Рефлексы собак Павлова нашли и у растений. Рефлексы у растений

Рефлексы собак Павлова нашли и у растений

Эксперименты Павлова над собаками известны всему миру, но кто бы мог подумать, что их повторят ученые из Университета Западной Австралии, но уже над растениями. Эксперименты австралийцев показали, что растения способны предсказывать некоторые бытовые моменты используя свой опыт.

Один из экспериментов над растениями проходил в Y-образном лабирине, где периодически включался свет, но свету предшествовала работа вентилятора, спустя некоторое время растения стали предсказывать включение светильника. Этот эксперимент стал современным аналогом Павловского эксперимента, когда ученый заметил, что собаки облизываются при виде человека, который обычно кормил животных. Исходя из такого рефлекса, ученый начал уведомлять собак перед кормежкой при помощи колокольчика, в итоге на звук колокольчика у собак также выработался рефлекс с облизыванием.

Так как растения чуть сложнее в изучении, ученые из Австралии поделили проростки гороха на две части. Первые восемь дней эти растения имели одинаковые 8 часов света и 16 часов темноты. Затем они стали испытывать ветер и свет, для каждой группы были разные условия получения света и ветра. В первые три дня вентилятор дул за час до появления света, потом свет подавался и вместе с ним вентилятор работал еще 30 минут, после чего свет оставался еще на пол часа, а вентилятор отключался. В эксперименте ученые увидели стимул у растений, также был отмечен рост в сторону источника света. Каждая из групп была поделена по принципу нахождения света и вентилятора, в одной группе вентилятор и источник света находились в одной стороне, а в другой находились в разных сторонах.

Итог такого эксперимента оказался впечатляющим, из одной группы 62 процента растений росли не в сторону источника света, а в сторону вентилятора, это в той группе где свет и вентилятор были с разных сторон, а из другой 69 процентов росли в сторону постоянного источника света.

Ученые проводившие эксперимент считают, что исследования такого характера с растениями будут продолжаться и откроют широкую и научно обоснованную дискуссию о сознании и памяти растений.

www.fainaidea.com

Биологическое значение безусловных и условных рефлексов

Билет № 10

1. Автотрофное питание. Фотосинтез, его значение.

Автотрофное питание, когда организм сам синтезирует органические вещества из неорганических, включает фотосинтез и хемосинтез (у некоторых бактерий).

Фотосинтез протекает у растений, цианобактерий. Фотосинтез — это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода. У высших растений фотосинтез происходит в хлоропластах — пластидах овальной формы, содержащих хлорофилл, который определяет окраску зеленых частей растения. У водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах, имеющих различную форму. У бурых и красных водорослей, обитающих на значительной глубине, куда затруднен доступ солнечного света, имеются другие пигменты.

Фотосинтез обеспечивает органическим веществом не только растения, но и животных, которые ими питаются. То есть является источником пищи для всего живого на планете.

Выделяющийся при фотосинтезе кислород, поступает в атмосферу. В верхних слоях атмосферы из кислорода образуется озон. Озоновый экран защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, что сделало возможным выход живых организмов на сушу.

Кислород необходим для дыхания растений и животных. При окислении глюкозы с участием кислорода в митохондриях запасается почти в 20 раз больше энергии, чем в его отсутствие. Что делает использование пищи гораздо более эффективным, привело к высокому уровню обмена веществ у птиц и млекопитающих.

Все это позволяет говорить о планетарной роли фотосинтеза и необходимости охраны лесов, которые называют «легкими нашей планеты».

2. Характеристика царства животных. Роль животных в природе. Среди готовых микропрепаратов простейших найдите эвглену зеленую. Объясните, почему эвглену зеленую ботаники относят к растениям, а зоологи — к животным.

К царству животных относятся гетеротрофные организмы, являющиеся фаготрофами, т. е. поглощающие пищу более или менее крупными частями, «кусочками». В отличие от грибов, которые всасывают питательные вещества в виде растворов (осмотрофы).

Для животных характерна подвижность, хотя некоторые кишечнополостные во взрослом состоянии ведут оседлый образ жизни. Также у большинства животных имеется нервная система, обеспечивающая ответную реакцию на раздражения.

Животные могут быть растительноядными, плотоядными (хищники, падальщики) и всеядными.

В природе животные являются консументами, потребляют готовое органическое вещество и значительно ускоряют круговорот веществ в экосистемах и биосфере в целом. Животные способствуют процветанию многих видов растений, являясь опылителями, распространяя семена, разрыхляя почву, обогащая ее экскрементами. Морским животным, обладающим известковым скелетом, мы обязаны образованием запасов мела, известняка, способствующих постоянной концентрации углекислого газа в атмосфере.

Эвглена зеленая, одноклеточное живое существо, занимает промежуточное положение в систематике, обладая особенностями, присущими разным царствам. Она имеет хлоропласты и на свету питается с помощью фотосинтеза. При наличии в воде растворенных органических веществ, особенно в темноте, она их поглощает, переходя на гетеротрофное питание. Наличие жгутика обеспечивает подвижность, что также роднит ее с животными.

3. Объясните биологическое значение безусловных и условных рефлексов. Составьте схему рефлекторной дуги (безусловного рефлекса) и объясните, из каких частей она состоит. Приведите примеры безусловных рефлексов человека.

Учение о рефлексах связано с трудами отечественного физиолога Ивана Михайловича Сеченова.

