15.3: التحكم المركزي
- Page ID
- 203077
أهداف التعلم
- وصف دور المراكز العليا للدماغ في التنظيم اللاإرادي
- اشرح اتصال منطقة ما تحت المهاد بالتوازن
- وصف مناطق الجهاز العصبي المركزي التي تربط النظام اللاإرادي بالمشاعر
- وصف المسارات المهمة للتحكم التنازلي في النظام الذاتي
يبدأ منعكس الضوء الحدقي (الشكل\(\PageIndex{1}\)) عندما يصطدم الضوء بشبكية العين ويؤدي إلى انتقال الإشارة على طول العصب البصري. هذا هو الإحساس البصري، لأن الفرع الناشئ من هذا الانعكاس هو ببساطة مشاركة مسار الإحساس الخاص. يؤدي الضوء الساطع الذي يضرب شبكية العين إلى الاستجابة السمبتاوية، من خلال العصب الحركي للعين، تليها الألياف ما بعد العقدية من العقدة الهدبية، والتي تحفز الألياف الدائرية للقزحية على الانقباض وتقييد حدقة العين. عندما يصطدم الضوء بشبكية العين في إحدى العينين، ينقبض كلا حدقي العين. عند إزالة هذا الضوء، تتمدد حدقة العين مرة أخرى إلى وضع الراحة. عندما يكون التحفيز أحادي الجانب (يتم تقديمه لعين واحدة فقط)، تكون الاستجابة ثنائية (كلتا العينين). الأمر نفسه لا ينطبق على ردود الفعل الجسدية. إذا لمست المبرد الساخن، يمكنك فقط سحب الذراع للخلف، وليس كليهما. يختلف التحكم المركزي في ردود الفعل اللاإرادية عن ردود الفعل الجسدية. يتحكم المهاد، إلى جانب مواقع الجهاز العصبي المركزي الأخرى، في النظام اللاإرادي.
هياكل الدماغ الأمامي
يعتمد التحكم الذاتي على ردود الفعل الحشوية، التي تتكون من الفروع الواردة والفعالة. تعتمد هذه الآليات المتجانسة على التوازن بين قسمي الجهاز اللاإرادي، مما ينتج عنه نبرة لمختلف الأعضاء التي تعتمد على المدخلات السائدة من الأنظمة السمبثاوية أو السمبتاوية. يتطلب تنسيق هذا التوازن التكامل الذي يبدأ بهياكل الدماغ الأمامي مثل منطقة ما تحت المهاد ويستمر في جذع الدماغ والحبل الشوكي.
منطقة ما تحت المهاد
منطقة ما تحت المهاد هي مركز التحكم للعديد من آليات التوازن. ينظم كل من الوظيفة اللاإرادية ووظيفة الغدد الصماء. توضح الأدوار التي تلعبها في ردود الفعل الحدقية أهمية مركز التحكم هذا. ينتقل العصب البصري بشكل أساسي إلى المهاد، وهو التتابع الضروري للقشرة القذالية للإدراك البصري الواعي. ومع ذلك، يذهب إسقاط آخر للعصب البصري إلى منطقة ما تحت المهاد.
ثم تستخدم منطقة ما تحت المهاد مدخلات النظام المرئي هذه لدفع ردود الفعل الحدقية. إذا تم تنشيط الشبكية بمستويات عالية من الضوء، فإن منطقة ما تحت المهاد تحفز الاستجابة السمبتاوية. إذا أظهرت رسالة العصب البصري انخفاض مستويات الضوء على شبكية العين، فإن منطقة ما تحت المهاد تنشط الاستجابة الودية. يتبع الإخراج من منطقة ما تحت المهاد مسارين رئيسيين، اللفافة الطولية الظهرية والحزمة الأمامية الإنسية (الشكل\(\PageIndex{2}\)). وعلى طول هاتين المسارين، يمكن أن تؤثر منطقة ما تحت المهاد على نواة إيدنجر - ويستفال للمجمع الحركي للعين أو القرون الجانبية للحبل الشوكي الصدري.
