Под координационной деятельностью ЦНС подразумевается согласованная и соподчиненная деятельность нервных центров, направленная на достижение полезного результата. В основу координационной деятельности ЦНС положено несколько принципов:
-принцип общего конечного пути;
-принцип проторения пути;
-принцип доминанты;
-принцип обратной связи;
-принцип реципрокности.
Принцип общего конечного пути. Сущность этого принципа заключается в конвергенции, когда на каком-либо одном нейроне или нервном центре сходятся несколько терминалей из других отделов ЦНС. Суть этого механизма была раскрыта английским физиологом Ч.Шеррингтоном, который сформулировал принцип общего конечного пути. Согласно его представлениям, количественное преобладание чувствительных и других приходящих волокон над двигательными создает неизбежное столкновение импульсов в общем конечном пути, которым является группа мотонейронов и иннервируемые ими мышцы. Благодаря такому столкновению достигается блокирование всех воздействий, кроме одного, которое и регулирует протекание рефлекторной реакции. Принцип общего конечного пути, как один из принципов координации, применяется не только для спинного мозга, но и для любого другого отдела ЦНС.
Принцип проторения пути. В основе этого принципа лежит модификация синапсов в направлении улучшения синаптической проводимости. В том случае если по сети нейронов в определенном направлении и по определенному пути прошел ПД, то при последующих раздражителях, за счет кратковременной и долговременной потенциации, по этому же пути ПД пройдет «легче». Данный принцип очень важен для формирования условных рефлексов, памяти.
Под доминантой понимают господствующий очаг возбуждения, который предопределяет характер текущих реакций центров в данный момент.Доминантный центр характеризуется:
-наличием повышенной возбудимости,
-инерционностью,
-способностью к концентрации возбуждения с других нервных центров,
-торможением деятельности других нервных центров, функционально несовместимых с деятельностью доминантного очага.
Доминирующий очаг возбуждения может возникнуть как за счет гуморальных воздействий, так и под влиянием нервных сигналов, изменяющих возбудимость центральных нейронов. Доминантное состояние нервного центра, которое может поддерживаться довольно длительное время, обусловлено длительными следовыми процессами на мембранах нервной клетки и в синапсах.
Принцип обратной связи. Обратная связь необходима для определения эффективности рефлекторных действий в ответ на определенный раздражитель.
Принцип реципрокности. Данный принцип отражает характер взаимоотношений между центрами, ответственными за осуществление противоположных функций. Классическим примером является активация проприорецепторов мышцы-сгибателя, которая одновременно возбуждает мотонейроны мышцы-сгибателя и тормозит через вставочные тормозные нейроны мотонейроны мышцы-разгибателя. Следовательно, в основу реципрокных отношений положено реципрокное торможение, которое играет важную роль в автоматической координации двигательных актов.
Интегративная деятельность ЦНС заключается в соподчинении и объединении всех функциональных элементов организма в целостную систему, обладающую определенной направленностью действий. В осуществлении интегративной функции принимают участие различные уровни организации ЦНС. Для осуществления интегративной деятельности необходима координированная работа различных нейронов и нервных центров.Следовательно, координация и интеграция являются двумя одновременно протекающими и тесно взаимосвязанными процессами. В интеграционных процессах выделяют:
- уровень нейрона;
-уровень микросистем нейронов;
-уровень нервных центров;
-уровень больших интегративных систем.
Интегративная деятельность на уровне нейрона. Функциональной единицей ЦНС является нейрон, клеточная мембрана которого представляет область интеграции синаптических влияний. Этот уровень будет являться первым и осуществляется он в результате взаимодействия ВПСП и ТПСП, которые генерируются при активации синаптических входов нейрона.Интегративная деятельность на уровне микросистем нейронов. Одиночные нейроны образуют микросистемы нейронов, в каждой из которых имеет место и конвергенция и дивергенция нейронных цепочек.Интегративная деятельность на уровне нервных центров. Нервный центр представляет собой совокупность образований различных уровней ЦНС, интегрированная деятельность которых обеспечивает осуществление той или иной функции органов систем или целостного организма. Интегративная деятельность на уровне объединения нервных центров. При морфологическом анализе выявлены определенные группы нервных центров, которые объединяются в системы мозг,. причем каждая из этих систем выполняет определенные функции, отвечая за те или иные проявления жизнедеятельности целостного организма.
Роль принципа обратной афферентации заключается в рецепторном восприятии результатов рефлекторного акта и проведении информации назад в структуры нервного центра, где она обрабатывается и сравнивается с сохраняющимися параметрами возбуждения. Обратная афферентация реализуется в виде положительной или отрицательной обратной связи. Таким образом, с помощью обратной афферентации нервные центры осуществляют непрерывный контроль эффективности, целесообразности и оптимальности рефлекторной деятельности.