เนื่องจากวิวัฒนาการทำให้ชีวิตบนโลกมีระบบประสาทแบบกระจาย การพัฒนาอีกหลายขั้นตอนได้ผ่านพ้นไปแล้ว ซึ่งได้กลายเป็นจุดเปลี่ยนในกิจกรรมของสิ่งมีชีวิต ขั้นตอนเหล่านี้แตกต่างกันในประเภทและจำนวนของการก่อตัวของเซลล์ประสาท, ในไซแนปส์, ในแง่ของความเชี่ยวชาญเฉพาะทาง, การจัดกลุ่มของเซลล์ประสาท, และในลักษณะร่วมกันของหน้าที่ของพวกเขา. มีสี่ขั้นตอนหลัก - นี่คือวิธีที่ระบบประสาทของประเภทกระจาย, ลำต้น, ปมและท่อ
ลักษณะเฉพาะ
ที่เก่าแก่ที่สุด - ระบบประสาทแบบกระจาย มันมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตเช่นไฮดรา (เช่น coelenterates - แมงกะพรุน) ระบบประสาทประเภทนี้สามารถแสดงลักษณะการเชื่อมต่อได้หลายอย่างในองค์ประกอบที่อยู่ใกล้เคียงและสิ่งนี้ทำให้การกระตุ้นค่อนข้างอิสระในทุกทิศทางตามเครือข่ายประสาท ระบบประสาทแบบกระจายยังให้ความสามารถในการสับเปลี่ยนกัน ซึ่งให้การทำงานที่น่าเชื่อถือมากขึ้น แต่ปฏิกิริยาทั้งหมดเหล่านี้ไม่ถูกต้อง คลุมเครือ
ระบบประสาทเป็นก้อนกลมเป็นเรื่องปกติสำหรับสัตว์จำพวกกุ้ง หอย และหนอน ประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะจากข้อเท็จจริงที่ว่าการกระตุ้นสามารถเกิดขึ้นได้อย่างชัดเจนและเคร่งครัดเท่านั้น เนื่องจากมีการเชื่อมโยงของเซลล์ประสาทที่มีการจัดระเบียบต่างกัน นี่เป็นระบบประสาทที่อ่อนแอกว่ามาก หากโหนดหนึ่งเสียหาย การทำงานของร่างกายจะหยุดชะงักอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามประเภทของระบบประสาทที่มีความแม่นยำและรวดเร็วยิ่งขึ้น ถ้าระบบประสาทแบบกระจายเป็นลักษณะเฉพาะของซีเลนเทอเรต คอร์ดจะมีระบบประสาทแบบท่อ ซึ่งรวมคุณสมบัติของทั้งแบบปมและแบบกระจาย สัตว์ที่สูงกว่าใช้สิ่งที่ดีที่สุดจากวิวัฒนาการ ทั้งความน่าเชื่อถือ ความแม่นยำ ท้องที่ และความเร็วของปฏิกิริยา
มันเป็นยังไง
ระบบประสาทแบบกระจายเป็นลักษณะเฉพาะของระยะเริ่มต้นของการพัฒนาโลกของเรา เมื่อปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต - สิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุด - ถูกดำเนินการในสภาพแวดล้อมทางน้ำของมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ โปรโตซัวหลั่งสารเคมีบางชนิดที่ละลายในน้ำ ดังนั้นตัวแทนแรกของชีวิตบนโลกจึงได้รับผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมพร้อมกับของเหลว
รูปแบบที่เก่าแก่ที่สุดของปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ผ่านปฏิกิริยาเคมี เหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึม - สารเมตาบอลิซึมจะปรากฏขึ้นเมื่อโปรตีน กรดคาร์บอนิกและสิ่งที่คล้ายกันสลายตัว และเป็นการส่งต่ออิทธิพลทางอารมณ์ขัน ซึ่งเป็นกลไกของความสัมพันธ์ทางอารมณ์ขัน กล่าวคือ ความเชื่อมโยงระหว่างอวัยวะต่างๆ การเชื่อมต่อทางอารมณ์ขันบางส่วนยังสามารถทำหน้าที่เป็นลักษณะของระบบประสาทแบบกระจาย
คุณสมบัติ
ระบบประสาทแบบกระจายเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่รู้อยู่แล้วว่าสารเคมีนี้หรือสารเคมีนั้นมาจากของเหลวไปทางไหน ก่อนหน้านี้ มันแพร่กระจายอย่างช้าๆ ทำหน้าที่ในปริมาณเล็กน้อย และถูกทำลายอย่างรวดเร็วหรือถูกขับออกจากร่างกายเร็วยิ่งขึ้นไปอีก ควรสังเกตว่าความสัมพันธ์ทางอารมณ์ขันนั้นเหมือนกันสำหรับทั้งพืชและสัตว์ เมื่อสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์พัฒนาระบบประสาทแบบกระจาย (เช่น coelenterates) ในระยะหนึ่งในการพัฒนาโลกของสิ่งมีชีวิต มันเป็นรูปแบบใหม่ของการควบคุมและการสื่อสาร ซึ่งทำให้โลกของพืชแตกต่างจากโลกของสัตว์ในเชิงคุณภาพ.
