Hoạt động của não bộ: điều hòa bằng xung động kích thích từ thân não

2021-12-11 12:12 PM

Xung động thần kinh ở thân não hoạt hóa các phần của não theo 2 cách: Kích thích hoạt động cơ bản của neurons trên vùng não rộng lớn và hoạt hóa hệ thống hormon thần kinh giải phóng hormon kích thích.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Nếu không có xung động thần kinh truyền từ dưới lên, não sẽ trở nên vô dụng. Thật vậy, chèn ép thân não ở vị trí nối giữa não giữa và đại não, thường là do khối u tuyến tùng, thường gây hôn mê đến hết phần đời còn lại của một người.

Xung động thần kinh ở thân não hoạt hóa các phần của não theo 2 cách: (1) Kích thích hoạt động cơ bản của neurons trên vùng não rộng lớn và (2) hoạt hóa hệ thống hormon thần kinh giải phóng hormon kích thích hoặc ức chế giống chất dẫn chất dẫn truyền thần kinh vào các vùng não được lựa chọn.

Vùng kích thích hệ lưới của thân não

Trung tâm điều hòa của hệ này là một vùng kích thích nằm ở chất lưới của cầu não và não giữa. Vùng này cũng được gọi là vùng kích thích hành – lưới. Cũng giống như vùng kích thích thân não, vùng này truyền xung động kích thích xuống tủy sống để giữ trương lực của cơ và điều khiển mức hoạt động của phản xạ tủy. Cùng với những xung động đi xuống này, vùng này cũng gửi lượng lớn xung động chỉ huy đi lên. Hầu hết những xung động này đều đi qua đồi thị, nơi truyền xung động thần kinh được truyền qua neurons tiếp theo và đi lên vỏ não.

Hệ thống kích hoạt hưng phấn của não

Hình. Hệ thống kích hoạt hưng phấn của não. Cũng được hiển thị là một khu vực ức chế trong tủy có thể ức chế hoặc làm giảm hệ thống hoạt hóa.

Xung động đi qua đồi thị có 2 type.

Type 1 dẫn truyền điện thế hoạt động nhanh gây hưng phẫn não trong vài mili giây. Những xung động này bắt đầu từ thân neurons lớn nằm ở khắp vùng kích thích thân não. Sơi tận cùng của những neurons này giải phóng Acetylcholine, chỉ có khả năng kích thích kéo dài vài mili giây trước khi bị phá hủy.

Type 2, những xung động kích thích bắt nguồn từ số lượng lớn các neurons nhỏ nằm khắp vùng kích thích hệ lưới của thân não. Mặt khác, đa số xung động này đi qua đồi thị, nhưng những sợi dẫn truyền chậm synap ở nhân trung gian của đồi thị và nhân lưới trên bề mặt đồi thị. Từ đây, sợi thần kinh nhỏ được phân bố lên não. Tác động kích thích của những sợi này tăng dần từ vài giây đến 1 phút hoặc lâu hơn, những xung động này đặc biệt quan trọng trong điều hòa mức kích thích não.

Sự kích thích của vùng kích thích bởi các tín hiệu cảm giác ngoại vi

Mức độ hoạt động của vùng kích thích ở thân nào và mức độ hoạt động của toàn bộ não được xác định bởi số lượng và loại tín hiệu cảm giác được truyền vào não bộ từ ngoại biên. Cảm giác đau ở từng phần làm tăng mức hoạt động của vùng kích thích và do đó, kích thích mạnh mẽ não chú ý đến.

Mức độ quan trọng của tín hiệu cảm giác trong kích thích vùng kích thích đã được chứng minh bởi ảnh hưởng của việc cắt bỏ thân não phía trên vị trí dây tam thoa V đi ra khỏi cầu não. Những dây thần kinh này truyền một số lượng có ý nghĩa cảm giác bản thể về não. Khi những tín hiệu này mất đi, mức độ hoạt động của vùng kích thích đột ngột giảm xuống và ngay lập tức não cũng tiến tới giảm hoạt động, tiến tới hôn mê vĩnh viễn.

Tuy nhiên, khi thân não bị cắt ngang dưới dây tam thoa V, nơi đi vào tín hiệu cảm giác từ mặt và vùng miệng, hôn mê sẽ không xảy ra.

Hoạt động gia tăng của khu vực kích thích gây ra bởi các tín hiệu phản hồi trở lại từ vỏ não

Không chỉ có tín hiệu kích thích tới vỏ não từ vùng kích thích hành lưới của thân não mà còn có những tín hiệu phản hồi trở lại từ vỏ não đến vùng này. Do đó, bất cứ khi nào vỏ não được hoạt hóa bởi quá trình suy nghĩ hay vận đông, tín hiệu cũng được gửi về vùng kích thích thân não, và vùng này vẫn gửi tín hiệu kích thích tới vỏ não. Quá trình này giúp duy trì mức kích thích của vỏ não hay thậm chí để nâng mức kích thích. Cơ chế này là cơ chế cơ bản của quá trình feedback dương, cho phép bất cứ hoạt động ban đầu nào ở vỏ não đều có thể gây ra các hoạt động khác, kết quả dẫn tới trí óc tỉnh táo (“awake” mind).