Рефлексом называют ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую при участии нервной системы. Рефлексы бывают безусловные — врожденные и условные — приобретенные в течение жизни.

Безусловные рефлексы обеспечивают выживание организма и вида в постоянных условиях среды и на ранних этапах жизни. К ним относятся защитные (мигание при попадании соринки в глаз), ориентировочные (изучение окружающего мира), пищевые (сосание у детей, выработка слюны). Инстинкты тоже носят врожденный характер, их иногда рассматривают как сложную последовательность безусловных рефлексов. Важнейшим инстинктом является продолжение рода.

Для приспособления к новым условиям служат условные рефлексы. Они образуются при наличии определенных условий и обеспечивают наилучшую ответную реакцию. Примером условного рефлекса является прилет птиц к знакомой кормушке, распознавание съедобного и несъедобного (поначалу птенец клюет все подряд) , обучение собаки командам.

Рефлекторная дуга безусловного коленного рефлекса включает:

1. рецептор — окончание чувствительного нейрона,
2. нервные пути, по которым сигнал передается в центральную нервную систему — чувствительный нейрон, который передает сигнал в спинной мозг,
3. исполнительный нейрон в передних корешках спинного мозга, передающий ответную команду,
4. орган, производящий ответную реакцию, — мышца.

Большинство дуг других рефлексов включают дополнительно вставочные нейроны.

автор: Владимир Соколов

staminaon.com

Поведение растений (plant behavior) - это... Что такое Поведение растений (plant behavior)?

За последние годы было опубликовано неск. (проведенных в плохо контролируемых условиях) исслед. чувствительности и реактивности растений по отношению к эмоциональным раздражителям. Настойчивые попытки воспроизвести эти же эксперименты в контролируемых условиях закончились неудачей и не подтвердили эти оригинальные открытия, что отнюдь не уменьшило интерес широкой публики к этим сообщениям.

Рецепторные процессы растений обеспечивают реакции на свет, температуру, влажность, прикосновения, силу тяжести и различные хим. раздражители, в т. ч. ядовитые и питательные вещества. Сенсорные процессы у растений носят обычно диффузный характер и осуществляются на уровне всего организма, но нередко имеют специфическую и точную локализацию.

Существование функций «соединителя» («connector») между рецепторными и эффекторными звеньями у растений легко доказывается их пространственной разнесенностью. Эффектор может отстоять от рецептора на неск. дюймов. Точная природа способа соединения рецепторов и эффекторов растений стала предметом интереса весьма противоречивых теорий. Нек-рые из них делают упор на диффузии растительных гормонов; другие подчеркивают роль растительных «нервов», и т. п.

У растений существует неск. различных типов движения. Нек-рые микроскопические растения способны скользить по поверхности, возможно, в результате движения цитоплазмы; другие осуществляют вращение с помощью жгутиков — образований, напоминающих хлысты. Более крупные растения демонстрируют движение (двигательные реакции, эффекторное поведение) в результате паттернов роста и динамики тургора. На плантациях, где сконцентрировано слишком много растений, «конкуренция» за свет приводит, по-видимому, к ускорению вытягивания растений вверх — удлинению по направлению к солнцу. Это явная реакция роста. Такое формирование реакций растений на свет можно объяснить, исходя из того, что свет уменьшает концентрацию гормона роста «ауксина», из-за чего рост замедляется на более освещенной стороне и усиливается на затененной, вследствие чего происходит изгибание. Обвивающие движения виноградной лозы и усиков, по-видимому, яв-ся результатом реакции на эффект давления и рост. Движения, обусловленные тургором, вызваны изменением концентрации воды в оперативных (strategic) клетках; они выполняют задачу поддержания формы, когда наполнены водой, и вызывают увядание, когда в них недостаточно воды.

«Утомление» наблюдается у растений в тех случаях, когда не происходит полного восстановления после стимуляции. Если помешать «мухоловке» (кендырю проломниколистному) закрыться и неск. раз дотронуться до одного из волосков, получившие чрезмерное раздражение рецепторы не будут вызывать закрытия даже в том случае, если удалить помеху — до тех пор, пока не пройдет время, достаточное для восстановления.

Поведение чувствительных растений послужило толчком к проведению психологами экспериментов по контролируемой выработке условных рефлексов. Авторы подобных работ либо потерпели неудачу с выработкой условных рефлексов, либо представили положительные результаты, не получившие дальнейшего подтверждения при повторении этих экспериментов.

Несмотря на отсутствие стабильного успеха в исслед. по выработке условных рефлексов, растения на самом деле способны к научению. Это стало абсолютно ясным благодаря доказательствам, полученным в ходе изучения фотопериодичности. Вполне возможно, что научение в данном случае представляет собой форму канализации, а не ту или иную разновидность обусловливания. Исслед., демонстрирующие, что растения обладают «высшими» психич. способностями, были встречены неоднозначно. Есть сообщения о том, что растения способны различать музыку, причем классическая музыка вызывает положительные реакции, а «кислотный» рок — отрицательные. Кроме того, встречаются сообщения о том, что растения по-разному реагируют на то, как люди с ними разговаривают. В научных кругах подобные результаты вызывают глубокое недоверие. Др. культуры более терпимы, и эти идеи получили широкое распространение в народных верованиях.

См. также Канализация, Циркадный ритм

Ю. Л. Хартли

.

dic.academic.ru

Рефлекс (биология) - это... Что такое Рефлекс (биология)?

