Sinh lý phản xạ có điều kiện và không điều kiện

2013-04-10 10:30 PM

Bằng những công trình nghiên cứu trên hệ thần kinh trong nhiều năm, Pavlov đã phân biệt hai loại phản xạ: phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Phản xạ

Phản xạ là phản ứng của cơ thể đối với kích thích của môi trường bên ngoài cũng như bên trong của cơ thể. Phản ứng này thực hiện nhờ hệ thần kinh, qua năm phần cơ bản hợp thành cung phản xạ:

Bộ phận cảm thụ: các phân tử cảm thụ thường nằm trên da, bề mặt da, bề mặt khớp, thành mạch, bề mặt các tạng, cơ quan trong cơ thể.

Dây thần kinh truyền vào: dây cảm giác hoặc dây thần kinh thực vật.

Trung tâm thần kinh.

Dây thần kinh truyền ra: dây thần kinh vận động hoặc dây thần kinh thực vật.

Bộ phận đáp ứng là cơ hoặc tuyến.

Phản xạ có điều kiện và không điều kiện

Bằng những công trình nghiên cứu trên hệ thần kinh trong nhiều năm, Pavlov đã phân biệt hai loại phản xạ: phản xạ không điều kiện và phản xạ có điều kiện.

Phản xạ không điều kiện

Là loại phản xạ có cung phản xạ cố định, có tính bản năng, tồn tại vĩnh viễn suốt đời và có khả năng di truyền sang đời sau. Khi có một kích thích nhất định tác động lên một bộ phận cảm thụ nhất định sẽ gây một phản ứng nhất định của cơ thể, không cần thêm một điều kiện nào khác.

Phản xạ không điều kiện có tính chất loài, trung tâm phản xạ nằm ở phần dưới của hệ thần kinh.

Ví dụ: trung tâm phản xạ gân xương, phản xạ trương lực cơ nằm ở tuỷ sống, trung tâm của phản xạ giảm áp, phản xạ hô hấp nằm ở hành não.

Phản xạ không điều kiện phụ thuộc vào tính chất của tác nhân kích thích và bộ phận nhận cảm, ví dụ: ánh sáng chiếu vào mắt gây co đồng tử nhưng tiếng động không gây co đồng tửí, trong khi đó chiếu ánh sáng vào da không gây đáp ứng gì nhưng chạm tay vào lửa thì tay rụt lại.

Có thể nói rằng phản xạ không điều kiện là mối liên lạc cố định, vĩnh viễn giữa cơ thể và môi trường.

Phản xạ có điều kiện

Là loại phản xạ không có cung phản xạ cố định vĩnh viễn, muốn gây được phản xạ phải có những điều kiện nhất định.

Phản xạ có điều kiện là phản xạ được thành lập trong cuộc sống, sau quá trình luyện tập và phải dựa trên cơ sở của phản xạ không điều kiện, hay nói một cách khác muốn tạo phản xạ có điều kiện cần phải có tác nhân kích thích không điều kiện

Ví dụ: bơm nước axit có vị chua vào mồm chó, con vật có phản ứng tiết nước bọt, làm cho axit chua bị pha loãng đi, và bị tống ra ngoài. Đó là phản ứng bẩm sinh đã có.

Phản xạ có điều kiện có cung phản xạ phức tạp hơn.

Muốn gây được phản xạ có điều kiện phải có sự kết hợp của hai tác nhân kích thích không điều kiện và có điều kiện và tác nhân có điều kiện bao giờ cũng đi trước và trình tự này được lặp đi lặp lại nhiều lần.

Nếu trước khi bơm nước axit, ta cho chuông reo, và làm nhiều lần như thế, thì về sau chỉ một mình tiếng chuông cũng làm cho chó có những phản ứng trào nước bọt giống như phản ứng đối với axit.

Hai phản ứng của con chó đối với axit vào mồm và đối với tiếng chuông reo vào tai, đều là hoạt động phản xạ.

Phản xạ đối với axit là phản xạ không điều kiện.

