Hưng phấn và ức chế là hai mặt của một quá trình thần kinh. Chúng đối lập nhau, hạn chế lẫn nhau, nhưng trong những điều kiện nhất định chúng lại hỗ trợ cho nhau.

Phụ thuộc vào điều kiện xuất hiện Pavlov chia ức chế thành hai dạng: ức chế không điều kiện và ức chế có điều kiện.

1.1.Ức chế không điều kiện

Ức chế không điều kiện là ức chế bẩm sinh, không cần phải tập luyện mà có. ức chế không điều kiện lại được chia ra hai dạng: ức chế ngoài và ức chế vượt giới hạn.

1.1.1.Ức chế ngoài

Gọi là ức chế ngoài vì nơi phát sinh ức chế này, theo Pavlov, không nằm trong cung phản xạ có điều kiện, ức chế ngoài xuất hiện khi có tác dụng của kích thích lạ.

Loại ức chế này rất phổ biến trong hoạt động sống của con người. Ví dụ, các em học sinh nhỏ và ngay cả người lớn cũng khó ngồi yên trong lớp để tiếp tục học tập khi bên ngoài có tiếng nô đùa, la hét, v.v…

Các kích thích mới, lạ chi có tác dụng kìm hãm phản xạ có điều kiện trong một vài lần xuất hiện của nó, sau đó không còn ảnh hưởng đến phản xạ đang diễn ra nữa. Ví dụ, tiếng gõ cửa phòng thí nghiệm chi có tác dụng làm ngừng tiết nước bọt trong một vài lần, sau đó bật ánh sáng lên nước bọt tiếp tục tiết ra như trước, mặc dù ta cứ thử tiếp tục gõ vào cửa. ức chế kiểu như vậy gọi là ức chế tạm thời.

Ý nghĩa của ức chế tạm thời là tạo điều kiện cho con vật có điều kiện tiếp nhận và đánh giá ý nghĩa của tín hiệu lạ để có cách xử lý cho thích hợp. Ví dụ, nếu đó là kích thích nguy hiểm đối với tính mạng, thì con vật ngừng ngay phản xạ đang diễn ra để tìm cách tránh kích thích nguy hiểm đó.

Các kích thích mới, lạ luôn luôn có tác dụng kìm hãm phản xạ có điều kiện. Ví dụ, ta mắc dòng điện vào chân chó và cho tác dụng đồng thời tín hiệu có điều kiện gây tiết nước bọt là ánh sáng với dòng điện vào chân chó. Chó sẽ ngừng tiết nước bọt đối với ánh sáng mỗi khi có tác dụng của dòng điện vào chân kèm theo, ức chế kiểu này được gọi là ức chế thường xuyên.

Ý nghĩa của ức chế thường xuyên là tạo điều kiện cho người và động vật ngừng phản xạ đang diễn ra để có biện pháp xử lý đối với kích thích có hại cho cơ thể. Ví dụ về ức 9 * chế thường xuyên ở con người như ta không thể tiếp tục học tập, công tác được khi có những cơn đau.

1.1.2.Ức chế vượt giới hạn

ức chế vượt giới hạn phát sinh khi kích thích có cường độ quá lớn hoặc tác dụng kéo dài. Trong phòng thí nghiệm của Pavlov người ta dùng âm “mi ” có cường độ trung bình làm tín hiệu có điều kiện để thành lập phản xạ tiết nước bọt có điều kiện chó. Sau khi phản xạ có điều kiện đã hình thành, người ta cũng dùng âm “mi”, nhưng với cường độ lớn hơn để nghiên cứu hoạt động phản xạ của não bộ. Kết quả cho thấy âm “mi” có cường độ cao hơn cường độ trung bình trước đó một ít có tác dụng gây tiết nước bọt với lượng nhiều hơn. Trong khi đó nếu dùng âm “mi ” với cường độ quá lớn, thì lượng nước bọt tiết ra ít hơn so với trường hợp sử dụng âm “mi ” có cường độ trung bình. Lượng nước bọt giảm thấp khi sử dụng âm thanh cường độ quá lớn không phải do sự mệt mỏi của các tế bào thần kinh, mà do sự phát triển trong chúng một quá trình được Pavlov gọi là ức chế vượt giới hạn.

Nếu không thay đổi cường độ của âm thanh, mà kéo dài thời gian tác dụng của nó, ví dụ, thay vì 5 giây, ta cho âm thanh kéo dài 30 giây cũng quan sát được hiện tượng ức chế tương tự trường hợp tăng cường độ âm thanh.

Ý nghĩa của ức chế vượt giới hạn là tránh cho các tế bào thần kinh khỏi bị kiệt quệ vì phải tiếp tục hoạt động trong những điều kiện không thuận lợi. ức chế vượt giới hạn tạo điều kiện cho các tế bào thần kinh nghi ngơi và phục hồi chức năng.

Những buổi lên lớp kéo dài vài ba tiếng đồng hồ làm cho thính giả mệt mỏi là một ví dụ về ức chế vượt giới hạn ở người. Để tránh hiện tượng này người ta chi tổ chức những tiết học trong vòng 45 – 50 phút và sau đó là khoảng nghi giải lao.

1.2.Ức chế có điều kiện

Ức chế có điều kiện là ức chế được hình thành trong quá trình phát triển cá thể, phải tập luyện mới có được. Phụ thuộc vào điều kiện phát sinh, ức chế có điều kiện được chia thành các dạng ức chế dập tắt, ức chế phân biệt và ức chế trì hoãn.