Рефлекс (от лат. reflexus — отражённый) — стереотипная реакция живого организма на раздражитель, проходящая с участием нервной системы. Рефлексы существуют у многоклеточных живых организмов, обладающих нервной системой, осуществляются посредством рефлекторной дуги.[1] Рефлекс — основная форма деятельности нервной системы.

Исторические сведения

Предположение о рефлекторном характере деятельности высших отделов головного мозга впервые было развито ученым-физиологом И. М. Сеченовым. До него физиологи и неврологи не решались поставить вопрос о возможности физиологического анализа психических процессов, которые предоставлялось решать психологии.

Далее идеи И. М. Сеченова получили развитие в трудах И. П. Павлова, который открыл пути объективного экспериментального исследования функций коры, разработал метод выработки условных рефлексов и создал учение о высшей нервной деятельности. Павлов в своих трудах ввел деление рефлексов на безусловные, которые осуществляются врожденными, наследственно закрепленными нервными путями, и условные, которые, согласно взглядам Павлова, осуществляются посредством нервных связей, формирующихся в процессе индивидуальной жизни человека или животного.

Большой вклад в формирование учения о рефлексах внёс Чарлз С. Шеррингтон (Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1932). Он открыл координацию, взаимное ингибирование и облегчение рефлексов.

Значение учения о рефлексах

Учение о рефлексах дало очень многое для понимания самой сущности нервной деятельности. Однако сам рефлекторный принцип не мог объяснить многие формы целенаправленного поведения. В настоящее время понятие о рефлекторных механизмах дополнено представлением о роли потребностей в организации поведения, стало общепринятым представление о том, что поведение животных организмов, в том числе и человека, носит активный характер и определяется не столько возникающими раздражениями, сколько планами и намерениями, возникающими под влиянием определённых потребностей. Эти новые представления получили своё выражение в физиологических концепциях «функциональной системы» П. К. Анохина или «физиологической активности» Н. А. Бернштейна. Сущность этих концепций сводится к тому, что мозг может не только адекватно отвечать на внешние раздражения, но и предвидеть будущее, активно строить планы своего поведения и реализовать их в действии. Представления об «акцепторе действия», или «модели потребного будущего», позволяют говорить об «опережении действительности».

Общий механизм формирования рефлекса

Нейроны и пути прохождения нервных импульсов при рефлекторном акте образуют так называемую рефлекторную дугу:

Классификация

По ряду признаков рефлексы могут быть разделены на группы[2]

• По типу образования: условные и безусловные рефлексы
• По видам рецепторов: экстероцептивные (кожные, зрительные, слуховые, обонятельные), интероцептивные (с рецепторов внутренних органов) и проприоцептивные (с рецепторов мышц, сухожилий, суставов)
• По эффекторам: соматические, или двигательные (рефлексы скелетных мышц), например флексорные, экстензорные, локомоторные, статокинетические и др.; вегетативные внутренних органов — пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.
• По биологической значимости: оборонительные, или защитные, пищеварительные, половые, ориентировочные.
• По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг различают моносинаптические, дуги которых состоят из афферентного и эфферентного нейронов (например, коленный), и полисинаптические, дуги которых содержат также 1 или несколько промежуточных нейронов и имеют 2 или несколько синаптических переключений (например, флексорный).
• По характеру влияний на деятельность эффектора: возбудительные — вызывающими и усиливающими (облегчающими) его деятельность, тормозные — ослабляющими и подавляющими её (например, рефлекторное учащение сердечного ритма симпатическим нервом и урежение его или остановка сердца — блуждающим).
• По анатомическому расположению центральной части рефлекторных дуг различают спинальные рефлексы и рефлексы головного мозга. В осуществлении спинальных рефлексов участвуют нейроны, расположенные в спинном мозге. Пример простейшего спинального рефлекса — отдергивание руки от острой булавки. Рефлексы головного мозга осуществляются при участии нейронов головного мозга. Среди них различают бульбарные, осуществляемые при участии нейронов продолговатого мозга; мезэнцефальные — с участием нейронов среднего мозга; кортикальные — с участием нейронов коры больших полушарий головного мозга.

Безусловные

Безусловные рефлексы — наследственно передаваемые (врожденные) реакции организма, присущие всему виду. Выполняют защитную функцию, а также функцию поддержания гомеостаза (приспособления к условиям окружающей среды) .

Безусловные рефлексы — это наследуемые, неизменные реакции организма на определённые воздействия внешней или внутренней среды, независимо от условий возникновения и протекания реакций. Безусловные рефлексы обеспечивают приспособление организма к неизменным условиям среды. Основные типы безусловных рефлексов: пищевые, защитные, ориентировочные, половые.

Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях.

Простейшие нейронные сети, или дуги (по выражению Шеррингтона), участвующие в безусловных рефлексах, замыкаются в сегментарном аппарате спинного мозга, но могут замыкаться и выше (например, в подкорковых ганглиях или в коре). Другие отделы нервной системы также участвуют в рефлексах: ствол мозга, мозжечок, кора больших полушарий.

Дуги безусловных рефлексов формируются к моменту рождения и сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни. Многие безусловные рефлексы проявляются лишь в определенном возрасте; так, свойственный новорожденным хватательный рефлекс угасает в возрасте 3—4 месяцев.

Различают моносинаптические (включающие передачу импульсов к командному нейрону через одну синаптическую передачу) и полисинаптические (включающие передачу импульсов через цепочки нейронов) рефлексы.

