Старт-рефлекс

Гиперэкплексия. Стартл-рефлекс и его физиология

Старт-рефлекс

Гиперэкплексия (от греч. hyper — чрезмерный, ekplexsis — вздрагивание, прыжок) — гиперкинез, представляющий собой патологически усиленную реакцию испуга на неожиданный стимул (стартл-рефлекс).

Термин «стартл-рефлекс» происходит от англ. startle — испуг, вздрагивание.

В норме неожиданный стимул (например, внезапный звук, вспышка света, прикосновение) вызывает мгновенную кратковременную стереотипную генерализованную двигательную реакцию — резкое вздрагивание, сопровождающееся морганием, сокращением мимических мышц с появлением своеобразной гримасы, сгибанием головы, подниманием плечей, сгибанием и отведением рук, пронацией предплечий, сжиманием кистей в кулаки.

Таким образом, стартл-рефлекс (СР) характеризуется последовательным сверху вниз вовлечением мышц верхней половины тела. Кроме того, возможно втягивание живота, наклон туловища вперед и сгибание ног в коленных суставах.

Двигательная реакция носит преимущественно флексорный характер, но возможно и вовлечение экстензоров. СР наблюдается у всех млекопитающих и имеет защитное значение при угрозе нападения. Особенно интенсивной обычно бывает реакция на неожиданный звук (аудиогенный СР).

Реакции на неслуховые (например, зрительные или тактильные) раздражители обычно менее развернутые и интенсивные.

Например, в ответ на вспышку света часто отмечается только моргание. Стартл-рефлекс может вызвать и вестибулярный стимул (например, внезапное свободное падение) или термический стимул (например, прикосновение холодным предметом).

По своему механизму стартл-рефлекса представляет собой физиологическую стволовую рефлекторную миоклонию. генный СР можно вызвать у децеребрированного животного, а также у новорожденного с анаэнцефалией, что позволяет локализовать механизм СР на уровне ствола мозга.

Экспериментальные исследования на лабораторных животных показали, что аудиогенный СР реализуется с помощью четырехнейронного механизма.

Слуховой сигнал воспринимается нейронами вентрального кохлеарного ядра и далее передается слуховым релейным нейронам вентрального ядра боковой петли (lemniscus lateralis), расположенным на уровне нижних бугорков четверохолмия.

От этих нейронов импульсация поступает в медиальные отделы бульбопонтинной ретикулярной формации (nucleus reticularis pontis caudalis), нейроны которой образуют моторную эффекторную зону для СР и непосредственно генерируют двигательную реакцию. Двустороннее поражение вентральной части каудального ретикулярного ядра моста устраняет аудиогенный СР.

По волокнам ретикулоспинального тракта возбуждение поступает к альфа-мотонейронам ядер черепных нервов и передних рогов спинного мозга. Таким образом, ключевую роль в реализации СР играет ретикулярная формация каудальной части ствола, которая получает не только слуховую афферентацию, но и афферентацию иных модальностей.

Существуют косвенные доказательства, что аналогичный механизм лежит в основе СР и у человека.

На функциональное состояние полисинаптического механизма стартл-рефлекса может влиять активность корковых отделов (в частности, лобной доли и верхней височной извилины), фокусирующих внимание на раздражителе или, наоборот, отвлекающих от него внимание, а также лимбическая система, базальные ганглии и некоторые стволовые структуры. Хотя нейроны нижних бугорков четверохолмия способны оказывать модулирующее влияние на СР, он, по-видимому, возможен и без их участия — поэтому традиционное обозначение СР как «четверохолмный рефлекс» не вполне корректно.

Для исследования стартл-рефлекса важное значение имеет электромиография (ЭМГ).

С помощью ЭМГ можно отличить двигательный ответ, возникающий при нормальном СР от патологической корковой или стволовой рефлекторной миоклонии, а также от произвольного подергивания или прыжка в ответ на сенсорный стимул, имитирующих патологический СР. В то же время электрофизиологические данные не позволяют отличить усиленный СР от физиологического СР.