Phản xạ đối với tiếng chuông reo là phản xạ có điều kiện.

Trung tâm phản xạ có điều kiện có sự tham gia của vỏ não.

Phản xạ có điều kiện không phụ thuộc vào tính chất của tác nhân kích thích và bộ phận nhận cảm.

Ví dụ: ánh sáng chiếu vào mắt có thể gây bài tiết nước bọt.

Phản xạ có điều kiện có tính chất cá thể và là phương thức thích ứng linh hoạt của cơ thể đối với môi trường.

Phản xạ có điều kiện nếu không được cũng cố thì sẽ bị dập tắt.

Nhờ có phản xạ có điều kiện mà cơ thể luôn luôn thích ứng với sự thay đổi của môi trường sống.

Sự khác nhau giữa phản xạ có điều kiện và không điều kiện

Tính chất

Phản xạ không điều kiện

Phản xạ có điều kiện

Tính chất bẩm sinh

Có tính chất bẩm sinh: phản xạ mút vú ở trẻ sơ sinh, phản xạ mổ thức ăn ở gà mới nở

Được xây dựng trong quá trình sống: con chó từ nhỏ được nuôi bằng sữa sẽ không có phản ứng gì với thịt.

Phản xạ này không di truyền

Tính chất loài

Có tính chất loài: khi gặp nguy hiểm con mèo gù lưng, nhím cuộn mình chĩa lông ra.

Có tính chất cá thể: con vịt không có phản ứng gì với tiếng kẻng, nhưng khi vịt nuôi và cho ăn có giờ giấc theo tiếng kẻng thì đến giờ nghe tiếng kẻng là chạy tập trung về ăn

Trung tâm phản xạ

- Là hoạt động phần dưới của hệ thần kinh: trung tâm của phản xạ gót chân, phản xạ đùi bìu là ở tuỷ sống lưng

- Có những điểm đại diện trên vỏ não

Là hoạt động của vỏ bán cầu đại não.

Vỏ não là nơi đường liên lạc tạm thời nối kín mạch truyền xung động thần kinh gây phản xạ có điều kiện.

Tác nhân kích thích và bộ phận kích thích

- Tuỳ thuộc tính chất của tácnhân kích thích và bộ phận cảm thụ: ánh sáng chiếu vào mắt gây co đồng tử, nhưng tiếng động không gây co đồng tử, ánh sáng chiếu vào da không có phản ứng gì

- Không phụ thuộc tính chất tác nhân kích thích và bộ phận cảm thụ mà chỉ phụ thuộc điều kiện xây dựng phản xạ: ánh sáng chiếu vào mắt có thể gây chảy nước bọt...

Sự phân chia và so sánh hai loại phản xạ có điều kiện và không điều kiện được trình bày ở bảng trên.

Cơ chế thành lập phản xạ có điều kiện

Các vùng đại diện của các cơ quan cảm giác trên vỏ não

Mỗi bộ phận cảm thụ đều có điểm đại diện trên vỏ não, bộ phận cảm thụ thị giác có điểm đại diện ở thuỳ chẩm, bộ phận cảm thụ đau nóng có những điểm đại diện ở thuỳ đỉnh...

Mỗi kích thích dù chỉ gây phản xạ không điều kiện, cũng đều tạo xung động chạy lên vỏ não. Nếm thức ăn mà chảy nước bọt là một phản xạ không điều kiện. Phản xạ này có điểm đại diện tại vùng nếm của vỏ não.

Những kích thích không gây phản xạ cũng đều có điểm đại diện tại vỏ não: con chó nhìn ánh đèn không có phản ứng gì đặc biệt, nhưng ở vỏ não thuỳ chẩm của nó có điểm hưng phấn đại diện cho cảm giác nhìn thấy ánh đèn.

Đường liên lạc tạm thời

Mỗi khi hai điểm hưng phấn (tức là hai điểm đại diện của cảm giác) cùng xuất hiện trên vỏ não, hai điểm ấy luôn luôn có xu hướng liên lạc với nhau, vì các quá trình hưng phấn tại mỗi điểm đều lan toả ra rồi gặp nhau tạo thành đường liên lạc tạm thời giữa hai điểm.