Нейронная организация простейшего рефлекса

Простейшим рефлексом позвоночных считается моносинаптический. Если дуга спинального рефлекса образована двумя нейронами, то первый из них представлен клеткой спинномозгового ганглия, а второй — двигательной клеткой (мотонейроном) переднего рога спинного мозга. Длинный дендрит спинномозгового ганглия идёт на периферию, образуя чувствительное волокно какого-либо нервного ствола, и заканчивается рецептором. Аксон нейрона спинномозгового ганглия входит в состав заднего корешка спинного мозга, доходит до мотонейрона переднего рога и посредством синапса соединяется с телом нейрона или одним из его дендритов. Аксон мотонейрона переднего рога входит в состав переднего корешка, затем соответствующего двигательного нерва и заканчивается двигательной бляшкой в мышце.

Чистых моносинаптических рефлексов не существует. Даже коленный рефлекс, являющийся классическим примером моносинаптического рефлекса, является полисинаптическим, так как чувствительный нейрон не только переключается на мотонейрон мышцы-разгибателя, но и отдает аксонную коллатераль, переключающуюся на вставочный тормозной нейрон мышцы-антагониста, сгибателя.

Условные

Условные рефлексы возникают в ходе индивидуального развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга.

Разработка учения об условных рефлексах связана в первую очередь с именем И. П. Павлова. Он показал, что новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звоночек, даже если мясо не предъявлено. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нём могут успешно жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть.

Аксон-рефлекс

Аксон-рефлекс осуществляется по разветвлениям аксона без участия тела нейрона. Рефлекторная дуга аксон-рефлекса не содержит синапсов и тел нейронов. С помощью аксон-рефлексов регуляция деятельности внутренних органов и сосудов может осуществляться (относительно) независимо от центральной нервной системы[3][4].

Патологические рефлексы

Патологические рефлексы — неврологический термин, обозначающий необычные для здорового взрослого человека рефлекторные реакции. В ряде случаев свойственны более ранним стадиям фило- или онтогенеза.

Интересные факты

Существует мнение, что психическая зависимость от чего-либо вызвана формированием условного рефлекса. Например, психическая зависимость от наркотиков связана с тем, что приём определённого вещества связывается с приятным состоянием (формируется условный рефлекс, который сохраняется в течение почти всей жизни).

См. также

Примечания

Литература

• Скоромец А. А., Скоромец А. П., Скоромец Т. А. Пропедевтика клинической неврологии. СПб.: Политехника, 2004
• Гл.ред. чл-кор. АМН СССР Косицкий Г. И., «Физиология человека». Изд. «Медицина», 1985.
• Словарь физиологических терминов / отв. ред. Газенко О.Г.. — М.: «Наука», 1987. — 32 000 экз.
• Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студентов высших учебных заведений / ред. Камкин А.Г., Каменский А.А.. — М.: Издательский центар «Академия», 2004. — 1072 с. — 5 000 экз. — ISBN 5-7695-1675-5
• Ноздрачев А.Д., Баранникова И.А., Батуев А.С. и др. Физиология нервной, мышечной и сенсорной систем // Общий курс физиологии человека и животных. В 2 кн.: Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. — М.: «Высшая школа», 1991. — Т. 1. — 512 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-06-000650-6

dic.academic.ru

Билет № 20 - Образовательный сайт Казахстана

1. Рефлекс – основа нервной регуляции. Безусловные и условные рефлексы, их роль в жизни человека и животных

Рефлекс можно определить как реакцию организма на воздействие (стимул), осуществляемую под управлением нервной системы. Понятие «рефлекс» происходит от латинского reflexio – отражаю, т.е. рефлекс – это тот или иной ответ организма (его мышц, внутренних органов), отражающий действие на нервную систему некоторого сигнала.

Примером рефлекса может служить коленный рефлекс. Когда невропатолог ударяет молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы бедра, мышца немного, но резко растягивается. В результате возбуждаются чувствительные окончания нервных клеток (рецепторы растяжения), находящиеся непосредственно в тканях мышцы. Тела чувствительных нейронов находятся в узлах, расположенных вдоль спинного мозга. По аксону чувствительного нейрона возбуждение (сигнал о том, что мышца растянута) достигает спинного мозга (точнее, его передних рогов; см. также вопрос 1 билета № 22), где расположены тела двигательных нейронов. Получивший сигнал двигательный нейрон также возбуждается. По его аксону нервные импульсы возвращаются к четырехглавой мышце бедра, которая и сокращается. В результате происходит быстрое разгибание коленного сустава.

На этом примере хорошо видно, что при осуществлении рефлекторной реакции возбуждение распространяется по так называемой рефлекторной дуге. Начинается дуга с чувствительной структуры – рецептора, воспринимающего раздражение. Рецептор может быть «настроен» на сигналы, приходящие из внешнего мира (свет, звуки, запахи) либо из внутренней среды организма (например, концентрация кислорода в крови).

Следующий этап работы дуги – передача сигнала по нервам в центральную нервную систему. Здесь возбуждение распространяется или непосредственно на двигательный нейрон (как в случае коленного рефлекса), или на промежуточные (вставочные) нервные клетки, а уже через них – на двигательный нейрон. Наличие вставочных нейронов позволяет нашему мозгу анализировать пришедшие сигналы и запускать с их помощью наиболее «подходящие» в данный момент рефлексы, регулировать интенсивность реакций, соединять отдельные рефлексы в цепи и т.д.