Регистрация стартл-рефлекса с помощью ЭМГ показывает, что его латентный период не превышает 100 мс (чаще всего 10—40 мс), а общая продолжительность СР составляет около 1 с.

Вовлечение мышц происходит в определенной последовательности: первоначально сокращаются мышцы лба, через 33—34 мс от начала действия раздражителя происходят активация круговой мышцы глаза и мигание. Вслед за этим (через 55—85 мс) почти всегда сокращаются грудинно-ключично-сосцевидные и жевательные мышцы.

Мышцы конечностей вовлекаются не всегда, при этом мышцы рук активируются раньше, чем мышцы ног, например, двуглавая мышца плеча активируется через 85—100 мсек, четырехглавая мышцы бедра — через 100—125 сек, а передняя большеберцовая мышца — через 130—140 мсек.

Эти данные свидетельствуют о том, что возбуждение, обеспечивающее стартл-рефлекс, зародившись в стволе, распространяется по спинному мозгу по относительно медленно проводящим путям — со скоростью 15—20 м/с.

В рострально-каудальном направлении (от головы до нижних конечностей) латентный период сокращения мышц увеличивается, тогда как амплитуда реакции столь же последовательно снижается. Обычно наблюдается синхронная симметричная активация мышц-антагонистов. Вспышка ЭМГ активности каждой мышцы продолжается 50—400 мс.

Помимо двигательной реакции, СР проявляется и вегетативными сдвигами: потоотделением, учащением сердечного ритма, иногда кратковременным апноэ.

Поздние компоненты стартл-рефлекса, регистрирующиеся через 1 сек и более (т.н. вторичная реакция), вариабельнее и сложнее, чем начальная реакция. Они включают как автоматизированные, так и произвольные действия.

Спустя 3—10 с от момента действия раздражителя ЭМГ регистрирует ритмическую активность, соответствующую ориентировочной реакциии, которая заключается в повороте глаз и головы на источник звука и опосредуется тектоспинальным трактом.

Еще более вариабельны вторичные аффективные реакции (например, страх, ярость или смущение).

– Читать далее “Патогенез стартл-рефлекса. Механизм стартл-рефлекса.”

Оглавление темы “Гиперэкплексия. Виды гиперэкплексий.”:
1. Виды пароксизмальных дискинезий. Диагностика пароксизмальной дискинезии.
2. Гиперэкплексия. Стартл-рефлекс и его физиология.
3. Патогенез стартл-рефлекса. Механизм стартл-рефлекса.
4. Патология стартл-рефлекса. Первичная гиперэкплексия.
5. Синдром ригидного ребенка. Усиление стартл-рефлекса.
6. Классификация первичной гиперэкплексии. Лечение первичной гиперэкплексии.
7. Вторичная гиперэкплексия. Причины вторичной гиперэкплексии.
8. Стартл-эпилепсия. Причина и диагностика стартл-эпилепсии.
9. Психогенная гиперэкплексия. Популяционно-специфические формы гиперэкплексии.
10. Лекарственная дискинезия. Классификация лекарственных экстрапирамидных синдромов.

Источник: //medicalplanet.su/neurology/479.html

Работа нервной системы по пунктам

Старт-рефлекс

Функциональная система П.К. Анохина

Для облегчения понимания общей схемы работы нервной системы здесь я даю пошаговое описание работы нервной системы с потоками информации.

Нервная система предназначена для работы с внешними и внутренними информационными потоками. «Внешними» потоками информации организм обменивается с окружающей средой, а «внутренними» – со своими отдельными частями. 

1 этап. Принятие внешней информации (трансдукция)

2 этап. Кодирование принятой информации

3 этап. Доставка информации к нервным центрам – проведение возбуждения по нервам

4 этап. Перекодирование информации в низших нервных центрах – промежуточных ядрах

 5 этап. Доставка информации в высший нервный центр

6 этап. Анализ поступившей информации

7 этап. Синтез отдельных параметров раздражителя в единый образ

Пути сенсорного возбуждения

1 этап. Принятие внешней информации (трансдукция)

«Принятие» информации означает преобразование «внешней» информации во «внутреннюю». Это означает, что происходит перекодирование информации, которую несет раздражитель, в систему внутренних кодов, т.е. в нервные импульсы.

