4.1. Neirālā regulācija un nervu sistēmas evolūcija
Viena no dzīvības pazīmēm ir spēja pielāgotiem mainīgiem vides apstākļiem. Organismu
regulāciju veic divi atšķirīgi mehānismi.
Visos organismos veidojas bioloģiski aktīvas vielas, kas niecīgos daudzumos būtiski ietekmē organisma darbību, dzīvniekiem tos sauc par hormoniem, augiem par fitohormoniem. Regulāciju ar hormonu palīdzību sauc par humorālo regulāciju. Dzīvniekiem un cilvēkam organisma darbību nodrošina arī nervu sistēma. Nervu sistēmas darbības pamatā ir iedzimti (beznosacījuma) un dzīves laikā iegūti (nosacījuma) refleksi. Regulāciju ar nervu sistēmas starpniecību sauc par neirālo regulāciju.
Neirālā regulācija
Nervu sistēma saņem informāciju no apkārtējās vides ar maņu orgānu starpniecību. Nervu sistēmu veido nervaudi, kas sastāv no nervu šūnām jeb neironiem. Neironi uztver kairinājumu un pārraida nervu impulsus pa refleksa lokiem. Kairinājumu uztver receptors (atrodas, piemēram, maņu orgānos), nervu impulsus pārraida neironu garie izaugumi. Vietas, kurās impulsi pārslēdzas no viena neirona uz citu, sauc par sinapsēm.
Kad neirona galā nonāk impulss, sinapsē notiek ķīmiskas pārvērtības. Ķīmiskie savienojumi, kuri rodas sinapsē, savukārt, stimulē nākamo neironu un tajā rodas impulsi. Šīs pārvērtības nodrošina nepārtrauktu informācijas plūsmu. Pārraide sinapsēs tiek traucēta, ja cilvēks lieto narkotiskās vielas, piemēram, stimulantu amfetamīnu, depresantu – heroīnu, morfīnu, kas pārtrauc fermentu darbību sinaptiskajā spraugā.
Impulsu pārraide sinapsē.
(animācija)
Kad impulss pa centrtieces neironu ir sasniedzis CNS, atbilstošajās smadzeņu zonās notiek saņemtās informācijas apstrāde. Pēc tam signāli pa centrbēdzes neironu sasniedz efektoru – muskuli vai dziedzeri, kas reaģē uz uztverto kairinājumu. Šo impulsa ceļu organismā sauc par refleksa loku
(animācija).
Nervu sistēmas evolūcija
Pat sūkļi, kuri sastāv no atsevišķām šūnām, spēj atbildēt uz ārējās vides kairinājumu. Visvienkāršāk novērojamā atbildes reakcija ir centrālās atveres aizvēršana. Hidrām, kuras pieder pie zarndobumaiņiem, ir audi. Viņas spēj sarauties un izstiepties, kustināt taustekļus un pat mest kūleņus. Zarndobumaiņiem atsevišķas nervu šūnas jeb neironi, savā starpā saskaroties, veido tīklveida nervu sistēmu (attēls A). Planārijai nervu sistēma ir divpusēji (bilaterāli) simetriska (tāpat kā pats tārps). Tai ir divas nervu stiegras (neironu sakopojumi abās ķermeņa pusēs) un šķērsstiegras, kas šīs stiegras savieno. Šis sakārtojums atgādina kāpnes. Planārijai ir priekšējais smadzeņu ganglijs (nervu mezgls), kas uztver informāciju no acu laukumos esošajiem fotoreceptoriem, tāpēc šādu nervu sistēmu sauc par ganglijveida nervu sistēmu (attēls
B). Posmtārpi (sliekas, attēls C), posmkāji (krabji, attēls D) un gliemji (kalmāri,
attēls E) ir sarežģītas uzbūves dzīvnieki ar labi attīstītu ganglijveida nervu sistēmu. Kalmāriem ir liels galvas ganglijs, kas nodrošina dzīvnieka spēju veikt straujas, labi koordinētas kustības. Mugurkaulniekiem (piemēram, kaķim, attēls F) ir centrālā nervu sistēma (CNS), kas sastāv no galvas un muguras smadzenēm, kā arī perifēriem nerviem.
Madera S. S. 1998.
Nervu sistēmas evolūcija.