Наконец, по аксону двигательного нейрона возбуждение достигает исполнительного органа, в результате чего деятельность этого органа изменяется. По типу исполнительного органа рефлексы подразделяют на двигательные, заканчивающиеся сокращением скелетных мышц, и вегетативные, в результате которых меняется работа внутренних органов (желез, сердца и др.).

Русские физиологи И.М. Сеченов и И.П. Павлов разделили все наблюдаемые в поведении животных и человека рефлексы на две группы. Первая группа – это врожденные ответные реакции, которые наследуются от родителей и сохраняются в течение всей жизни. Такие рефлексы видоспецифичны, т.е. характерны для всех представителей данного вида. Круг запускающих их стимулов генетически жестко определен (пища, боль, запах особи противоположного пола и т.п.). И.П. Павлов назвал такие рефлексы безусловными, а запускающие их стимулы – подкреплением.

Вторая группа рефлексов – это приобретенные ответные реакции, образующиеся в результате повторного сочетания любого индифферентного (исходно незначимого) раздражителя с подкреплением. Такие рефлексы индивидуальны; они вырабатываются при определенных условиях у каждой особи, могут в течение жизни исчезать или заменяться другими подобными рефлексами и не передаются потомству. И.П. Павлов назвал такие рефлексы условными.

Врожденные формы поведения (безусловные рефлексы) выработались в процессе эволюции и являются таким же результатом естественного отбора, как и морфологические, физиологические и другие признаки организма. Они генетически жестко заданы, поэтому в систематике один из критериев вида – поведенческий. Безусловные рефлексы очень разнообразны. Их можно классифицировать следующим образом. 1. Рефлексы, направленные на сохранение внутренней среды организма. Это пищевые, питьевые, а также гомеостатические рефлексы (поддержание постоянной температуры тела, оптимальных частот дыхания и сердцебиения и т.п.). 2. Рефлексы, возникающие при изменении условий внешней среды организма. Это ситуационные рефлексы (поведение в стае, постройка гнезд, исследовательские и подражательные рефлексы) и оборонительные реакции. 3. Рефлексы, связанные с сохранением вида, – половые и родительские.

Рассмотрим теперь, что происходит в нервной системе при выработке условного рефлекса, например, реакции слюноотделения у собаки при включение звука. Такая реакция формируется на основе безусловного рефлекса, развивающегося при контакте пищи с рецепторами языка. В этом случае возбуждение поступает в продолговатый мозг (где находятся центры вкуса и слюноотделения) и из него – к слюнным железам. Однако у каждого безусловного рефлекса есть так называемое корковое представительство. Это участок в коре больших полушарий, который при необходимости корректирует работу подкоркового центра. При предъявлении звука в височной коре возбуждается слуховой центр. Если одновременно со звуком собаке давать пищу, то после нескольких сочетаний образуется связь между этим центром и корковым представительством безусловного рефлекса.

Именно такая связь (И.П. Павлов назвал ее временной связью) лежит в основе условного рефлекса. В дальнейшем, даже если предъявить только звук, у собаки начнет выделяться слюна, поскольку возбуждение от слухового центра распространится сначала на корковое представительство безусловного рефлекса, а оттуда – на центры продолговатого мозга.

Формирование условных рефлексов – это основной принцип, по которому в мозге идет переработка, накопление и использование информации. Доказано, что условный рефлекс можно образовать на базе любого безусловного рефлекса. Запускающими рефлекс стимулами (условными стимулами) могут стать также любые сигналы, воспринимаемые органами чувств.

Чем сложнее нервная система, тем больший вклад в поведение организма вносят условные рефлексы. Высокоразвитые животные (млекопитающие) при рождении обладают лишь безусловными рефлексами, но по мере взросления и обучения приобретают множество условных рефлексов, приспосабливая свои реакции к конкретным условиям обитания. Максимального развития эта способность достигает у человека, который наряду с условными рефлексами на реальные сигналы (по И.П. Павлову – первая сигнальная система) способен к формированию огромного количества условных рефлексов на речевые стимулы (вторая сигнальная система). Постепенно усложняясь, система условных рефлексов охватывает все существенные для человека стороны его жизни и служит основой для возникновения и развития процесса мышления.

2. Ткани. Взаимосвязь их строения и функций

Тканью многоклеточного организма называется совокупность его клеток, объединенных сходством строения, функций и происхождением. Следуя этому определению, у растений выделяют пять основных типов тканей: образовательную, покровную, механическую, проводящую, основную; у животных – четыре типа: эпителиальную, соединительную, мышечную, нервную.

В ходе эволюции ткани возникают как результат специализации исходно однотипных клеток на выполнении той или иной задачи (защита от влияний окружающей среды, придание телу механической прочности, движение). Ткани являются структурными единицами, из которых «собираются» органы и системы органов целостного организма.

Образовательная ткань растений состоит из мелких, живых, постоянно делящихся клеток. При этом часть из них в дальнейшем претерпевает рост и может превращаться в клетку любого другого типа растительных тканей – т.е. образовывать их. Образовательная ткань находится в так называемых точках роста растения – на верхушках стеблей и корней. Из нее также состоит зародыш семян. У многолетних растений может формироваться особый тип образовательной ткани – камбий, за счет которого происходит утолщение и образование годичных колец.