Принятие информации – это трансформация раздражения в возбуждение (трансдукция). Этот процесс осуществляют рецепторы.

Итак, приемниками для внешней информации в организме являются специализированные образования – сенсорные рецепторы (например, палочки, колбочки, волосковые клетки, специализированные нервные окончания и т.д.). На их мембране обычно находятся молекулярные рецепторы. 

2 этап. Кодирование принятой информации

Кодирование – это перевод определенных параметров раздражителя, которые умеет снимать рецептор, в пропорциональное электрохимическое возбуждение, а затем в поток нервных импульсов определенной частоты и пространственно-временной организации.

Соблюдается топический принцип – это соответствие между характеристиками раздражения и характеристиками возбуждения.

Таким образом, параметры раздражителя  передаются параметрами потока электрохимической импульсации, идущей от рецепторов. И если вдруг процесс кодирования будет нарушен, то может получиться сенсорный образ, заметно отличающийся от оригинала. Поясняющий пример представлен на картинке слева…  

3 этап. Доставка информации к нервным центрам – проведение возбуждения по нервам

 От рецепторов рождённое в них возбуждение переходит на чувствительные (афферентные, приносящие) нейроны. Их обычно бывает 1-2 слоя.

В последнем слое аксоны чувствительных нейронов собираются в чувствительный нерв, например, зрительный в зрительной системе или слуховой в слуховой системе. Нерв разделяется на несколько ветвей.

У млекопитающих основная масса нервных волокон несет сенсорное возбуждение в коленчатые тела таламуса (это структура промежуточного мозга) на релейные (переключающие) ядра. Но часть волокон идёт не в промежуточный, а в средний мозг.

Так, зрительные волокна идут к верхним холмам четверохолмия, а слуховые – к нижним холмам. Средний мозг обеспечивает осуществление ориентировочного рефлекса и «серверные» (обслуживающие) рефлексы, настраивающие сами органы чувств на лучшее восприятие раздражения.

Одним из примеров рефлексов среднего мозга может служить старт-рефлекс. Старт-рефлекс (рефлекс четверохолмный) – это физиологический рефлекс на внезапные световые, слуховые и другие раздражители.

Ответная реакция выражается в виде застывания, вздрагивания, настораживания, что в дальнейшем в зависимости от биологической и социальной значимости раздражителя для организма может завершиться бегством, обороной или носит ориентировочный характер.

В его осуществлении принимают участие четверохолмие и ретикулярная формация ствола. Снижение старт-рефлекса наступает при поражении крыши среднего мозга; он может быть повышен у больных неврозами.

В зрительной системе часть нервных волокон от сетчатки идёт дополнительно ещё и в гипоталамус. Это нужно для регуляции суточных ритмов.

Таким образом, возбуждение от сенсорного органа попадает  в центральную нервную систему не по одному нервному пути, а по нескольким путям к разным нервным структурам.  

4 этап. Перекодирование информации в низших нервных центрах – промежуточных ядрах

 Перекодирование — это изменение характеристик первоначального потока сенсорного возбуждения, идущего от сенсорного органа (от рецепторов). Именнно перекодированием и занимаются нервные центры.

Работа (функции) низших нервных центров:

1. Трансформация (преобразование) входящего потока сенсорного возбуждения в другой поток – выходящий. Выходящий поток может сильно отличаться от входящего, например, если он должен управлять мышцами, а не строить нервную модель раздражения в виде сенсорного образа.

2. Разделение входящего потока сенсорного возбуждения на несколько разных выходящих потоков, которые направляются в различные нервные структуры.