تربط هاتان المسألتان منطقة ما تحت المهاد بالنواة السمبتاوية الرئيسية في جذع الدماغ والخلايا العصبية السابقة للغرق (المركزية) للحبل الشوكي الصدري. يتلقى الوطاء أيضًا مدخلات من مناطق أخرى من الدماغ الأمامي من خلال حزمة الدماغ الأمامي الإنسي. تنتقل القشرة الشمية ونواة الحاجز في الدماغ الأمامي القاعدي واللوزة إلى منطقة ما تحت المهاد من خلال حزمة الدماغ الأمامي الإنسي. تقوم هذه الهياكل الأمامية بإبلاغ منطقة ما تحت المهاد عن حالة الجهاز العصبي ويمكن أن تؤثر على العمليات التنظيمية للتوازن. ومن الأمثلة الجيدة على ذلك اللوزة، التي توجد تحت القشرة الدماغية للفص الصدغي وتلعب دورًا في قدرتنا على تذكر المشاعر والشعور بها.
اللوزة
اللوزة هي مجموعة من النوى في المنطقة الوسطى من الفص الصدغي الذي يعد جزءًا من الفص الحوفي (الشكل\(\PageIndex{3}\)). يشمل الفص الحوفي الهياكل التي تشارك في الاستجابات العاطفية، وكذلك الهياكل التي تساهم في وظيفة الذاكرة. يمتلك الفص الحوفي روابط قوية مع منطقة ما تحت المهاد ويؤثر على حالة نشاطه على أساس الحالة العاطفية. على سبيل المثال، عندما تشعر بالقلق أو الخوف، سترسل اللوزة إشارات إلى منطقة ما تحت المهاد على طول حزمة الدماغ الأمامي الإنسي التي ستحفز الاستجابة الودية للقتال أو الهروب. سيحفز الوطاء أيضًا إطلاق هرمونات التوتر من خلال سيطرته على نظام الغدد الصماء استجابةً لمدخلات اللوزة.
النخاع
يحتوي النخاع على نواة يشار إليها باسم مركز القلب والأوعية الدموية، والتي تتحكم في العضلات الملساء والقلبية لنظام القلب والأوعية الدموية من خلال الوصلات اللاإرادية. عندما يتغير توازن نظام القلب والأوعية الدموية، مثل عندما يتغير ضغط الدم، يمكن تحقيق تنسيق النظام اللاإرادي داخل هذه المنطقة. علاوة على ذلك، عندما تحفز المدخلات الهابطة من منطقة ما تحت المهاد هذه المنطقة، يمكن للجهاز الودي زيادة النشاط في نظام القلب والأوعية الدموية، مثل الاستجابة للقلق أو التوتر. يشار إلى الألياف السمبثاوية قبل العقدة المسؤولة عن زيادة معدل ضربات القلب باسم أعصاب معجل القلب، في حين أن الألياف السمبثاوية قبل العقدة المسؤولة عن انقباض الأوعية الدموية تشكل الأعصاب الحركية الوعائية.
تعد العديد من نوى جذع الدماغ مهمة للتحكم الحشوي في أنظمة الأعضاء الرئيسية. نواة جذع الدماغ التي تشارك في وظيفة القلب والأوعية الدموية هي النواة الانفرادية. يتلقى مدخلات حسية حول ضغط الدم ووظيفة القلب من الأعصاب اللسانية البلعومية والمبهمة، وسيؤدي إنتاجه إلى تنشيط التحفيز الودي للقلب أو الأوعية الدموية من خلال القرن الجانبي العلوي للصدر. نواة جذع الدماغ الأخرى المهمة للتحكم الحشوي هي النواة الحركية الظهرية للعصب المبهم، وهي النواة الحركية للوظائف السمبتاوية المنسوبة إلى العصب المبهم، بما في ذلك خفض معدل ضربات القلب وإرخاء أنابيب الشعب الهوائية في الرئتين وتنشيط وظيفة الجهاز الهضمي من خلال الجهاز العصبي المعوي. تساهم النواة الغامضة، التي سميت بسبب نسيجها الغامض، أيضًا في الإخراج السمبتاوي للعصب المبهم وتستهدف عضلات البلعوم والحنجرة للبلع والكلام، بالإضافة إلى المساهمة في النغمة السمبتاوية للقلب جنبًا إلى جنب مع النواة الحركية الظهرية لـ غامض.
الاتصالات اليومية: التمرين والنظام الذاتي
بالإضافة إلى ارتباطه بالاستجابة للقتال أو الطيران ووظائف الراحة والهضم، فإن النظام الذاتي مسؤول عن بعض الوظائف اليومية. على سبيل المثال، يحدث ذلك عندما تتغير آليات الاستواء ديناميكيًا، مثل التغيرات الفسيولوجية التي تصاحب التمرين. سيؤدي استخدام جهاز المشي وممارسة التمارين الرياضية الجيدة إلى زيادة معدل ضربات القلب، والتنفس بشكل أقوى وأعمق، وتنشيط الغدد العرقية، وتعطيل الجهاز الهضمي للنشاط. هذه هي نفس التغييرات الفسيولوجية المرتبطة باستجابة القتال أو الطيران، ولكن لا يوجد شيء يطاردك على جهاز المشي هذا.