Покровные ткани растений расположены на границе с внешней средой и выполняют защитную функцию. В связи с этим они состоят из плотно сомкнутых клеток и могут быть как однослойными (эпидерма), так и многослойными (пробка). Эпидерма содержит живые клетки и покрывает листья, молодые стебли. В эпидерме есть устьица, регулирующие процессы испарения воды и газообмена. Пробка состоит из нескольких слоев клеток, цитоплазма которых отмирает вследствие резкого утолщения клеточных стенок (опробковение). Пробка выполняет защитную функцию еще эффективнее эпидермы и в наиболее развитом виде встречается у многолетних растений.

Механические (опорные) ткани растений обеспечивают их прочность и, если нужно, жесткость. Они состоят из клеток-волокон, чаще омертвевших, имеющих толстую клеточную стенку. Эта стенка (а значит, и все волокно) может состоять преимущественно из целлюлозы и сохранять гибкость, а может при пропитке некоторыми веществами становиться более хрупкой, но гораздо более жесткой. Вторая ситуация наиболее характерна для древесины многолетних растений.

Проводящие ткани растений делятся на те, которые осуществляют транспорт воды и минеральных солей от корней к побегу, и те, которые проводят питательные вещества (раствор глюкозы) от листьев к остальным органам. У цветковых растений это соответственно сосуды (ксилема) и ситовидные трубки (флоэма). И те, и другие состоят из вытянутых цилиндрических клеток, «посаженных» торцами друг на друга. В сосудах поперечные перегородки между клетками исчезают, в ситовидных трубках в поперечных перегородках возникают многочисленные отверстия, собственно и вызывающие ассоциацию с ситом. Клетки ксилемы мертвые, и транспорт воды по ним осуществляется за счет физико-химических процессов. Клетки ситовидных трубок живые, хотя и лишены ядер. Их жизнеспособность обеспечивают находящиеся рядом клетки-спутницы, также входящие в состав флоэмы. Внутри стеблей и корней ксилема занимает более центральное, по отношению к флоэме, положение, а в жилках листьев – расположена выше нее.

Основные ткани растений содержат живые клетки, осуществляющие фотосинтез (прежде всего в листьях) либо запасающие питательные вещества (например, сердцевина стебля). Именно из клеток этого типа состоят тела (слоевища) низших растений – водорослей.

Эпителиальные (покровные) ткани животных, в отличие от растений, покрывают тело снаружи и выстилают находящиеся внутри него полости. Следовательно, их функция – не только защищать от внешних воздействий, но и разделять внутреннюю среду организма на ряд изолированных отсеков. Однослойные эпителии весьма разнообразны по строению и выстилают сосуды, протоки желез, стенки желудочно-кишечного тракта (в том числе всасывающие клетки с микроворсинками), стенки дыхательных путей (клетки имеют реснички). Многослойный эпителий образует наружный слой кожи – эпидермис. Нижние клетки эпидермиса постоянно делятся, верхние – выполняют собственно защитную функцию, в результате чего быстро отмирают и слущиваются. Эпителиальные клетки образуют также железы (поджелудочную, потовые и др.).

Соединительные ткани животных характеризуются наличием большого количества межклеточного вещества. Именно свойствами этого вещества определяется конкретная функция той или иной соединительной ткани. В случае наиболее «жидкого» межклеточного вещества мы имеем дело с кровью либо лимфой – тканями, выполняющими прежде всего транспортную и защитную функции.

Если межклеточное вещество содержит молекулы строительного белка коллагена, говорят о волокнистой соединительной ткани большей или меньшей плотности. Она образует подкожную жировую клетчатку, оболочки и сухожилия мышц, входит в состав стенок внутренних органов. Наличие очень большого количества белка в межклеточном веществе приводит к образованию хряща, а дополнительная его пропитка фосфатом кальция – к формированию костной ткани. В этих случаях соединительная ткань обеспечивает функционирование опорно-двигательной системы.

Мышечная ткань состоит из удлиненных клеток-волокон и выполняет присущие только животным тканям функции возбудимости и сократимости. При этом находящиеся в их цитоплазме специализированные белковые молекулы обеспечивают укорочение клеток под влиянием некоторых внешних воздействий (чаще всего – сигналов нервной системы). Выделяют гладкие (равномерно окрашенные) и поперечно-полосатые мышечные волокна. Первые образованы одноядерными клетками, входят в состав стенок внутренних органов (желудок, кишечник, мочевой пузырь, сосуды, протоки) и способны к длительным, но относительно слабым сокращениям. Вторые – многоядерные, образуют скелетные мышцы, а также сердце и способны к более кратковременным, но более мощным сокращениям. Для сердечной мышечной ткани характерно наличие между волокнами особых плотных контактов, благодаря чему возбуждение быстро передается от клетки к клетке. Это, в свою очередь, обеспечивает одновременность сокращения больших участков сердечной мышцы.

Нервная ткань образована нервными клетками (нейронами) и нейроглией. Нейроны обладают особыми свойствами – возбудимостью и проводимостью, что обеспечивает наиболее быструю передачу информации в нашем организме, а также ее переработку и хранение. Нейрон обычно состоит из тела и двух видов отростков: нескольких более коротких ветвящихся под острым углом дендритов и единственного более длинного аксона. Дендриты воспринимают информацию, в теле происходит ее обработка, аксон передает сигналы другим клеткам. Следовательно, внутри нейрона проведение информации идет в строго определенном направлении – от дендритов к телу и далее к аксону и по аксону. Информация проводится в виде коротких электрических импульсов.

