신경계의 구조

신경계는 다음과 같은 기능을 수행합니다. 유기체를 구성하는 다양한 시스템과 장치의 활동을 제어하고, 유기체 내에서 발생하는 과정을 조정하며, 유기체와 외부 환경의 상호 관계를 확립합니다. 위대한 생리학자 I.P. 파블로프는 이렇게 썼습니다. "신경계의 활동은 한편으로는 유기체의 모든 부분의 작용을 통합하고 통합하는 데 집중되어 있고, 다른 한편으로는 유기체와 환경의 연결을 유지하고, 유기체의 시스템과 외부 조건의 균형을 맞추는 데 집중되어 있습니다."

신경은 모든 장기와 조직에 침투하여 수용체(감각)와 효과기(운동, 분비) 종말을 가진 수많은 가지를 형성하며, 중추 신경(뇌와 척수)과 함께 신체의 모든 부분을 하나의 전체로 연결합니다. 신경계는 운동, 소화, 호흡, 배설, 혈액 순환, 면역(보호) 및 대사(대사) 과정 등의 기능을 조절합니다.

I.M. 세체노프에 따르면 신경계의 활동은 본질적으로 반사적입니다.

반사(라틴어 reflexus에서 유래: 반사)는 특정 자극(외부 또는 내부 충격)에 대한 신체의 반응으로, 중추신경계(CNS)의 관여로 발생합니다. 인체는 주변 환경과 상호작용하며, 환경은 신체에 영향을 미치고, 신체는 이러한 영향에 따라 반응합니다. 신체 자체에서 발생하는 과정 또한 반응을 일으킵니다. 따라서 신경계는 신체와 환경의 상호 연결과 통합을 보장합니다.

신경계의 구조적, 기능적 단위는 뉴런(신경 세포, 신경세포)입니다. 뉴런은 뉴런체와 돌기로 구성됩니다. 신경 자극을 신경 세포의 몸체로 전달하는 돌기를 수상돌기라고 합니다. 뉴런체에서 나온 신경 자극은 축삭돌기 또는 신경돌기라는 돌기를 따라 다른 신경 세포나 작용 조직으로 전달됩니다. 신경 세포는 동적으로 분극되어 있습니다. 즉, 수상돌기에서 세포체를 거쳐 축삭돌기(신경돌기)로 신경 자극을 한 방향으로만 전달할 수 있습니다.

신경계의 뉴런들은 서로 접촉하면 사슬을 형성하고, 이를 따라 신경 자극이 전달(이동)됩니다. 한 뉴런에서 다른 뉴런으로의 신경 자극 전달은 뉴런 간의 접촉 지점에서 발생하며, 이는 뉴런 간 시냅스라는 특수한 형태의 형성에 의해 보장됩니다. 한 뉴런의 축삭 말단이 다음 뉴런의 축삭체와 접촉하는 축삭체 시냅스와, 축삭이 다른 뉴런의 수상돌기와 접촉하는 축삭수지상 시냅스로 구분됩니다. 다양한 생리적 조건에서 시냅스 내 접촉 관계는 "생성"되거나 "파괴"될 수 있으며, 이는 자극에 대한 선택적 반응을 보장합니다. 또한, 뉴런 사슬의 접촉 구조는 신경 자극이 특정 방향으로 전달될 가능성을 생성합니다. 어떤 시냅스에는 접촉이 있고 다른 시냅스에는 단절되어 있기 때문에, 자극의 전달은 의도적으로 발생할 수 있습니다.

신경 사슬에서 각 뉴런은 서로 다른 기능을 수행합니다. 이와 관련하여 형태 기능적 특성에 따라 세 가지 주요 유형의 뉴런이 구분됩니다.

감각, 수용체, 또는 구심성(전달) 뉴런. 이러한 신경 세포의 몸체는 항상 뇌 또는 척수 바깥, 말초 신경계의 결절(신경절)에 있습니다. 신경 세포체에서 뻗어 나온 돌기 중 하나는 말초로 이동하여 특정 기관으로 이동한 후, 감각 말단인 수용체에서 끝납니다. 수용체는 외부 영향(자극) 에너지를 신경 자극으로 변환할 수 있습니다. 두 번째 돌기는 척수 신경 또는 그에 상응하는 뇌신경의 후근의 일부로서 중추 신경계, 척수 또는 뇌간으로 향합니다.