هذه ليست آلية توازن بسيطة في العمل لأن «الحفاظ على البيئة الداخلية» يعني إعادة كل هذه التغييرات إلى نقاطها المحددة. بدلاً من ذلك، أصبح الجهاز السمبثاوي نشطًا أثناء التمرين حتى يتمكن جسمك من التعامل مع ما يحدث. آلية التوازن هي التعامل مع القرار الواعي بدفع الجسم بعيدًا عن حالة الراحة. في الواقع، يتحرك القلب بعيدًا عن نقطة ضبطه الاستاتيكية. وبدون أي مدخلات من الجهاز اللاإرادي، سينبض القلب بمعدل 100 نبضة في الدقيقة تقريبًا، ويعمل الجهاز السمبتاوي على إبطاء ذلك إلى معدل الراحة البالغ حوالي 70 نبضة في الدقيقة. ولكن في منتصف التمرين الجيد، يجب أن ترى معدل ضربات قلبك عند 120-140 نبضة في الدقيقة. يمكنك القول أن الجسم يعاني من الإجهاد بسبب ما تفعله به. تحاول آليات التوازن الحفاظ على درجة الحموضة في الدم في المعدل الطبيعي، أو الحفاظ على درجة حرارة الجسم تحت السيطرة، ولكن هذه الآليات تستجيب لاختيار ممارسة الرياضة.
مراجعة الفصل
يدمج النظام اللاإرادي المعلومات الحسية والعمليات المعرفية العليا لتوليد المخرجات، مما يوازن آليات الاستتباب. الهيكل اللاإرادي المركزي هو منطقة ما تحت المهاد، التي تنسق المسارات السمبثاوية والسمبتاوية لتنظيم أنشطة أجهزة الأعضاء في الجسم. تنتقل غالبية مخرجات المهاد عبر حزمة الدماغ الأمامي الإنسي والحزمة الطولية الظهرية للتأثير على جذع الدماغ ومكونات العمود الفقري للجهاز العصبي اللاإرادي. تربط حزمة الدماغ الأمامي الإنسي أيضًا منطقة ما تحت المهاد بالمراكز العليا من الجهاز الحوفي حيث يمكن أن تؤثر العاطفة على الاستجابات الحشوية. اللوزة هي بنية داخل الجهاز الحوفي تؤثر على منطقة ما تحت المهاد في تنظيم الجهاز اللاإرادي، وكذلك نظام الغدد الصماء.
تتمتع هذه المراكز العليا بالتحكم التنازلي في الجهاز اللاإرادي من خلال مراكز جذع الدماغ، وخاصة في النخاع، مثل مركز القلب والأوعية الدموية. تنظم هذه المجموعة من نوى النخاع وظيفة القلب، وكذلك ضغط الدم. تنتقل المدخلات الحسية من القلب والشريان الأورطي والجيوب السباتية إلى هذه المناطق من النخاع. تزيد النواة الانفرادية من النغمة الودية لنظام القلب والأوعية الدموية من خلال معجل القلب والأعصاب الحركية الوعائية. تساهم كل من النواة الغامضة والنواة الحركية الظهرية بالألياف في العصب المبهم، الذي يمارس السيطرة السمبتاوية على القلب عن طريق خفض معدل ضربات القلب.
أسئلة الرابط التفاعلي
شاهد هذا الفيديو للتعرف على الاستجابات الجسدية للعاطفة. النظام اللاإرادي، المهم لتنظيم توازن أجهزة الأعضاء، مسؤول أيضًا عن استجاباتنا الفسيولوجية للعواطف مثل الخوف. يلخص الفيديو مدى ردود فعل الجسم ويصف العديد من تأثيرات النظام اللاإرادي استجابة للخوف. على أساس ما درسته بالفعل عن الوظيفة اللاإرادية، ما التأثير الذي تتوقع أن يرتبط بالنشاط السمبتاوي، بدلاً من النشاط الودي؟
الجواب: إطلاق البول في خوف شديد. عادةً ما يقوم الجهاز السمبثاوي بتضييق العضلة العاصرة مثل مجرى البول.
