что он иннервирует много различных областей, «странствует» через голову, шею и туловище. Он несет в себе информацию о состоянии жизненно важных органов в головном мозге, обеспечивает двигательные сигналы речевого управления и обеспечивает парасимпатические сигналы многих органов.

Добавочный нерв (XI) управляет движениями плеч и шеи.

Подъязычный нерв (XII) перемещает язык для речи и глотания.

Виды двигательных нейронов

Двигательные нейроны, клетки функционально подразделяются на следующие группы:

1. Чувствительные (афферентные). Получают и обрабатывают сигнал от головного и спинного мозга.
2. Двигательные (эфферентные). Непосредственно присоединены к волокнам мышц. У каждой мышце свой двигательный нерв.
3. Вставочные (ассоциативные). Являются своего рода распределительными трансформаторными будками в организме. Они принимают сигнал и в зависимости от полученных инструкций могут его усилить, ослабить и передать дальше по цепи.

К каким мышцам присоединены мотонейроны

Ко всем мышечным волокнам присоединены свои мотонейроны. Вмести мотоклетка и мышечное волокно, к которому она присоединена, называются «двигательной единицей». Каждая такая единица функционирует независимо от других подобных единиц. И в каждую двигательную единицу входят мышечные волокна только одного типа.

Типы мышечных волокон:

1. Медленные оксидативные волокна.
2. Быстрые оксидативные волокна.
3. Быстрые гликолитические волокна.

Особенности нервных клеток

Нейроны чем-то отдалённо напоминают колонию муравьев – их так же много и они разделены на разнообразные группы по специализации. Именно в разности этих специализаций и заключаются их специфические особенности и отличия.

Виды мотонейронов, их характеристика и локализация в коре головного мозга:

• Центральные иннервирующие сгибатели: локализуются в области прецентральной извилины и отвечают за сжатие (сокращение) скелетных мышц.
• Центральные иннервирующие разгибатели: локализуются в области заднего мозга и отвечают за расслабление скелетных мышц.
• Периферические альфа: клетки, передающие волокнам мышц команды к сокращению. Локализуются в передних рогах спинного мозга.
• Периферические гамма: клетки, отвечающие за тонус мышц. Локализуются там же, в передних рогах спинного мозга.
• Вставочные: присутствую во всех отделах ЦНС, и осуществляют роль коммуникации всех сигналов в ЦНС.

Строение нейронов

Двигательная нервная клетка состоит из трёх условных частей: тело двигательного нейрона, один аксон и множество дендритов. Дендриты это активные нервные окончания клеток, по которым устанавливается связь между нейронами, и проходят электрохимические импульсы. Нервы формируют между собой связи разной степени устойчивости. А аксоны уже соединяются с другими клетками и передают им командные сигналы, образуя из себя всю нервную систему.

Часть связей формирует полностью автоматизированную систему по контролю множества физиологических процессов, которые человеку нет необходимости осознанно контролировать. Называют эти связи условными и безусловными рефлексами. Так же устойчивые нейронные цепи формируются в процессе любой деятельности, в том числе и мышления.

Чем чаще человек совершает одно и то же действие, думает одни и те же мысли, одинаково реагирует на одни и те же раздражители, тем устойчивей становятся связи, которые эти события формируют. Так формируются приобретённые рефлексы, полезные и вредные привычки, физические и психологические зависимости. Каждое обращение человека в русло привычного поведения только укрепляет связанные с этим нейронные цепи, и любая попытка в дальнейшем изменить свой характер, своё поведение будет встречать все больше сопротивления психики (где располагается корень любого пристрастия) и ощущение дискомфорта.

Рефлекторная дуга

То самое большинство автоматизированных нейронных цепей, которые отвечают за бессознательную регулировку всех процессов в организме, по сути, и является рефлекторной дугой. «Рефлекторная дуга» — это устойчивая нейронная связь, которая гарантированно срабатывает при определенных идентичных условиях. Например, отдёрнуть руку от горячего предмета это рефлекс, который исполняет связь. Запускается рефлекс раздражителем – в данном примере любым горячем предметом.

Общий механизм рефлексивной деятельности следующий:

1. Сигнал о присутствии раздражителя передаётся на чувствительные нервные окончания и по связи из дендритов перенаправляется на анализ в головной мозг. Каждая область коры головного мозга отвечает за определённую специализацию. Соответственно и нервные окончания по всему телу привязаны к разным областям мозга, и каждый нейрон посылает сигналы исключительно в свой собственный командный центр.
2. После того, как дендриты первые отреагировали на раздражитель, эта реакция переходит на клетку.
3. Информация о события трансформируется в электрохимический импульс, который тут же передается по всей нервной системе в соответствующие отделы коры головного мозга.
4. Мозг анализирует полученную информацию и передает ответный импульс обратно по всей цепи с набором обязательных инструкций для клеток, как им вести себя в фазу ответной реакции и нужна ли эта фаза.
5. Фаза физической реакции на раздражитель, в которую клетки выполняют полученные инструкции.

Строение и функции

Вставочная клетка состоит из тела, от которого отходят единичный аксон и дендриты. Дендриты вставочных клеток чаще короткие. Их аксоны вариативно переходят в границах спинного мозга из задних рогов в передние (замыкают дугу на уровне отрезка спинного мозга) или распространяются в область других уровней мозговых структур – спинных, головных.

Одна из функций вставочных нейронов – торможение интенсивности некоторых сигналов. К примеру, интернейроны неокортекса (новой коры, отвечающей за высшие психические функции – сенсорное восприятие, осознанное мышление, произвольную двигательную активность, речь) избирательно понижают интенсивность части сигналов, поступающих из таламуса, чтобы предотвратить необходимость отвлекаться на посторонние, малозначащие стимулы. Если импульсация, спровоцированная внешним стимулом, недостаточно сильна, она может затухнуть, не доходя до коркового слоя головного мозга.

Область влияния вставочных клеток ограничена индивидуальными особенностями строения – длина отростков-аксонов, количество коллатеральных ответвлений. Обычно вставочные оснащены аксонами с терминалями (концевой участок, представленный синаптическим окончанием – местом контакта с другими клетками), заканчивающимися в пределах одного центра, что обуславливает интеграцию в рамках группы.

Вставочные нейроны замыкают рефлекторные дуги, они воспринимают возбуждение от афферентных нервных структур, перерабатывают данные и передают их двигательным нейронам. Ассоциативные клетки играют ведущую роль в формировании нейрональных сетей, где продлевается срок хранения поступающей и переработанной информации.