และในเวลาต่อมา ยิ่งพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตของสัตว์สูงขึ้น อวัยวะต่างๆ ก็จะโต้ตอบกันมากขึ้น (ปฏิกิริยาสะท้อนกลับ) อย่างแรก สิ่งมีชีวิตมีระบบประสาทแบบกระจาย จากนั้นในกระบวนการวิวัฒนาการ พวกมันมีระบบประสาทที่ควบคุมการเชื่อมต่อทางร่างกาย การเชื่อมต่อของเส้นประสาทซึ่งแตกต่างจากอารมณ์ขันมักจะมุ่งตรงไม่เพียง แต่ไปยังอวัยวะที่ต้องการ แต่ยังรวมถึงกลุ่มของเซลล์บางกลุ่มด้วยการเชื่อมต่อเกิดขึ้นได้เร็วกว่าสิ่งมีชีวิตตัวแรกที่แจกจ่ายสารเคมีหลายร้อยเท่า การเชื่อมต่อทางอารมณ์ขันกับการเปลี่ยนไปสู่ประสาทไม่ได้หายไป แต่เชื่อฟังและดังนั้นการเชื่อมต่อทางระบบประสาทจึงเกิดขึ้น
ขั้นตอนต่อไป
จากระบบประสาทแบบกระจาย (ที่มีอยู่ในโพรงลำไส้) สิ่งมีชีวิตที่เหลือ ได้รับต่อมพิเศษ อวัยวะที่ผลิตฮอร์โมนที่เกิดจากสารอาหารที่เข้าสู่ร่างกาย หน้าที่หลักของระบบประสาทคือการควบคุมการทำงานของอวัยวะทั้งหมดซึ่งกันและกัน และการทำงานร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยรวมกับสภาพแวดล้อมภายนอก
สิ่งแวดล้อมส่งอิทธิพลภายนอกเป็นหลักต่ออวัยวะรับความรู้สึก (ตัวรับ) ผ่านการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทั้งในสภาพแวดล้อมภายนอกและในระบบประสาท
เวลาผ่านไป ระบบประสาทก็พัฒนาขึ้น และเมื่อเวลาผ่านไป แผนกที่สูงกว่าก็ก่อตัวขึ้น - สมอง ซีกสมองซีก พวกเขาเริ่มจัดการและแจกจ่ายกิจกรรมทั้งหมดของร่างกาย
พยาธิตัวตืด
ระบบประสาทถูกสร้างขึ้นจากเนื้อเยื่อประสาท ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทจำนวนมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อ เหล่านี้เป็นเซลล์ที่มีกระบวนการที่อ่านข้อมูลทางเคมีและไฟฟ้านั่นคือสัญญาณ ตัวอย่างเช่น ระบบประสาทของหนอนตัวแบนไม่ได้เป็นของชนิดกระจายอีกต่อไป แต่เป็นประเภทของระบบประสาทของปมและลำต้น
เซลล์ประสาทที่สะสมอยู่ในเซลล์เหล่านี้จะมีต่อมไทรอยด์ที่มีลำต้นและกิ่งก้านจำนวนมากที่ขยายไปถึงอวัยวะและระบบทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าระบบประสาทของพลานาเรียไม่ใช่แบบกระจาย (นี่คือหนอนตัวแบนนักล่าที่กินกุ้งตัวเล็กหอยทาก) ในรูปแบบด้านล่างของหนอนตัวแบนมีระบบประสาทไขว้กันเหมือนแห แต่โดยทั่วไป มันไม่อยู่ในประเภทกระจายอีกต่อไป
หนอนแอนเนล