Đồi thị là trung tâm điều hòa điều khiển hoạt động ở vùng đặc biệt của vỏ não

Gần như mỗi vùng vỏ não đều kết nối với vùng đặc hiệu của nó ở đồi thị. Do đó, kích thích điện thế ở điểm đặc hiệu trên đồi thị cũng hoạt hóa vùng tương ứng trên vỏ não. Hơn nữa, các tín hiệu phản xạ qua lại đều đặn giữa đồi thị và vỏ não, đồi thị kích thích vỏ não và vỏ não kích thích trở lại đồi thị qua sợi ly tâm. Nó gợi ý đến quá trình hình thành trí nhớ dài hạn bởi cách hoạt hóa lặp lại các xung động.

Dù đồi thị có hoạt động gọi trí nhớ đặc hiệu từ vỏ não hay khởi động quá trình suy nghĩ không rõ ràng, nhưng đồi thị tạo thành cung phản xạ neurons cho những hoạt động này.

Vùng ức chế dạng lưới nằm ở thân não dưới

Vùng khác cũng có vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động não – vùng ức chế lưới, nằm ở giữa hành não. Vùng này có thể ức chế vùng kích thích hệ lưới của phần trên thân não và qua đó, làm giảm hoạt động ở những vùng cao hơn của não. Một trong những cơ chế của hoạt động này là kích thích hệ serotonergic, hệ này sẽ bài tiết hormon thần kinh ức chế serotonin ở điểm giao nhau ở não.

Bài viết cùng chuyên mục

Điều soát kích thước đồng tử của mắt

Vai trò của phản xạ ánh sáng là để giúp cho mắt đáp ứng ngay lập tức với sự thay đổi cường độ ánh sáng. Giới hạn của đường kính đồng tử vào khoảng 1.5 milimet ở trạng thái co nhỏ nhất và 8 milimet ở trạng thái giãn rộng nhất.

Kiểm soát mức độ chính xác của co cơ: sự điều hòa ngược của hệ thống cảm giác thân thể tới vỏ não vận động

Tủy sống có thể gây ra các chương trình phản xạ vận động cụ thể có tính cố định. Nhiều những chương trình như vậy cũng có vai trò quan trọng khi các neuron vận động ở sừng trước của tủy sống bị kích thích.

Sự điều hòa nồng độ canxi cơ thể người

Ngay khi cơ chế canxi dễ trao đổi trong xương kiểm soát nồng độ canxi dịch ngoại bào, cả hệ PTH và calcitonin đều phản ứng. Chỉ trong 3-5 phút sau sự tăng cấp tính của ion canxi, tốc độ tiết PTH giảm.

Chức năng trao đổi và vận chuyển khí hô hấp

Sau khi phế nang đã được thông khí, bước tiếp theo của quá trình hô hấp là sự khuyếch tán O2 từ phế nang vào mao mạch phổi và CO2 theo chiều ngược lại. Sau khi trao đổi, máu tĩnh mạch trở thành máu động mạch có phân áp O2 cao, CO2 thấp so với tổ chức.

Dẫn truyền tín hiệu cường độ đau trong bó thần kinh: tổng hợp theo không gian và thời gian

Các mức khác nhau của cường độ có thể được truyền đi hoặc bằng việc sử dụng số lượng lớn hơn các sợi dẫn truyền song song hoặc bằng việc gửi đi nhiều điện thế hoạt động hơn dọc một theo sợi thần kinh.

Sinh lý nội tiết tuyến giáp

Tuyến giáp nằm trước khí quản, dưới sụn giáp, nặng 20-25g, gồm 2 thùy, có eo ở giữa, cao 6cm, rộng 3cm, dày 2cm. Cấu trúc gồm nhiều nang giáp, trong chứa đầy dịch keo, xen lẫn hệ thống mạch máu rất phong phú (1% lưu lượng tim), ở đây tổng hợp và dự  trữ hormon T3, T4.

Tác dụng của insulin lên chuyển hóa protein và tăng trưởng

Cách mà insulin làm tăng tổng hợp protein chưa được hiểu rõ như với cơ chế trong dự trữ glucose và chất béo. Đây là một vài kết quả ghi nhận trong thực tế.

Synap thần kinh trung ương: Receptor kích thích hay ức chế tại màng sau synap

Thay đổi về quá trình chuyển hóa nội bào ví dụ như làm tăng số lượng thụ thể màng kích thích hoặc giảm số lượng thụ thể màng ức chế cũng có thể kích thích hoạt động của tế bào thần kinh.

Giải phẫu chức năng của khu vực liên hợp trán trước

Khu vực liên hợp trước trán cũng cần thiết để thực hiện quy trình “tư tưởng”. Đặc điểm này có lẽ là kết quả của một số tính năng tương tự của vỏ não trước trán cho nó lập kế hoạch hoạt động vận động.

