Từ một kích thích đến phản ứng của cả cơ thể
Phản ứng rụt tay nối tiếp nhận kích thích, dẫn truyền, xử lí và đáp ứng. Theo dõi đúng đường tín hiệu giúp xác định vai trò của từng bộ phận.
Ba cách tổ chức hệ thần kinh
| Dạng hệ thần kinh | Tổ chức chính | Ví dụ |
|---|---|---|
| Lưới | Tế bào thần kinh tạo mạng phân tán | Thủy tức |
| Chuỗi hạch | Tế bào tập trung thành các hạch nối nhau | Giun đốt, côn trùng |
| Dạng ống | Não, tủy sống và phần ngoại biên | Động vật có xương sống |
Sinh vật chưa có hệ thần kinh vẫn có thể cảm ứng, nhưng không gọi mọi đáp ứng đó là phản xạ thần kinh.
Neuron nhận và truyền thông tin
Neuron điển hình gồm thân, sợi nhánh và sợi trục. Thân và sợi nhánh tiếp nhận nhiều tín hiệu; sợi trục truyền tín hiệu tới đầu tận cùng. Hình dạng neuron đa dạng và không phải mọi sợi trục đều có myelin.
Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động
Ở trạng thái nghỉ, mặt trong màng neuron âm hơn mặt ngoài do phân bố ion và tính thấm chọn lọc. Khi kích thích đạt ngưỡng, điện thế màng biến đổi nhanh rồi trở về gần trạng thái nghỉ; biến đổi này lan dọc sợi trục thành xung thần kinh.
Đây là sự lan truyền biến đổi điện thế trên màng, không phải túi chất trung gian chạy dọc sợi trục. Kích thích dưới ngưỡng không nhất thiết tạo điện thế hoạt động.
Có myelin, xung truyền theo cách nhảy cóc
Ở sợi không myelin, điện thế hoạt động được tái tạo liên tiếp trên màng. Ở sợi có myelin, điện thế được tái tạo chủ yếu tại các eo Ranvier, tạo dẫn truyền nhảy cóc và thường nhanh hơn trong điều kiện so sánh phù hợp.
Tính thời gian truyền trên một đoạn sợi
Thời gian truyền trên một đoạn sợi:
$$t=\frac{s}{v}.$$
**Một đoạn.** Với $s=0{,}8$ m và $v=40$ m/s:
$$t=\frac{0{,}8}{40}=0{,}02\text{ s}=20\text{ ms}.$$
**Nhiều đoạn nối tiếp.** Đoạn cảm giác $0{,}9$ m ở $45$ m/s mất 20 ms; hai synapse, mỗi synapse trễ 0,5 ms, mất 1 ms; đoạn vận động $0{,}6$ m ở $60$ m/s mất 10 ms:
$$t_{\text{tổng}}=20+1+10=31\text{ ms}.$$
Đổi về cùng đơn vị rồi cộng các đoạn nối tiếp. Chỉ tính những phần đề cho; không tự cộng thời gian co cơ nếu đề đã bỏ qua.
Cộng thời gian các chặng nối tiếp
Một mô hình chỉ tính ba phần nối tiếp: xung đi 0,9 m với tốc độ 45 m/s; qua hai synapse, mỗi synapse trễ 0,5 ms; rồi đi 0,6 m với tốc độ 60 m/s. Tổng thời gian của các phần đã cho là bao nhiêu?
20 ms mới là thời gian trên chặng thứ nhất.
Đã cộng hai chặng truyền nhưng bỏ 1 ms qua hai synapse.
Giá trị số đúng nhưng kết luận vượt dữ kiện; mô hình chưa cho thời gian của mọi khâu phản ứng.
Đúng. Đổi từng chặng sang ms rồi cộng đúng các phần nối tiếp đã nêu.
Lời giải
Chặng đầu: $0{,}9/45=0{,}02$ s $=20$ ms. Hai synapse: $2\times0{,}5=1$ ms. Chặng sau: $0{,}6/60=0{,}01$ s $=10$ ms. Do đó
$$t=20+1+10=31\text{ ms}.$$
Kết quả chỉ gồm các phần mà mô hình đã cho, chưa đại diện cho toàn bộ thời gian phản ứng của cơ thể. Chọn D.
Synapse nối neuron với tế bào khác
Synapse nối neuron với neuron, tế bào cơ hoặc tuyến. Synapse hóa học gồm phần trước, khe synapse và phần sau. Điện thế hoạt động lan trên sợi trục; chất trung gian hóa học mang tín hiệu qua khe synapse. Hai chặng không đồng nhất.
Các bước truyền qua synapse hóa học
1. Xung đến đầu tận cùng, làm Ca²⁺ đi vào phần trước qua kênh thích hợp.
2. Túi synapse hòa màng, giải phóng chất trung gian.
3. Chất trung gian gắn thụ thể ở màng sau và làm thay đổi hoạt động tế bào sau.
4. Chất trung gian được phân giải, thu hồi hoặc loại khỏi khe theo cơ chế phù hợp.
Không phải mọi synapse đều gây hưng phấn và không dùng một enzyme cho mọi chất trung gian. Chiều truyền của synapse hóa học dựa vào vị trí giải phóng và tiếp nhận.