Annelids ยังมีระบบประสาทที่ไม่กระจายตัว ซึ่งจัดระเบียบได้ดีกว่ามาก: พวกมันไม่มีเส้นประสาทที่มองเห็นได้ในหอย พวกเขามีอุปกรณ์ประสาทส่วนกลางซึ่งประกอบด้วยสมอง (ปมประสาทซูปราลอตติก) ข้อต่อรอบคอและเส้นประสาทคู่หนึ่งที่อยู่ใต้ลำไส้และเชื่อมต่อกันด้วยการกระทำตามขวาง
annelids ส่วนใหญ่มีปมประสาทโดยสมบูรณ์ เมื่อแต่ละส่วนมีปมประสาทคู่หนึ่งที่ innervate ส่วนของร่างกายของตัวเอง annelids ดึกดำบรรพ์อาศัยอยู่กับลำต้นของเส้นประสาทที่มีระยะห่างกันอย่างกว้างขวางในจุดอ่อนซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยส่วนต่อประสานที่ยาว คุณสามารถเรียกโครงสร้างของบันไดระบบประสาทนี้ได้ ตัวแทนที่มีการจัดระเบียบสูงมีการย่อของ commissures และการบรรจบกันของลำต้นเกือบจะถึงจุดบรรจบกัน เรียกอีกอย่างว่าวงจรเส้นประสาทหน้าท้อง สิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายกว่ามากมีระบบประสาทแบบกระจาย
Cnidarians
ระบบประสาทกระจายที่ง่ายที่สุดใน cnidarians คือ plexus ในรูปแบบของตารางที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทแบบหลายขั้วหรือแบบสองขั้ว Hydroids อยู่ที่ด้านบนของ mesoglea ใน ectoderm ในขณะที่ปะการังและแมงกะพรุน scyphoid มีอยู่ในเอนโดเดิร์ม
คุณลักษณะของระบบดังกล่าวคือกิจกรรมสามารถแพร่กระจายไปในทิศทางใดก็ได้และจากทุกแห่งจุดกระตุ้น ระบบประสาทประเภทนี้ถือเป็นระบบดั้งเดิม แต่มันกิน ว่าย และอย่างอื่น สิ่งมีชีวิตดังกล่าวไม่ได้ทำงานง่ายๆ เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การชมว่าดอกไม้ทะเลเคลื่อนตัวบนเปลือกหอยหอยอย่างไร
แมงกะพรุน ดอกไม้ทะเล และอื่นๆ
นอกจากโครงข่ายประสาทแล้ว แมงกะพรุนและดอกไม้ทะเลยังมีระบบเซลล์ประสาทสองขั้วยาวที่สร้างเป็นลูกโซ่ ดังนั้นพวกมันจึงมีความสามารถในการส่งแรงกระตุ้นเร็วขึ้นโดยไม่ต้องลดทอนในระยะทางไกล นี่คือสิ่งที่ช่วยให้พวกเขาสามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าทุกประเภทโดยรวมได้ดี สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่มอื่นๆ อาจมีทั้งโครงข่ายประสาทและลำตัวเส้นประสาท โดยสังเกตได้จากส่วนต่างๆ ของร่างกาย: ใต้ผิวหนัง ในลำไส้ ในคอหอย ในหอย - ที่ขา ในเอไคโนเดิร์ม - ในรังสี