다음 유형의 수용체는 위치에 따라 구별됩니다.

1. 외수용기는 외부 환경의 자극을 감지합니다. 이 수용체들은 신체의 외피, 피부, 점막, 그리고 감각기관에 위치합니다.
2. 내재수용체는 주로 신체 내부 환경의 화학적 구성 변화와 조직 및 장기의 압력에 의해 자극을 받습니다.
3. 고유수용체는 근육, 힘줄, 인대, 근막, 관절낭의 자극을 감지합니다.

IP 파블로프는 수용, 즉 자극을 감지하고 신경 전도체를 따라 신경 자극이 중심으로 전파되기 시작하는 것을 분석 과정의 시작으로 여겼습니다.

잠금 뉴런, 개재 뉴런, 연합 뉴런 또는 전도 뉴런. 이 뉴런은 구심성(감각) 뉴런에서 원심성 뉴런으로 자극을 전달합니다. 이 과정의 핵심은 구심성 뉴런이 수신한 신호를 원심성 뉴런으로 전달하여 반응의 형태로 실행하는 것입니다. IP 파블로프는 이 작용을 "신경 폐쇄 현상"이라고 정의했습니다. 잠금(개재 뉴런) 뉴런은 중추신경계에 위치합니다.

효과기, 원심성(운동 또는 분비) 뉴런. 이 뉴런들의 세포체는 중추 신경계(또는 말초 신경계 - 식물 신경계의 교감신경 및 부교감신경 결절)에 위치합니다. 이 세포의 축삭(신경돌기)은 신경 섬유의 형태로 작용 기관(수의근 - 골격근 및 불수의근 - 평활근, 분비샘), 세포 및 다양한 조직으로 이어집니다.

이러한 일반적인 설명에 이어, 신경계 활동의 기본 원리인 반사호와 반사작용에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다.

반사궁은 구심성(감각) 뉴런과 효과기(운동 또는 분비) 뉴런을 포함하는 신경 세포의 사슬로, 신경 자극이 수용체에서 작용 기관(효과기)으로 전달되는 과정을 거칩니다. 대부분의 반사는 중추 신경계 하부의 뉴런, 즉 척수와 뇌간의 뉴런에 의해 형성되는 반사궁의 작용으로 이루어집니다.

가장 단순한 반사 아크는 구심성 뉴런과 효과기(추심성 뉴런)의 두 뉴런으로만 구성됩니다. 앞서 언급했듯이 첫 번째 뉴런(수용체, 구심성 뉴런)의 몸체는 중추신경계 외부에 있습니다. 일반적으로 이는 유사단극성(단극성) 뉴런으로, 그 몸체는 뇌신경 중 하나의 척수 신경절 또는 감각 신경절에 위치합니다. 이 세포의 말초 돌기는 감각 섬유와 그 가지를 가진 척수 신경 또는 뇌신경의 일부로 이어지고 외부(외부 환경) 또는 내부(장기, 조직) 자극을 감지하는 수용체에서 끝납니다. 신경 종말의 이러한 자극은 신경 자극으로 변환되어 신경 세포의 몸체에 도달합니다. 그런 다음 척수 신경의 일부인 중추 돌기(축삭)를 따라 자극이 척수 또는 해당 뇌신경을 따라 뇌로 전달됩니다. 척수의 회백질이나 뇌의 운동핵에서 감각 세포의 이러한 과정은 두 번째 뉴런(추심성, 효과기)의 체와 시냅스를 형성합니다. 개재 뉴런 시냅스에서는 매개체의 도움을 받아 감각(구심성) 뉴런에서 운동(추심성) 뉴런으로 신경 흥분이 전달되는데, 이 과정은 척수 신경의 전근 또는 뇌신경의 운동 신경 섬유의 일부로 척수를 빠져나와 작용 기관으로 전달되어 근수축을 유발합니다.