Отдельные нейроны образуют в нервной ткани цепи и сети. Места контактов между нейронами, существующие в таких цепях, называют синапсами. В синапсе происходит передача сигнала с нейрона на нейрон (или мышечное волокно, клетку железы). Нейроглия – это вспомогательные клетки нервной ткани, обеспечивающие оптимальный режим для работы нейронов. Они регулируют состав межклеточной среды, передают питательные вещества от сосудов, обеспечивают механическую защиту и электрическую изоляцию отростков.

В целом можно сказать, что рассмотрение характеристик всех названных тканей является прекрасным примером того, как решение живыми организмами различных эволюционных задач вызывает изменения на структурно-анатомическом уровне и уровне реализации различных функций (последний составляет область интересов особой науки – физиологии).

testent.ru

Примеры рефлексов

Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражитель.

Безусловные рефлексы передаются по наследству, они присущи каждому биологическому виду; их дуги формируются к моменту рождения и в норме сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни.

Условные рефлексы возникают при индивидуальном развитии и накоплении новых навыков. Выработка новых временных связей зависит от изменяющихся условий среды. Условные рефлексы формируются на основе безусловных и с участием высших отделов головного мозга.

Безусловные и условные рефлексы можно классифицировать на различные группы по ряду признаков.

I. По биологическому значению

1. пищевые 2. оборонительные 3. половые 4. ориентировочные 5. позно-тонические (рефлексы положения тела в пространстве) 6. локомоторные (рефлексы передвижения тела в пространстве)

II. По расположению рецепторов, раздражение которых вызывает данный рефлекторный акт

1. экстерорецептивный рефлекс - раздражение рецепторов внешней поверхноcти тела 2. висцеро- или интерорецептивный рефлекс - возникающий при раздражении рецепторов внутренних органов и сосудов 3. проприорецептивный (миотатический) рефлекс - раздражение рецепторов скелетных мышц, суставов, сухожилий

III. По месту расположения нейронов, участвующих в рефлексе

1. спинальные рефлексы - нейроны расположены в спинном мозге 2. бульбарные рефлексы - осуществляемые при обязательном участии нейронов продолговатого мозга 3. мезэнцефальные рефлексы - осуществляемые при участии нейронов среднего мозга 4. диэнцефальные рефлексы - участвуют нейроны промежуточного мозга 5. кортикальные рефлексы - осуществляемые при участии нейронов коры больших полушарий головного мозга

Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях. Простейшие нейронные сети, или дуги (по выражению Шеррингтона), участвующие в безусловных рефлексах, замыкаются в сегментарном аппарате спинного мозга, но могут замыкаться и выше (например, в подкорковых ганглиях или в коре). Другие отделы нервной системы также участвуют в рефлексах: ствол мозга, мозжечок, кора больших полушарий. Дуги безусловных рефлексов формируются к моменту рождения и сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под влиянием болезни. Многие безусловные рефлексы проявляются лишь в определенном возрасте; так, свойственный новорожденным хватательный рефлекс угасает в возрасте 3-4 месяцев. Различают моносинаптические (включающие передачу импульсов к командному нейрону через одну синаптическую передачу) и полисинаптические (включающие передачу импульсов через цепочки нейронов) рефлексы.

Натуральные условные рефлексы - это те рефлексы, которые образовались естественным образом, без вмешательства человека.

Собака, зайдя на тонкий лед в начале зимы, чувствует, как он трещит и ломается под ногами. Бывает, что животное проваливается, мочит лапы. Одного такого случая достаточно, чтобы собака начала стороной обходить лужи и водоемы, покрытые льдом. Такое поведение определяется натуральным условным рефлексом.

Искусственные условные рефлексы - это рефлексы, выработанные человеком в результате создания определенных условий. Например, создавая соответствующие условия и применяя определенные раздражители, дрессировщик вырабатывает условный рефлекс посадки собаки по команде "Сидеть". Условный рефлекс в таком случае будет искусственным.

В процессе воспитания и дрессировки собаки могут выработаться нежелательные для нас условные рефлексы. Например, при приучении собаки к преодолению препятствий часто бывает так, что собака с первых попыток неудачно прыгает через барьер, бьется лапами или другими частями тела. В таких случаях может образоваться условный рефлекс избегания барьера (условный рефлекс может и не образоваться, о механизме и условиях образования условного рефлекса мы поговорим на следующем занятии).

Условный рефлекс обязательно образуется на базе безусловного рефлекса, реакции поведения или рефлекторного акта. Такой условный рефлекс называется условным рефлексом I порядка. В приведенном примере условный рефлекс избегания барьера выработан на базе пассивно - оборонительной реакции (в ее роли выступает физическое избегание болевых раздражителей).

Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга. Разработка учения об условных рефлексах связана в первую очередь с именем И. П. Павлова. Он показал, что новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звоночек, даже если мясо не предъявлено. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы.

Зрачковый рефлекс. Фото: Look Into My Eyes

Примерами дистантных (от лат. distantia – расстояние) рефлексов могут служить зрачковый рефлекс на свет, имеющий большое диагностическое значение, а также старт-рефлекс, повышение которого проявляется резким вздрагиванием тела при всяком неожиданном звуке, вспышке света. Больные, у которых старт-рефлекс нарушен вследствие поражения определенных отделов головного мозга, не могут быстро включиться в действие, требующее быстрой реакции и двигательной мобилизации. При сохранении старт-рефлекса движения, требующие его участия, часто совершаются лучше, чем другие движения, не требующие действий по внезапному сигналу и затрудненные вследствие общей мышечной скованности.

biofile.ru

Безусловные и условные рефлексы — урок. Биология, Человек (8 класс).

