【矩道生物虚拟实验】“不听指挥”的膝跳反射

2022/4/6 10:06:50 矩道科技 产品动态

日常生活中,当我们形容一个人反应很慢时,就会说他反射弧真长啊。再比如《疯狂动物城》中的“闪电”,夸张地说它的反射弧可绕地球一圈!

那么什么是反射弧呢?

无论是简单还是复杂的活动,都是靠神经系统的调节来完成的。人体通过神经系统,对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应叫作反射;反射的结构基础叫反射弧。

让我们再举一个简单的例子:相信大家儿时都有过这样的经历,自己坐在椅子上,一条腿着地,另一条腿自然地搭在这条腿上,另一个小伙伴拿着橡皮锤或用手掌内侧的边缘,迅速叩击膝盖下方的韧带,小腿立即不受控制地快速前踢,引来一片笑声……这就是最简单的反射——膝跳反射

反射弧包括以下几个部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射弧中任何一个环节损伤,反射活动都不能实现。下面让我们通过矩道3D虚拟仿真实验室来学习一下膝跳反射的完整过程:首先我们看到实验者坐在凳子上,用小锤敲击一下腿膝盖下方的韧带部位,可以看到小腿瞬间抬起的现象。

要学习其中的原理肯定要看到内部的变化,我们可以看到,展示出的腿部仿真模型标示出了反射弧的五个组成部分:感受器(肌梭)、传入神经(感觉神经纤维)、神经中枢(脊髓)、传出神经(运动神经纤维)、效应器(伸肌、屈肌)。

原理:在一条腿半屈并且小腿自由下垂时,用小锤敲击膝盖下方韧带,使能感受机械牵拉刺激的肌梭引发神经冲动,神经冲动沿着股神经内的传入神经传向脊髓(腰部的2~4节)。在脊髓内,神经冲动在不同的神经元间传递,(例如会引发神经中枢中的抑制性中间神经元兴奋,从而抑制支配屈肌的运动神经元,将会使屈肌舒张。)而后神经冲动由位于股神经内的传出神经传递至效应器(股四头肌的运动终板),伸肌的收缩和屈肌的舒张,使小腿前伸。

因为膝跳反射是非条件反射,是我们生来就有的反射,因此这样的原始反射还常用于检查婴儿的发育情况。反应的强弱、迟速能够反映中枢神经系统的功能状态,对婴儿的体残和智残有很大的诊断帮助。无论是简单还是复杂的活动,都是靠神经系统的调节来完成的。人体通过神经系统,对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应叫作反射;反射的结构基础叫反射弧。

以上是以生物仿真实验膝跳反射为例介绍了反射弧的结构及原理,人体中能完成不计其数的反射,具有非常多的反射弧,这些反射弧共同的结构模式你一定要牢记于心哦。

知识延伸

按照反射形成的过程分类,可分为非条件反射和条件反射。

婴儿的吮乳、眨眼反射和膝跳反射等等都属于非条件反射,它是机体适应生活环境保留下来的特征,也是动物的本能反应,常常不受大脑的直接控制。

动物要在复杂多变的环境中生存下来,要更好地适应环境需要后天的学习,这样学习的反射行为称为条件反射

俄国著名的心理学家巴浦洛夫曾做过一个有名的实验——巴甫洛夫的狗。实验内容是:每次给狗送食物的时候,都按响蜂鸣器,过一段时间之后,只要铃声响起,狗就开始分泌唾液。此后,巴甫洛夫每次给狗吃肉之前总是按蜂鸣器。于是,这声音就如同让狗看到肉一样,也会使他们流下口水,即使蜂鸣器响过后没有食物,也是如此。不过,巴甫洛夫发现,他不能无休止地连续欺骗它们。如果蜂鸣器响过后不给食物,狗对该声音的反应就会愈来愈弱,分泌的唾液一次比一次少。

狗吃东西时分泌唾液是非条件反射,而听到铃铛分泌唾液是条件反射,是长期的训练而产生的。

条件反射出现在我们生活的方方面面,例如听到喇叭声,人们会迅速躲避;军队日复一日的训练也会让士兵们对相应的动作形成条件反射,或许在危急关头,身体能够比大脑更快一步地做出反应,而不是手足无措,那么躲避危险的几率甚至生存的几率就会更大。

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