일반적으로 반사궁은 두 개의 뉴런으로 구성되지 않지만 훨씬 더 복잡합니다. 두 뉴런, 즉 수용 뉴런(구심성 뉴런)과 원심 뉴런 사이에는 하나 이상의 폐쇄 뉴런(개재 뉴런, 전도 뉴런)이 있습니다. 이 경우, 수용 뉴런의 자극은 중추 돌기를 따라 효과기 신경 세포에 직접 전달되는 것이 아니라 하나 이상의 개재 뉴런으로 전달됩니다. 척수에서 개재 뉴런의 역할은 후각의 회백질에 위치한 세포에 의해 수행됩니다. 이러한 세포 중 일부는 축삭(신경돌기)을 가지고 있으며, 이 축삭은 같은 높이에 있는 척수 전각의 운동 세포로 향하고 척수의 특정 분절 높이에서 반사궁을 닫습니다. 척수 내 다른 세포의 축삭은 T자 모양으로 하행 분지와 상행 분지로 나뉘며, 이 분지는 인접한 상행 분절 또는 하행 분절의 전각의 운동 신경 세포로 향합니다. 이 경로를 따라 상행 또는 하행하는 각 가지는 척수의 해당 분절과 인접한 다른 분절의 운동 세포에 측부 신경을 전달할 수 있습니다. 이와 관련하여, 아주 적은 수의 수용체에 대한 자극조차도 척수 특정 분절의 신경 세포로 전달될 뿐만 아니라 여러 인접 분절의 세포로 확산될 수 있다는 것이 분명해집니다. 결과적으로, 그 반응은 하나의 근육이나 한 무리의 근육이 아니라 여러 무리가 동시에 수축하는 것입니다. 따라서 자극에 대한 반응으로 복잡한 반사 운동이 발생합니다. 이는 외부 또는 내부 자극에 대한 신체의 반응(반사) 중 하나입니다.

I.M. 세체노프는 그의 저서 "뇌의 반사"에서 인과성(결정론)이라는 개념을 제시하며, 신체의 모든 현상에는 원인이 있으며 반사 효과는 이 원인에 대한 반응이라고 주장했습니다. 이러한 생각은 신경주의 이론의 창시자인 SP 보트킨과 IP 파블로프의 연구에서 더욱 창의적으로 발전했습니다. IP 파블로프의 가장 큰 공로는 반사 이론을 신경계의 하부에서 상부까지 전체 신경계로 확장하고, 모든 형태의 생명 활동이 예외 없이 반사적임을 실험적으로 증명했다는 것입니다. IP 파블로프에 따르면, 지속적이고, 선천적이며, 종 특이적이며, 사회적 조건이 요구되지 않는 구조적 전제 조건을 형성하는 데 필수적인 신경계의 단순한 활동은 무조건 반사로 규정되어야 합니다.

또한, 개인의 삶 동안 습득된 환경과의 일시적인 연결 고리가 있습니다. 일시적인 연결을 형성하는 능력은 유기체가 외부 환경과 가장 다양하고 복잡한 관계를 형성할 수 있게 합니다. IP 파블로프는 이러한 형태의 반사 활동을 조건 반사(무조건 반사와 대비되는 개념)라고 불렀습니다. 조건 반사가 닫히는 곳은 대뇌 피질입니다. 뇌와 그 피질은 고차 신경 활동의 기반입니다.

PK 아노킨과 그의 연구팀은 작동 기관과 신경 중추 사이의 소위 피드백 작용, 즉 "피드백 구심작용"의 존재를 실험적으로 확인했습니다. 신경계 중추에서 나온 원심성 자극이 실행 기관에 도달하는 순간, 해당 기관에서 반응(운동 또는 분비)이 발생합니다. 이러한 작동 효과는 실행 기관의 수용체를 자극합니다. 이러한 과정에서 발생하는 자극은 구심성 경로를 따라 척수 또는 뇌 중추로 다시 전달되는데, 이는 해당 기관이 특정 순간에 특정 동작을 수행했다는 정보의 형태로 전달됩니다. 이러한 방식으로, 신경 중추에서 작동 기관으로 전달되는 신경 자극과 그 지속적인 교정을 통해 명령 실행의 정확성을 정확하게 기록할 수 있습니다. "되먹임 구심작용"의 닫힌 원형 또는 고리 반사 신경 사슬을 따라 양방향 신호 전달이 존재함으로써, 유기체가 내부 및 외부 환경의 변화에 반응할 때 지속적이고 연속적인 순간적 교정이 가능합니다. 되먹임 메커니즘이 없다면, 생명체가 환경에 적응하는 것은 상상할 수 없습니다. 따라서 신경계 활동의 기본이 "열린"(닫히지 않은) 반사 호라는 오래된 생각은 닫힌 원형 반사 사슬이라는 생각으로 대체되었습니다.

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