مراجعة الأسئلة
س: أي من هذه المواقع في الدماغ الأمامي هي مركز التحكم الرئيسي للتوازن من خلال الأنظمة اللاإرادية والغدد الصماء؟
أ. الغدة النخامية
ب. المهاد
C. اللوزة
د. القشرة الدماغية
الإجابة: أ
س: ما هو العصب الذي ينتقل إلى منطقة ما تحت المهاد للإشارة إلى مستوى المنبهات الضوئية في شبكية العين؟
أ. اللسان البلعومي
ب. محرك العين
C. البصريات
دكتور غامض
الإجابة: ج
س: ما هي منطقة الفص الحوفي المسؤولة عن توليد استجابات الإجهاد عبر منطقة ما تحت المهاد؟
أ. الحصين
ب. اللوزة
جيم - الأجسام الثديية
د. قشرة الفص الأمامي
الإجابة: ب
س: ما هو الاسم الآخر للألياف السمبثاوية قبل العقدة التي تنتقل إلى القلب؟
ألف - الجهاز الانفرادي
ب. العصب الحركي الوعائي
C. العصب المبهم
د. العصب المعجل القلبي
الإجابة: د
س: ما هي قناة الألياف المركزية التي تربط هياكل الدماغ الأمامي وجذع الدماغ بمنطقة ما تحت المهاد؟
أ. العصب المعجل القلبي
ب. حزمة الدماغ الأمامي الإنسي
C. اللفافة الطولية الظهرية
د. القناة القشرية الشوكية
الإجابة: ب
أسئلة التفكير النقدي
س: متلازمة هورنر هي حالة تظهر مع تغيرات في عين واحدة، مثل انقباض الحدقة وهبوط الجفون، فضلاً عن انخفاض التعرق في الوجه. لماذا يمكن أن يكون للورم في التجويف الصدري تأثير على هذه الوظائف اللاإرادية؟
أ. يحدث تمدد الحدقة والتعرق، وهما وظيفتان مفقودتان في متلازمة هورنر، بسبب الجهاز السمبثاوي. قد يؤدي الورم الموجود في التجويف الصدري إلى مقاطعة إخراج العقد الصدرية التي تصل إلى الرأس والوجه.
س: مركز القلب والأوعية الدموية مسؤول عن تنظيم القلب والأوعية الدموية من خلال آليات التوازن. ما هي نبرة كل مكون من مكونات نظام القلب والأوعية الدموية؟ ما هي الوصلات التي يستدعيها مركز القلب والأوعية الدموية للحفاظ على هذين النظامين في حالة من الراحة؟
ج: القلب - الذي يعتمد على معدل ضربات القلب أثناء الراحة - يخضع لنبرة السمبتاوية، والأوعية الدموية - القائمة على نقص المدخلات السمبتاوية - تخضع لنبرة عاطفية. يساهم العصب المبهم في خفض معدل ضربات القلب أثناء الراحة، بينما تحافظ الأعصاب الحركية الوعائية على الانقباض الطفيف للأوعية الدموية الجهازية.
مسرد المصطلحات
- أعصاب معجلة القلب
- الألياف السمبثاوية قبل العقدة التي تتسبب في زيادة معدل ضربات القلب عندما يقوم مركز القلب والأوعية الدموية في النخاع ببدء الإشارة
- مركز القلب والأوعية الدموية
- منطقة في النخاع تتحكم في نظام القلب والأوعية الدموية من خلال أعصاب معجل القلب والأعصاب الحركية الوعائية، وهي مكونات الانقسام الودي للجهاز العصبي اللاإرادي
- اللفافة الظهرية الطولية
- مسار الإخراج الرئيسي لمنطقة ما تحت المهاد الذي ينزل عبر المادة الرمادية لجذع الدماغ إلى الحبل الشوكي
- الفص الحوفي
- هياكل مرتبة حول حواف المخ تشارك في الذاكرة والعاطفة
- حزمة الدماغ الأمامي الإنسي
- مسار الألياف الذي يمتد من الأمام إلى الدماغ الأمامي القاعدي، ويمر عبر منطقة ما تحت المهاد، ويمتد إلى جذع الدماغ والحبل الشوكي
- أعصاب حركية وعائية
- الألياف السمبثاوية قبل العقدة التي تسبب انقباض الأوعية الدموية استجابة للإشارات الصادرة من مركز القلب والأوعية الدموية