Nếu ta lặp đi lặp lại nhiều lần thí nghiệm gây hai điểm hưng phấn thì đường liên lạc nối liền hai điểm sẽ được củng cố. Đó là đường liên lạc tạm thời giữa hai điểm hưng phấn.

Phản xạ có điều kiện được xây dựng trên cơ sở một đường liên lạc tạm thời giữa hai điểm hưng phấn trên vỏ não do một kích thích có điều kiện và một kích thích không điều kiện gây ra. Đường liên lạc tạm thời đó chỉ là đường liên lạc chức năng không phải là đường liên lạc qua một dây thần kinh cụ thể. Gọi đường liên lạc đó là tạm thời vì nếu thay đổi điều kiện sống thì đường liên lạc mất đi và một đường khác lại được xây dựng.

Tính chất tạm thời của đường liên lạc đó quan trọng ở chỗ đảm bảo tính chất linh hoạt của phản ứng cơ thể đối với môi trường. Đường liên lạc tạm thời chỉ xuất hiện trên vỏ não. Các phần dưới của hệ thần kinh không có đường liên lạc tạm thời.

Đường liên lạc tạm thời chuyển hưng phấn theo hai chiều.

Ví dụ: Xây dựng một phản xạ có điều kiện ăn bằng cách làm co 1 chân chó trước khi cho ăn. Khi phản xạ có điều kiện này được thành lập rồi, mỗi khi co chân thì con vật chảy nước bọt. Nhưng con chó cũng có một phản xạ có điều kiện ngược lại tức là mỗi khi nó bắt đầu ăn, nó co chân lại.

Hiện tượng đó chứng tỏ hưng phấn chạy hai chiều trên đường liên lạc tạm thời.

Những điều kiện của phản xạ có điều kiện

Cơ sở của phản xạ có điều kiện là phản xạ không điều kiện

Phản xạ có điều kiện chảy nước bọt trước ánh đèn dựa trên cơ sở phản xạ không điều kiện chảy nước bọt đối với thức ăn.

Sự kết hợp trong thời gian giữa hai tác nhân kích thích không điều kiện và có điều kiện

Thức ăn đối với chó là tác nhân kích thích không điều kiện gây phản xạ chảy nước bọt không điều kiện. Ánh đèn, nếu luyện tập để gây được chảy nước bọt thì nó là tác nhân kích thích có điều kiện của phản xạ chảy nước bọt có điều kiện.

Kết hợp ánh đèn + thức ăn, bật đèn rồi đưa thức ăn, làm như vậy nhiều lần thì ánh đèn trở thành kích thích báo hiệu cho thức ăn gây phản xạ có điều kiện chảy nước bọt bằng ánh đèn.

Hai kích thích ánh đèn và thức ăn phải được kết hợp theo một trình tự nhất định, ánh đèn tác động trước, thức ăn tác động sau. Hai kích thích đó phải kết hợp với nhau nhiều lần, làm như thế gọi là củng cố tác dụng của ánh đèn bằng kích thích thức ăn.

Vỏ não phải toàn vẹn và các thành phần của cung phản xạ phải lành mạnh

Con chó bị cắt mất vỏ não, không còn phản xạ có điều kiện nữa.

Nếu một trong năm bộ phận của cảm giác phản xạ bị hỏng thì không thành lập được phản xạ có điều kiện.

Các loại phản xạ có điều kiện

Phản xạ có điều kiện là mối liên hệ tạm thời giữa cơ thể và môi trường sống, nó có tầm quan trọng rất lớn đối với đời sống của động vật và của người.

Có những phản xạ có điều kiện dễ thành lập, nhưng có những phản xạ có điều kiện khó thành lập. Có những phản xạ có điều kiện bền lâu, gần như những phản xạ có điều kiện, lại có những phản xạ có điều kiện không bền lâu.