Xung đến chưa chắc tín hiệu đã qua được
**Ví dụ.** Xung vẫn đến đầu tận cùng nhưng túi không hòa màng. Chất trung gian không được giải phóng bình thường nên truyền tin qua synapse bị cản. Dữ kiện chỉ ra khâu giải phóng, không chứng minh xung chưa từng hình thành trên sợi trục.
Xác định khâu gián đoạn ở synapse
Trong mô hình synapse hóa học, chất trung gian đã được giải phóng vào khe nhưng không thể gắn với thụ thể ở màng sau. Nhận định nào đúng?
Đúng. Có chất trong khe chưa đủ nếu bước gắn thụ thể và tiếp nhận tín hiệu không thực hiện được.
Dữ kiện cho biết chất trung gian đã được giải phóng, nên không đủ căn cứ kết luận sợi trục bị chặn hoàn toàn.
Chất trung gian còn phải gắn được thụ thể phù hợp ở màng sau.
Chất trung gian được giải phóng từ phần trước; thụ thể màng sau tiếp nhận tín hiệu.
Lời giải
Điểm bị chặn là **tiếp nhận ở màng sau**. Tăng hoạt động ở phần trước có thể làm giải phóng thêm chất trung gian, nhưng không sửa được việc chất đó không gắn với thụ thể phù hợp. Chọn A.
Cung phản xạ là đường đi của tín hiệu
Cung phản xạ điển hình:
**thụ thể → đường hướng tâm → trung ương thần kinh → đường li tâm → cơ hoặc tuyến**.
Hướng tâm và li tâm được xác định so với trung ương thần kinh, không phải so với tim. Tủy có thể tổ chức đáp ứng rụt nhanh, đồng thời thông tin được đưa lên não để tạo cảm giác và xử lí tiếp.
Phân tích một cung phản xạ rụt tay
**Ví dụ rụt tay.** Thụ thể đau → neuron cảm giác → mạch thần kinh ở tủy → neuron vận động → cơ co. Nếu đường cảm giác bị ngắt, tín hiệu không đến trung ương theo đường đó; nếu đường vận động bị ngắt, tín hiệu cảm giác vẫn có thể tới trung ương nhưng không tới cơ theo nhánh đã ngắt.
Đây là mô hình phân biệt chức năng, không dùng một biểu hiện đơn lẻ để tự xác định vị trí tổn thương.
Phản xạ không điều kiện và có điều kiện
| Phản xạ | Đặc điểm |
|---|---|
| Không điều kiện | Có cơ sở bẩm sinh, không cần học liên hệ mới |
| Có điều kiện | Hình thành qua kinh nghiệm và có thể suy giảm khi không được củng cố |
Trong mô hình Pavlov, âm thanh được ghép phù hợp với thức ăn rồi có thể gây đáp ứng vốn gắn với thức ăn. Đó là liên hệ học được; không có một số lần luyện cố định cho mọi cá thể.
Nhận diện phản xạ có điều kiện
Ban đầu, một âm báo không làm con vật tiết nước bọt. Sau khi âm báo được kết hợp phù hợp nhiều lần với việc cho ăn, chỉ âm báo cũng gây tiết nước bọt. Phản ứng với âm báo thuộc loại nào?
Phản ứng với thức ăn có thể là không điều kiện, nhưng phản ứng với âm báo chỉ xuất hiện sau quá trình kết hợp.
Đúng. Dữ kiện trước và sau quá trình kết hợp cho thấy liên hệ được hình thành qua kinh nghiệm.
Quen nhờn thường là giảm đáp ứng với kích thích lặp lại không kèm hậu quả đáng kể.
Tình huống không nêu giai đoạn nhạy cảm hay đối tượng đặc trưng của in vết.
Lời giải
Ban đầu, âm báo chưa gây đáp ứng. Sau nhiều lần ghép âm báo với thức ăn, con vật hình thành liên hệ giữa hai kích thích; khi đó âm báo có thể gây tiết nước bọt. Đây là **phản xạ có điều kiện**, không phải phản ứng có sẵn với âm báo. Chọn B.
Liên hệ bảo vệ hoạt động thần kinh
Tổn thương dây thần kinh hoặc trung ương có thể ảnh hưởng cảm giác và vận động. Chất gây nghiện có thể làm thay đổi cách neuron truyền, nhận và xử lí tín hiệu; các chất không có cùng một cơ chế. Giảm cảm giác đau cũng không chứng minh nguyên nhân tổn thương đã hết.
Kiến thức cần nhớ
Xung lan trên màng sợi trục; chất trung gian đi qua khe synapse. Cung phản xạ nối năm khâu từ thụ thể đến cơ quan đáp ứng. Khi tính thời gian, đổi cùng đơn vị và cộng đúng các phần nối tiếp được nêu trong đề.
Đang học