Põgenemisrefleksid: kiired kaitse- ja närvimehhanismid loomadel ja inimestel
Avasta põgenemisrefleksid: kuidas loomade ja inimeste kiired närvi- ja kaitsemehhanismid (kalmaar, vähk, Mauthneri rakud) tagavad ellujäämise.
Paljudel loomadel on üks või mitu erilist põgenemisrefleksi. Need aitavad loomal kiiresti hädast välja pääseda. Selleks kasutavad nad spetsiaalseid närvilisi struktuure.
Põgenemisrefleksid on väga lühikese viivitusega närvi- ja lihasvastused, mis ei vaja esmalt kõrgemaid ajukoore töötlemisi. Sageli on need organiseeritud reflekskaarteks, kus sensoorsed närvid edastavad ärrituse vahetult kiiresti reageerivatele motorilistele rakkudele. Sellised lahendused vähendavad reaktsiooniaega ja suurendavad võimalust ohtlikust olukorrast pääseda.
Kuidas põgenemisrefleksid toimivad?
Enamikul juhtudel kogub tegelik refleks erinevatelt sensoorsetest allikatest (näiteks liigutus-, puudutus- või valgusretseptoritest) informatsiooni ja edastab selle ühe või mõne kiiresti reageeriva raku kaudu. Mõnel liigil on selleks spetsiaalsed suured neuronid või elektrilised sünapsid, mis lubavad impulssidel liikuda eriti kiiresti. Lisaks võivad need refleksid olla modulatsioonile alluvad — neid saab summutada, võimendada või harjutamisega osaliselt maha õppida.
Näitlikud näited
- Vähid: vähkide sabavihiku sensoorsed karvad on ühendatud reflekskaarega. Hiiglaslikud sensoorsed ja motoorsed närvid on ühendatud elektriliste sünapsidega. See lööb sabatihvti ja lükkab jõevähi stiimulist eemale. Neuronid mööduvad peamisest närvisüsteemist, mis kontrollib liikumist, mistõttu lüheneb reaktsiooniaeg. Külgmised hiiglaslikud ühendused motoorsete hiiglaslike kiirete paindumisneuronitega olid esimene teadaolev näide elektrilisest sünapsist. See mehhanism võimaldab vähil sabaga väga kiirelt ja tugevasti lüüa, et ründajast eemale põgeneda. Elektrilised sünapsid annavad sünkroonse ja madala latentsusega signaali, mis on eluliselt tähtis hetkeolukorras.
- Kalmaar: Kalmaari hiigelakson on väga suur (kuni 1 mm läbimõõduga; tavaliselt umbes 0,5 mm) akson, mis juhib osa kalmaari veejoa liikumissüsteemist. Esimest korda kirjeldas seda 1909. aastal L. W. Williams, kuid see avastus jäi unustusse, kuni inglise zooloog J. Z. Young demonstreeris aksoni funktsiooni 1930. aastatel. Kalmaarid kasutavad seda süsteemi lühikeste, kuid väga kiirete liikumiste tegemiseks läbi vee. Kalmaari hiigelakson on olnud ka närviteaduse mudel: seda kasutasid hiljem teadlased, et uurida närviimpulsi aluseks olevaid ioonikanaleid ja selle põhjal arendati välja fundamentaalsed mudelid närviimpulsi levikuks.
- Enamikul kaladel on eriline reaktsioonisüsteem, mida tuntakse kui "C-käivitust". Seda teevad Mauthneri rakud. Need on paar suuri neuroneid (üks kummalegi kehapoole) kalade ja kahepaiksete tagakeha 4. rombomeeris. Need rakud paistavad silma ka selle poolest, et nad kasutavad ebatavaliselt nii keemilisi kui ka elektrilisi sünapse. Mauthneri rakkude aktivatsioon põhjustab jäika külje painutuse C-kujuliseks, mille järel järgneb kiire suunamuutus ja põgenemine. See on väga kiire kaitsereaktsioon, mille latentsus võib olla vaid mõnekümne millisekundi suurusjärgus.