Người ta chia phản xạ có điều kiện làm nhiều loại:

Phản xạ có điều kiện tự nhiên và nhân tạo

Phản xạ có điều kiện tự nhiên:

Là những phản xạ có điều kiện rất bền vững, và thường tồn tại suốt đời.

Phản xạ có điều kiện tự nhiên bền lâu như thế là vì kích thích có điều kiện và kích thích không điều kiện của phản xạ ấy luôn luôn đi đôi với nhau, làm cho đường liên lạc tạm thời ở vỏ não thường xuyên được củng cố.

Ví dụ: chuột sợ mèo là loại phản xạ có điều kiện được hình thành trong quá trình sống (không phải bẩm sinh).

Phản xạ có điều kiện nhân tạo:

Là những phản xạ có điều kiện không bền vững, và thường chỉ tồn tại trong một giai đoạn nhất định của đời sống của động vật hoặc của người.

Kích thích có điều kiện và kích thích không điều kiện của các loại phản xạ này có lúc đi đôi với nhau, nhưng có lúc không đi đôi với nhau, cho nên đường liên lạc tạm thời ít khi được củng cố. Ví dụ: phản xạ trú ẩn khi nghe kẻng báo động, hoặc khi nghe tiếng động cơ máy bay trong thời gian chiến tranh là phản xạ có điều kiện. Khi hết chiến tranh thì phản xạ có điều kiện được thành lập này sẽ biến mất.

Phản xạ có điều kiện tự nhiên bền vững hơn phản xạ có điều kiện nhân tạo.

Phản xạ có điều kiện cấp cao

Phản xạ có điều kiện được xây dựng trên cơ sở một phản xạ không điều kiện. Loại phản xạ có điều kiện đó là cấp một.

Ta có thể dùng phản xạ cấp một làm cơ sở xây dựng phản xạ có điều kiện cấp hai, và dùng phản xạ có điều kiện cấp hai để xây dựng phản xạ có điều kiện cấp ba, v.v...

Ví dụ: phản xạ có điều kiện được thành lập trên con chó bằng ánh sáng đèn thông qua miếng thịt là phản xạ có điều kiện cấp một. Nếu như trước khi bật đèn mà rung chuông thì sẽ thành lập được phản xạ có điều kiện cấp hai. Người ta có thể dùng thêm một tín hiệu nữa để thành lập phản xạ có điều kiện cấp ba. Nói chung trên loài vật, người ta có thể thành lập phản xạ có điều kiện cấp ba. Trên người, có thể gặp phản xạ có điều kiện cấp cao hơn nữa.

Ý nghĩa của phản xạ có điều kiện

Thích nghi với môi trường

Cơ thể động vật, đặc biệt là các loài động vật cao cấp chỉ có thể tồn tại phát triển và hoạt động khi nào giữ được thăng bằng với môi trường sống.

Muốn giữ thăng bằng với môi trường luôn biến đổi, cơ thể phải có khả năng thích ứng linh hoạt hơn nữa đối với môi trường. Quá trình thích ứng đó là do hoạt động phản xạ có điều kiện.

Phản xạ có điều kiện là phương thức thích ứng linh hoạt của cơ thể đối với môi trường, giúp cho cơ thể biết được hướng đi tìm thức ăn để sinh sống. Trong chiến tranh, nhờ có tiếng kẻng báo động, người ta đi tìm chỗ trú ẩn mặc dù chưa có máy bay đến ném bom.

Trong học tập

Nhờ thành lập phản xạ có điều kiện mà người ta có thể nắm được nội dung bài học khi đã lặp đi lặp lại những nội dung đó. Vì vậy, việc luyện tập, củng cố là những điều kiện để thành lập phản xạ có điều kiện.

Trong y học

Nhờ phản xạ có điều kiện người ta có thể cắt cơn nghiện rượi bằng apomorphin. Apomorphin là chất gây nôn, người ta trộn lẫn vào rượu và cho người nghiện rượu uống, khi uống rượu này sẽ nôn. Làm nhiều lần như vậy, về sau những người nghiện rượu chỉ cần ngửi thấy mùi rượu là họ đã có cảm giác buồn nôn và trở nên sợ , không dám uống rươu nữa.