อย่างไรก็ตาม ในเซลล์ประสาทวิทยาแล้ว มีแนวโน้มที่เซลล์ประสาทจะกระจุกตัวอยู่ที่แผ่นดิสก์ในช่องปากหรือในพื้นรองเท้า เช่นเดียวกับในติ่งเนื้อ แมงกะพรุนมีปลายประสาทที่ขอบร่ม และในบางแห่ง - หนาขึ้นบนวงแหวน - เซลล์ประสาทในกลุ่มใหญ่ (ปมประสาท) ปมประสาทที่อยู่ใต้ร่มของแมงกะพรุนเป็นก้าวแรกสู่การเกิดขึ้นของระบบประสาทส่วนกลาง
สะท้อน
รูปแบบหลักของกิจกรรมประสาทคือการสะท้อนปฏิกิริยาของร่างกายต่อสัญญาณเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายในซึ่งดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมของระบบประสาทตอบสนองต่อการระคายเคืองของ ตัวรับ การระคายเคืองใด ๆ ที่มีการกระตุ้นของตัวรับจะวิ่งไปตามเส้นใยสู่ศูนย์กลางไปยังระบบประสาทส่วนกลางจากนั้นผ่านเซลล์ประสาทในช่องท้อง -กลับไปที่เส้นรอบวงของเส้นใยแรงเหวี่ยงแล้ว ไปถึงอวัยวะใดอวัยวะหนึ่งที่มีการเปลี่ยนแปลงกิจกรรม
เส้นทางนี้ - ผ่านจุดศูนย์กลางไปยังร่างกายที่ทำงาน - เรียกว่าส่วนโค้งสะท้อนและประกอบด้วยเซลล์ประสาทสามเซลล์ อย่างแรกคืออันที่ละเอียดอ่อนใช้งานได้จากนั้นก็อันที่คั่นกลางและสุดท้ายอันที่มอเตอร์ การสะท้อนกลับเป็นการกระทำที่ค่อนข้างซับซ้อน มันจะไม่ทำงานหากไม่มีการมีส่วนร่วมของเซลล์ประสาทจำนวนมาก แต่ผลจากปฏิกิริยาดังกล่าว การตอบสนองอาจเกิดขึ้น ร่างกายจะตอบสนองต่อการระคายเคือง ตัวอย่างเช่น แมงกะพรุนจะไหม้ บางครั้งรักษาด้วยพิษร้ายแรง
ระยะแรกของการพัฒนาระบบประสาท
โปรโตซัวไม่มีระบบประสาท แต่แม้กระทั่ง ciliates บางตัวก็มีไฟบริลลาร์ในเซลล์ที่กระตุ้นได้ ในกระบวนการของการพัฒนา สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ได้ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อพิเศษที่สามารถทำซ้ำปฏิกิริยาแอคทีฟ กล่าวคือ รู้สึกตื่นเต้น ระบบคล้ายเครือข่าย (diffuse) เลือก hydroid polyps เป็นหอผู้ป่วยแรก พวกเขาเองที่ติดอาวุธให้ตัวเองด้วยกระบวนการของเซลล์ประสาท กระจาย (เหมือนเน็ต) วางไว้ทั่วร่างกาย
ระบบประสาทดังกล่าวส่งสัญญาณกระตุ้นอย่างรวดเร็วจากจุดที่ได้รับการระคายเคือง และสัญญาณนี้จะวิ่งไปทุกทิศทาง สิ่งนี้ทำให้ระบบประสาทมีคุณสมบัติในการบูรณาการแม้ว่าจะไม่ใช่ชิ้นส่วนของร่างกายเพียงชิ้นเดียวที่แยกจากกันก็มีคุณสมบัติดังกล่าว
การรวมศูนย์
การรวมศูนย์ในระดับเล็กน้อยบันทึกไว้แล้วในระบบประสาทกระจาย ไฮดราทำให้เส้นประสาทหนาขึ้นในบริเวณช่องปากและฝ่าเท้าเป็นต้น ภาวะแทรกซ้อนนี้เกิดขึ้นควบคู่ไปกับการพัฒนาอวัยวะของการเคลื่อนไหว และแสดงออกในการแยกเซลล์ประสาท เมื่อพวกเขาออกจากเครือข่ายกระจายไปสู่ส่วนลึกของร่างกายและก่อตัวเป็นกระจุกที่นั่น