Высшая нервная деятельность (ВНД)

Высшей нервной деятельностью (ВНД) называют сложный и взаимосвязанный набор нервных процессов, лежащих в основе поведения человека. ВНД обеспечивает максимальную приспособленность человека к условиям окружающей среды.

В основе ВНД лежат сложные электрические и химические процессы, происходящие в клетках коры больших полушарий головного мозга. Получая информацию через органы чувств, мозг обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой и поддерживает постоянство внутренней среды в организме.

В основе учения о высшей нервной деятельности лежат работы И.М. Сеченова – «Рефлексы головного мозга», И.П. Павлова (теория условных и безусловных рефлексов), П.К. Анохина (теория функциональных систем) и многочисленный ряд других работ.

Особенности высшей нервной деятельности человека:

• развитая психическая деятельность;
• речь;
• способность к абстрактно-логическому мышлению.

Начало созданию учения о высшей нервной деятельности было положено трудами великих русских учёных И.М. Сеченова и И.П. Павлова. 

Иван Михайлович Сеченов в книге «Рефлексы головного мозга» доказал, что рефлекс — это универсальная форма взаимодействия организма со средой, то есть рефлекторный характер имеют не только непроизвольные, но и произвольные, сознательные движения. Они начинаются с раздражения каких-либо органов чувств и продолжаются в мозге в виде определённых нервных явлений, приводящих к запуску поведенческих реакций.

Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии нервной системы.

И.М. Сеченов утверждал, что рефлексы головного мозга включают три звена:

• Первое, начальное звено – это возбуждение в органах чувств, вызываемое внешними воздействиями.
• Второе, центральное звено – процессы возбуждения и торможения, протекающие в мозгу. На их основе возникают психические явления (ощущения, представления, чувства и т. д.).
• Третье, конечное звено – движения и действия человека, т. е. его поведение. Все эти звенья взаимосвязаны и обусловливают друг друга.

Сеченовым был сделан вывод, что мозг — это область непрерывной смены возбуждения и торможения. Два этих процесса постоянно взаимодействуют друг с другом, что приводит как к усилению, так и к ослаблению (задержке) рефлексов. Он также обратил внимание на существование врождённых рефлексов, которые достаются людям от предков, и приобретённых, которые возникают в течение жизни, являясь результатом обучения. Предположения и выводы И. М. Сеченова опережали своё время.

Продолжателем идей И.М. Сеченова стал И.П. Павлов. 

Безусловные рефлексы

Безусловные рефлексы наследуются потомством от родителей, сохраняются в течение всей жизни организма и воспроизводятся из поколения в поколение (постоянны). Они свойственны всем особям определённого вида, т.е. групповые.

У безусловных рефлексов постоянные рефлекторные дуги, которые проходят через ствол головного мозга или через спинной мозг (для их осуществления необязательно участие коры больших полушарий головного мозга).

Различают пищевые, оборонительные, половые и ориентировочные безусловные рефлексы.

• Пищевые: отделение пищеварительных соков в ответ на раздражение рецепторов полости рта, глотание, сосательные движения у новорожденного.
• Оборонительные: отдёргивание руки, прикоснувшейся к горячему предмету или при болевом раздражении, кашель, чихание, мигание и др.
• Половые: с половыми рефлексами связан процесс размножения.
• Ориентировочный (его И.П. Павлов назвал его рефлексом «что такое?») обеспечивает восприятие незнакомого раздражителя. Ориентировочный рефлекс появляется в ответ на новый раздражитель: человек настораживается, прислушивается, поворачивает голову, скашивает глаза, задумывается.

Благодаря безусловным рефлексам сохраняется целостность организма, поддерживается постоянство его внутренней среды и происходит размножение.

Сложная цепь безусловных рефлексов называется инстинктом.

Пример:

Мать выкармливает и защищает своего ребенка, птицы строят гнезда – это примеры инстинктов.

Условные рефлексы

Наряду с наследственными (безусловными) существуют рефлексы, которые приобретаются каждым человеком в течение жизни. Такие рефлексы индивидуальны, и для их формирования необходимы определенные условия, поэтому они были названы условными.

Условные рефлексы — рефлексы, которые приобретаются человеком в течение всей жизни.

У млекопитающих животных и человека дуги условных рефлексов проходят через кору больших полушарий головного мозга.

Каждый условный рефлекс — это результат определённого опыта, привычки.

Пример:

Чтение, езда на автомобиле, выделение слюны при виде и запахе пищи — всё это примеры условных рефлексов.

Эти рефлексы могут исчезать.

Новые условные рефлексы формируются на основе старых условных рефлексов.

Источники:

Любимова З.В., Маринова К.В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс – М.: Владос

Лернер Г.И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель

www.yaklass.ru

Смотрите также

• 
  10 значений растений
• 
  Растение марьин корень
• 
  Размножаются ли растения
• 
  Марьин корень растение
• 
  Классификация растений тюльпан
• 
  Исчезающие растения крыма
• 
  Дикорастущее растение ландыш
• 
  Редкие растения удмуртии
• 
  Растения удмуртии редкие
• 
  Растение чабер фото
• 
  Примеры растений корнеплодов