Nhờ có phản xạ có điều kiện người ta có thể dùng giả dược điều trị một số bệnh tâm lý.

Bài viết cùng chuyên mục

Giải phẫu và sinh lý của tụy

Tụy tiết nhiều hormon, như amylin, somatostatin, và pancreatic polypeptide, chức năng của chúng chưa được biết rõ. Mục đích chính là bàn về vai trò sinh lý của insulin và glucagon và sinh lý bệnh của các bệnh lý.

Sợi thần kinh: sự tương quan về trạng thái

Một số tế bào thần kinh trong hệ thần kinh trung ương hoạt động liên tục vì ngay cả trạng thái kích thích bình thường cũng trên ngưỡng cho phép.

Rung thất: điện tâm đồ điển hình

Vì không có bơm máu trong khi rung thất nên tình trạng này sẽ dẫn đến tử vong nếu không có những liệu pháp mạnh như shock điện ngay lập tức.

Kiểm soát hệ thần kinh tự chủ của hành cầu và não giữa

Liên quan mật thiết với các trung tâm điều hòa hệ tim mạch ở thân não là các trung tâm điều hòa hệ hô hấp ở hành não và cầu não. Mặc dù sự điều hòa hệ hô hấp không được xem là tự chủ, nó vẫn được coi là một trong các chức năng tự chủ.

Kiểm soát giải phóng năng lượng trong tế bào

Cơ chế xúc tác phản ứng hoá học của enzyme, trước hết là nhờ sự kết hợp lỏng lẻo với một trong các chất phản ứng, thay thế cầu nối bền chặt trong phân tử chất để có thể phản ứng được với các chất khác.

Sự kích thích bài tiết acid dạ dày

Khi thức ăn có chứa protein tới vùng tận cùng hang vị, một vài protein từ thức ăn tác động kích thích tế bào tiết gastrin của tuyến môn vị gây nên sự giải phóng Gastrin vào máu để sau đó được vận chuyển đến các tế bào ECL ở dạ dày.

Bất thường răng

Sâu răng là kết quả hoạt động của các vi khuẩn trên răng, phổ biến nhất là vi khuẩn Streptococcus mutans. Lệch khớp cắn thường được gây ra bởi sự bất thường di truyền một hàm khiến chúng phát triển ở các vị trí bất thường.

Điện thế và thời gian chia chuẩn: điện tâm đồ bình thường

Những dòng dọc trên ECG là dòng thời gian chia chuẩn. Một ECG điển hình được chạy ở một tốc độ giấy 25mm/s, mặc dù tốc độ nhanh hơn đôi khi được sử dụng.

Vận chuyển thụ động qua màng bào tương

Khuếch tán đơn giản, là hình thức khuếch tán trong đó các phân tử vật chất được vận chuyển, từ nơi nồng độ cao đến nồng độ thấp.

Ngoại tâm thu thất: rối loạn nhịp tim

Những người thường xuyên có ngoại tâm thu thất có nguy cơ cao hơn bị rung thất dẫn đến tử vong mà nguyên nhân là do một đợt ngoại tâm thu thất.

Trao đổi chất qua thành mạch máu: cân bằng starling

Lượng dịch lọc ra bên ngoài từ các đầu mao động mạch của mao mạch gần bằng lượng dịch lọc trở lại lưu thông bằng cách hấp thu. Chênh lệch một lượng dịch rất nhỏ đó về tim bằng con đường bạch huyết.

Lưu lượng máu mạch vành bình thường

Lưu lượng mạch vành trái giảm trong thời kì tâm thu, khác với lại các mạch khác trong cơ thể. Bởi vì trong thời kì tâm thu, mạch vành bị nén lại mạnh mẽ tho co cơ tim của thất trái.

Sự thay đổi lưu lượng tuần hoàn trong luyện tập

Lúc bắt đầu luyện tập tín hiệu không chỉ truyền từ não đến cơ gây ra quá trình co cơ mà còn tác động lên trung tâm vận mạch thông qua hệ giao cảm đến các mô.