ตัวอย่างเช่น ในปลาซีเลนเทอเรต สิ่งมีชีวิตอิสระ (แมงกะพรุน) เซลล์ประสาทจะสะสมอยู่ในปมประสาท ทำให้เกิดระบบประสาทกระจายเป็นก้อนกลม ประเภทนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าตัวรับพิเศษพัฒนาขึ้นบนพื้นผิวของร่างกายซึ่งสามารถตอบสนองเฉพาะการเลือกต่อแสง เคมี หรืออิทธิพลทางกล
นิวโรเกลีย
สิ่งมีชีวิต ในกระบวนการวิวัฒนาการ ช่วยเพิ่มจำนวนเซลล์ประสาทและความหลากหลายของพวกมันในกระบวนการวิวัฒนาการ ดังนั้นจึงเกิด neuroglia เซลล์ประสาทยังปรากฏเป็นไบโพลาร์ซึ่งมีซอนและเดนไดรต์ สิ่งมีชีวิตจะได้รับโอกาสในการกระตุ้นในทางที่กำกับ โครงสร้างเส้นประสาทยังสร้างความแตกต่าง สัญญาณจะถูกส่งไปยังเซลล์ที่ควบคุมการตอบสนอง
นี่คือวิธีที่การพัฒนาของระบบประสาทดำเนินไปอย่างมีจุดมุ่งหมาย: เซลล์บางเซลล์ที่เชี่ยวชาญในการรับสัญญาณ เซลล์อื่นๆ ในการส่งสัญญาณ และเซลล์อื่นๆ ในการหดตัวซึ่งกันและกัน ตามมาด้วยความซับซ้อนเชิงวิวัฒนาการ การรวมศูนย์ และการพัฒนาระบบโหนด Annelids, สัตว์ขาปล้องและหอยปรากฏขึ้น ตอนนี้เซลล์ประสาทมีความเข้มข้นในปมประสาท (ปมประสาท) ซึ่งเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาด้วยเส้นใยประสาทระหว่างตัวเองกับตัวรับและอวัยวะของการดำเนินการ (ต่อม, กล้ามเนื้อ)
ความแตกต่าง
ถัดไป กิจกรรมของร่างกายแบ่งออกเป็นองค์ประกอบ: ระบบย่อยอาหาร ระบบสืบพันธุ์ ระบบไหลเวียนโลหิต และระบบอื่นๆ แยกออกจากกัน แต่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันเป็นสิ่งที่จำเป็น และระบบประสาทก็ทำหน้าที่นี้แทน การก่อตัวของประสาทส่วนกลางมีความซับซ้อนมากขึ้น มีรูปแบบใหม่ๆ เกิดขึ้นมากมาย ตอนนี้ต้องพึ่งพาอาศัยกันโดยสิ้นเชิง
เส้นประสาทที่หุ้มไว้และปมประสาทซึ่งควบคุมโภชนาการและการเคลื่อนไหว พัฒนาเป็นตัวรับในรูปแบบที่สูงกว่าทางสายวิวัฒนาการ และตอนนี้ก็เริ่มรับรู้กลิ่น เสียง แสง และอวัยวะรับความรู้สึกปรากฏขึ้น เนื่องจากตัวรับหลักอยู่ที่ปลายศีรษะ ปมประสาทในส่วนนี้ของร่างกายจึงพัฒนาอย่างแข็งแกร่งยิ่งขึ้น ในที่สุดก็ย่อยกิจกรรมของส่วนอื่นๆ ทั้งหมด ตอนนั้นเองที่สมองถูกสร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น ในเซลล์ประสาทและสัตว์ขาปล้อง ห่วงโซ่ประสาทได้รับการพัฒนามาอย่างดีแล้ว