Chuyển động mắt theo đuổi: chú ý các đối tượng chuyển động

Nếu một đối tượng chuyển động lên xuống kiểu sóng với tốc độ vài lần mỗi giây, mắt đầu tiên có thể không chú ý vào nó. Tuy nhiên, sau một giây hoặc lâu hơn, mắt bắt đầu cử động bằng cách giật.

Điều hòa bài tiết Aldosterol

Điều hòa bài tiết aldosterol ở tế bào lớp cầu gần như độc lập hoàn toàn với điều hòa bài tiết cảu costisol và androgen ở lớp bó và lớp lưới.

Các vùng liên hợp: cảm giác thân thể

Kích thích điện vào vùng liên hợp cảm giác bản thể có thể ngẫu nhiên khiến một người tỉnh dậy để thí nghiệm một cảm nhận thân thể phức tạp, đôi khi, chỉ là “cảm nhận” một vật thể như một con dao hay một quả bóng.

Những emzym tiêu hóa của tuyến tụy

Khi ban đầu được tổng hợp trong các tế bào tụy, những enzyme phân giải protein tồn tại ở trạng thái không hoạt động gồm trypsinogen, chymotrypsinogen và procarboxypolypeptidase.

Đặc điểm của sự bài tiết ở dạ dày

Khi bị kích thích, các tế bào viền bài tiết dịch acid chứa khoảng 160mmol/L acid chlohydric, gần đẳng trương với dich của cơ thể. Độ pH của acid này vào khoảng 0.8 chứng tỏ tính rất acid của dịch.

Nhiệt độ bình thường của cơ thể

Nhiệt độ cơ thể tăng lên khi tập thể dục và thay đổi theo nhiệt độ khắc nghiệt của môi trường xung quanh vì cơ chế điều chỉnh nhiệt độ không hoàn hảo.

Các van tim ngăn sự quay lại của dòng máu kỳ tâm thu

Đặc điểm giải phẫu của van động mạch chủ và van động mạch phổi phải được cấu tạo với một mô sợi đặc biệt mạnh mẽ nhưng cũng phải rất mềm dẻo để chịu đựng được thêm gánh nặng vật lý.

Cơ chế co cơ trơn

Một đặc tính quan trọng khác của cơ trơn, đặc biệt là loại cơ trơn đơn nhất nội tạng của nhiều cơ quan rỗng, là khả năng quay trở lại gần như lực co bóp ban đầu của nó vài giây hoặc vài phút sau khi nó bị kéo dài hoặc rút ngắn.

Sóng chạy: sự dẫn truyền của sóng âm trong ốc tai

Các kiểu dẫn truyền khác nhau của sóng âm với các tần số khác nhau. Mỗi sóng ít kết hợp ở điểm bắt đầu nhưng trở nên kết hợp mạnh mẽ khi chúng tới được màng nền, nơi có sự cộng hưởng tự nhiên tần số bằng với tần số của các sóng riêng phần.

Receptor: sự thích nghi và chức năng dự báo receptor tốc độ

Sự thích ứng của các loại thụ thể khác nhau cho thấy sự thích nghi nhanh chóng của một số thụ thể và sự thích ứng chậm của những thụ thể khác.

Điều hòa thần kinh trong việc bài tiết nước bọt

Sự kích thích giao cảm có thể làm tăng một lượng nhỏ nước bọt - ít hơn so với kích thích phó giao cảm. Thần kinh giao cảm bắt nguồn từ các hạch cổ trên và đi dọc theo bề mặt của các mạch máu tới tuyến nước bọt.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

Kiểm soát hoạt động của trung tâm hô hấp và các tín hiệu ức chế hít vào

Tính tới thời điểm này, đã biết về các cơ chế cơ bản tạo ra hiện tượng hít vào và thở ra, nhưng cũng rất cần tìm hiểu xem làm thế nào cường độ tín hiệu điều hòa có thể làm tăng hoặc giảm thông khí theo như cầu của cơ thể.

Sự phát triển của hệ cơ quan thai nhi

Sự phát triển các tế bào trên mỗi cơ quan thường chưa được hoàn thiện và cần 5 tháng mang thai còn lại để phát triển hoàn toàn. Ngay cả lúc sinh, những cấu trúc nhất định, đặc biệt là hệ thần kinh, thận và gan, thiếu sự phát triển hoàn toàn, như được mô tả sau.

Chức năng của vùng hải mã: vùng kéo dài của vỏ não

Hải mã và các cấu trúc nằm cạnh thùy thái dương và thùy đỉnh, được gọi là khối hải mã liên kết chủ yếu gián tiếp với nhiều phần của vỏ não cũng như các cấu trúc cơ bản của hệ limbic – thể hạnh nhân, vùng dưới đồi, vách trong suốt và thể vú.

Các yếu tố điều chỉnh lượng thực phẩm ăn vào cơ thể

Sự điều chỉnh lượng thức ăn ăn vào có thể được chia thành điều chỉnh ngắn hạn, nó quan tâm chủ yếu tới việc hạn chế lượng thức ăn trong một bữa, và điều chỉnh dài hạn, kiểm soát chủ yếu là duy trì số lượng bình thường dự trữ năng lượng trong cơ thể.