3. Контрастирование границ в пространстве. Обычно достигается с помощью латерального (бокового) торможения. Оно усиливает возбуждение по контуру раздражителя и ослабляет возбуждение в центральной области.

4. Контрастирование границ во времени. Происходит за счёт преобразования тонического (постоянного) возбуждения в фазическое (отмечает начало и конец действия раздражителя).

5. Детекция. Выделяет раздражители с определёнными характеристиками за счёт срабатывания специальных нейронов-детекторов с соответствующими рецептивными полями.

Перекодирование происходит в ядрах различных отделов центральной нервной системы: в среднем мозге, таламусе. Поток нервных импульсов после прохождения переключающих ядер изменяется.

Что, например, происходит с потоком сенсорного возбуждения в таламусе?

Во-первых, он раздваивается на два потока: один идет к проекционной зоне коры головного мозга, а другой через систему неспецифических ядер подается на обширные зоны коры в виде диффузного рассеянного потока возбуждения.

Во-вторых, уменьшается частота импульсации и общее количество импульсов. Частый ритм становится более редким.

В-третьих, длительные серии импульсов перекодируются в короткие пачки. Тоническое возбуждение преобразуется в фазическое, т. е.

пачки импульсов отмечают только начало и конец действия раздражителя, а не весь период его действия. Длительность возбуждения и разрядов нейрона уже не соответствуют длительности исходного стимула.

Таким способом релейные образования (низшие нервные центры) делают работу нервной системы более экономной.

Можно сказать, что в низших нервных центрах за счёт перекодирования происходит удаление избыточной информации. Релейные ядра производят фильтрацию поступающей информации и ее перекодировку. 

Пути сенсорного возбуждения

5 этап. Доставка информации в высший нервный центр

Высшим нервным центром для каждой сенсорной системы является центральный отдел анализатора – проекционная зона коры. Полное название звучит довольно длинно, но зато внушительно.

Например, ЗППЗКБПГМ — зрительная первичная проекционная зона коры больших полушарий головного мозга (поле № 17 по Бродману), или СППЗКБПГМ — слуховая первичная проекционная зона коры больших полушарий головного мозга (поле № 41 по Бродману).

В проекционных зонах коры происходит перцепция – построение сенсорного образа раздражителя. Это уже как бы “вторичное” восприятие по сравнению с “первичным” восприятием, которое осуществляют сенсорные рецепторы и которое называется трансдукцией.

Информация (сенсорное возбуждение) доставляется в эти проекционные зоны коры тремя путями:

  1. Прямой специфический путь.

  2. Диффузный неспецифический путь.

  3. Опосредованный путь через корковые связи от других зон коры. Это помогает сличать поступивший сигнал с памятью. 

6 этап. Анализ поступившей информации

Первичные проекционные зоны коры имеют в своём составе сложные нейроны-детекторы со сложными рецептивными полями, которые выделяют отдельные параметры раздражителя. Сенсорная кора имеет колончатое строение, каждая колонка работает как нейронный ансамбль из взаимосвязанных нейронов.

Разные колонки проводят анализ разных параметров приходящего возбуждения и, следовательно, разных параметров исходного раздражения. В первичных проекционных сенсорных зонах коры больших полушарий головного мозга строится первичный сенсорный образ раздражителя в виде нервной модели из возбуждённых нейронов. Этот образ стоит ближе всего к реальности.

Он существует несколько мгновений, а затем сменяется вторичным сенсорным образом, уже более субъективным. 

7 этап. Синтез отдельных параметров раздражителя в единый образ

Возбуждение от нейронов первичной проекционной коры передается во вторичные и в ассоциативные зоны коры, которые интегрируют его в сложный синтетический образ, включающий в себя разные сенсорные модальности. Например, визуально-аудиальный образ, в котором совмещается зрительная и слуховая информация.

Схема Иваницкого

 Пути сенсорного возбуждения

Источник: //kineziolog.su/content/rabota-nervnoi-sistemy-po-punktam

Ваш Недуг
Добавить комментарий