Tính nhịp điệu của mô dễ bị kích thích phóng điện lặp lại

Các dòng chảy của các ion kali tăng lên mang số lượng lớn của các điện tích dương ra bên ngoài của màng tế bào, để lại một lượng đáng kể ion âm hơn trong tế bào xơ hơn trường hợp khác.

Phân tích thông tin thị giác: Con đường vị trí nhanh và chuyển động và Con đường mầu sắc và chi tiết

Các tín hiệu được dẫn truyền trong đường vị trí-hình dạng chuyển động chủ yếu đến từ các sợi thần kinh thị giác lớn M từ các tế bào hạch võng mạc type M, dẫn truyền tín hiệu nhanh chóng.

Kiểm soát hành vi đối với nhiệt độ cơ thể

Kiểm soát hành vi đối với nhiệt độ cơ thể là một cơ chế điều nhiệt hữu hiệu hơn nhiều các nhà sinh lý học từng thừa nhận trước đây, nó là một cơ chế thực sự hữu hiệu để duy trì nhiệt độ trong các môi trường rất lạnh.

Cung lượng tim: chỉ số khi nghỉ ngơi và khi gắng sức

Cung lượng tim được điều chỉnh suốt cuộc đời thông qua chuyển hóa cơ bản chung của cơ thể. Vì vậy chỉ số cung lượng tim giảm biểu thị sự giảm hoạt động thể chất hay giảm khối cơ tương ứng với tuổi.

Quan hệ giữa vỏ não với đồi thị và trung tâm dưới vỏ về giải phẫu và chức năng

Các vùng của vỏ não liên hệ với các khu vực cụ thể của đồi thị. Những liên hệ này hoạt động theo hai chiều, gồm cả hướng từ đồi thị tới vỏ não và cả từ vỏ não trở lại, về cơ bản, cùng một khu vực đồi thị.

Hệ thống Purkinje: vai trò gây ra co bóp đồng bộ của cơ tâm thất

Khi xung động đi đến tận cùng của các sợi Purkinje, nó được truyền qua khối cơ của tâm thất bởi chính các sợi cơ của tâm thất. Vận tốc dẫn truyền bây giờ chỉ 0,3 - 0,5m/s, bằng 1/6 trong các sợi Purkinje.

Cấu trúc chức năng tế bào của Phospholipid và Cholesterol - Đặc biệt đối với màng

Phospholipids và cholesterol hình thành các yếu tố cấu trúc các tế bào là tốc độ đổi mới chậm của các chất trong hầu hết các mô ngoài mô gan được tính theo tháng hoặc theo năm.

Vận chuyển chủ động các chất qua màng bào tương

Hình thức vận chuyển này được chia làm hai loại, vận chuyển chủ động nguyên phát, và vận chuyển chủ động thứ phát tùy theo năng lượng.

Sự dẫn truyền cảm giác: đặc điểm trong con đường trước bên

Hệ trước bên là hệ thống dẫn truyền chưa phát triển bằng hệ thống cột tủy sau - dải cảm giác giữa. Thậm chí, các phương thức cảm giác nhất định chỉ được dẫn truyền trong hệ thống này.

Sự lan truyền của áp lực đẩy máu ra các mạch máu ngoại biên

Sự duy trì trương lực mạch làm giảm lực đẩy vì mạch máu càng thích ứng tốt thì lượng máu càng lớn được đẩy về phía trước do sự gia tăng áp lực.

Kích thích riêng và đồng loạt bởi hệ giao cảm và phó giao cảm

Trong một số trường hợp, hầu hết toàn bộ các phần của hệ thần kinh giao cảm phát xung đồng thời như một đơn vị thống nhất, hiện tượng này được gọi là sự phát xung đồng loạt.

Vận chuyển hormone trong máu

Các hormone tan trong nước được hòa tan vào huyết tương và được vận chuyển từ nơi chúng được tạo ra đến các mô đích, tại đó chúng sẽ khuếch tán khỏi lòng mao mạch, đi vào khoang dịch kẽ.