- Inimesed: (mitte ainult refleksikaared). Meil on peaga peitu tõmbumise refleks ja kiire käe tagasivõtmine, kui me puudutame valusat objekti. Need refleksid on alateadlikud: teadlik aju saab neist teada alles tagantjärele. Inimese organismis esinevad põgenemisreflekside sarnased kiired reaktsioonid ka silmakoore (pilgutamisrefleks), tasakaalureflekside ja äkilise üleelatud heli või valguse käivitatud ehmatusrefleksi näol. Need refleksid toimivad peamiselt seljaajus või ajutüves ja on olulised esmaabiks ohu korral. Meditsiinis kasutatakse reflekside uurimist ka närvisüsteemi funktsiooni hindamiseks.
Lisaks: põgenemisrefleksid võivad olla muutuvateks — näiteks habituatsioon (korduv, kuid kahjutu stiimul tekitab järjest nõrgema reaktsiooni) aitab säästa aega ja energiat, kui sama stimulu põhjust ei ole. Samas saab refleksi tugevust tõsta või maha suruda kognitiivsete või emotsionaalsete seisundite ning närvipeptiidide ja neuromodulaatorite kaudu.
Põgenemisrefleksidel on suur ellujäämisväärtus. Need mehhanismid on tekkinud evolutsioonis kuna kiire reageerimine ohuolukordades vähendab surma või vigastuse riski. Samas on selliste reflex-kiiruste ja peensuse vahel kompromisse — väga kiire refleks on hea äkilises ohus, kuid liiga jäigad reaktsioonid võivad halvendada peenemat situatsioonihindamist või kohanduvat käitumist.
Küsimused ja vastused
K: Mis on põgenemisrefleksid?
V: Põgenemisrefleksid on spetsiaalsed närvilised struktuurid, mida loomad kasutavad selleks, et kiiresti hädast välja pääseda. Nad mööduvad peamisest närvisüsteemist, mis kontrollib liikumist, võimaldades kiiremat reaktsiooniaega.
K: Milline on näide vähi põgenemisrefleksist?
V: Vähkidel on saba fännil olevad sensoorsed karvad ühendatud refleksikaarega ja hiiglaslike sensoorsete ja motoorsete närvidega elektriliste sünapsidega. See liigutab saba ja lükkab vähki mis tahes stiimuli eest eemale.
K: Kuidas kasutavad kalmaarid oma põgenemisrefleksi?
V: Kalmaarid kasutavad oma põgenemisrefleksi väga suure aksoni (kuni 1 mm läbimõõduga) abil, mis kontrollib osa nende veesuitsesüsteemist. See võimaldab neil teha lühikesi, kuid väga kiireid liigutusi läbi vee.
K: Mis on C-start?
V: C-start on eriline reaktsioonisüsteem, mida leidub enamikul kaladel ja mida teevad Mauthneri rakud, mis on paarilised suured neuronid, mis asuvad kalade ja kahepaiksete tagakeha 4. rombomeeris. Nendel rakkudel on ka ebatavaline kasutus nii keemiliste kui ka elektriliste sünapside jaoks.
Küsimus: Kas inimestel on põgenemisrefleksid?
V: Jah, inimestel on mõned põgenemisrefleksid, näiteks pea kükitamine või käe kiire tagasitõmbamine, kui me puudutame midagi valusat. Need reaktsioonid on alateadlikud, nii et meie teadlik aju saab neist teada alles tagantjärele.
K: Miks on loomadel vaja põgenemisreflekse?
V: Loomad vajavad põgenemisreflekse, sest neil on suur ellujäämisväärtus; need aitavad loomadel kiiresti ohtlikest olukordadest välja pääseda, enne kui on liiga hilja.
Otsige