1.2.1.Ức chế dập tắt

Ức chế dập tắt phát sinh khi ta không củng cố tín hiệu có điều kiện bằng kích thích không điều kiện. Ví dụ, sau khi thành lập được phản xạ tiết nước bọt có điều kiện ở chó với tín hiệu là ánh sáng, ta bắt đầu cho ánh sáng tác dụng, nhưng không cho chó ăn nữa. Lặp đi lặp lại khoảng 5 – 6 lần như vậy, nước bọt ở chó sẽ ngừng tiết đối với tín hiệu có điều kiện là ánh sáng. Nói cách khác, phản xạ có điều kiện đã bị dập tắt. Ví dụ về ức chế dập tắt ở người là ta quên đi những điều học tập được nếu không ôn luyện, ức chế dập tắt phát triển càng nhanh nếu phản xạ có điều kiện chưa được bền vững và ngược đó nó đã vồ được chuột. Nhờ có ức chế dập tắt mà người ta có thể bỏ được những thói quen, quan niệm, cách sinh hoạt đã lỗi thời.

Sự xuất hiện ức chế dập tắt trong những điều kiện nhất định có ý nghĩa sinh học rất lớn. Nhờ có ức chế dập tắt mà con chó đói không tiếp tục quay về nhà cũ đã vắng chủ để kiếm ăn; con mèo sẽ không tiếp tục ngồi rình mãi ở một xó nhà, nơi mà một lần nào đó nó đã vồ được chuột. Nhờ có ức chế dập tắt mà người ta có thể bỏ được những thói quen, quan niệm, cách sinh hoạt đã lỗi thời.

1.2.2.Ức chế phân biệt

Ức chế phân biệt phát sinh khi ta cho kích thích có điều kiện tác dụng xen kẽ với một tín hiệu gần giống nó, với điều kiện là kích thích có điều kiện luôn được củng cố, còn tín hiệu gần giống nó thì không được củng cố bằng kích thích không điều kiện. Ví dụ, ta dùng bóng điện 40W làm tín hiệu có điều kiện và cho chó ăn để thành lập phản xạ tiết nước bọt có điều kiện. Sau khi phản xạ có điều kiện đã được bền vững, ta cho ánh sáng bóng điện 40W xen kẽ với ánh sáng bóng điện 60W, trong đó ánh sáng 40W được kèm theo thức ăn, còn ánh sáng 60W thì không cho ăn. Lúc đầu chó cũng tiết nước bọt với ánh sáng 60w, mặc dù không được cho ăn. về sau ở chó chi có phản xạ tiết nước bọt khi ánh sáng 40W xuất hiện, còn ánh sáng 60W không gây tiết nước bọt nữa.

Ức chế phân biệt phát triển dễ dàng khi sự khác biệt giữa tín hiệu có điều kiện và tín hiệu giống nó càng lớn và ngược lại.

Ức chế phân biệt có ý nghĩa rất lớn đối với động vật và con người. (Chúng ta dừng lại khi thấy đèn đỏ và tiếp tục đi khi thấy đèn xanh xuất hiện là một ví dụ đơn giản về ức chế hay phản xạ phân biệt).

1.2.3.Ức chế trì hoãn

Ức chế trì hoãn phát sinh khi tăng khoảng thời gian giữa kích thích có điều kiện và kích thích không điều kiện. Biểu hiện của ức chế này là phản xạ đối với tín hiệu có điều kiện bị chậm lại. ức chế trì hoãn giúp cho cơ thể thực hiện các phản xạ xảy ra đúng lúc, khớp với thời điểm tác động của các kích thích.

2.Giấc ngủ

Con người và các động vật bậc cao hàng ngày nhận không biết bao nhiêu loại kích thích khác nhau, nói cách khác, các tế bào thần kinh trong não bộ bị kích thích liên tục.

Do đó, ở chúng nhất định phải xuất hiện quá trình ức chế, để tạo điều kiện cho các tế bào thần kinh nghi ngơi và phục hồi chức năng. Biểu hiện của dạng ức chế này là thay cho trạng thái thức bằng trạng thái ngủ.

Ngủ là một nhu cầu bắt buộc của cơ thể người và các động vật bậc cao. Chính vì vậy mà con người đã dành cho giấc ngủ một phần ba cuộc sống của chính mình.

2.1.Các dạng ngủ

Có một sốdạng ngủ khác nhau: ngủ theo chu kỳ ngày đêm, ngủ theo chu kỳ mùa (đông miên); ngủ do gây mê bởi tác dụng của các yếu tố lý – hóa học, ngủ thôi miên, ngủ bệnh lý.

Hai dạng ngủ đầu là ngủ sinh lý, còn các dạng ngủ sau là do tác dụng không sinh lý lên cơ thể.

2.1.1.Ngủ chu kỳ ngày đêm

Ở người trưởng thành mỗi ngày chi ngủ một lần, nhưng ở một số nơi người ta có thê ngủ hai lần trong ngày (trưa và tối). Trẻ con ngủ nhiều lần trong ngày và được gọi là ngủ đa pha.

Thời gian của giấc ngủ theo chu kỳ ngày đêm ở trẻ sơ sinh là 21 giờ; ở trẻ sau sinh từ 6 tháng đến 1 năm là 14 giờ; ở trẻ 4 tuổi là 12 giờ; ở trẻ 10 tuổi là 10 giờ mỗi ngày. Người trưởng thành ngủ trung bình 7 – 8 giờ mỗi ngày. Thời gian ngủ ở người cao tuổi ít hơn (khoảng 4-5 giờ).

Khi bị mất ngủ 3-4 ngày liền, ta không thể chông lại cơn buồn ngủ, trừ khi có những kích thích gây đau, ví dụ châm kim vào da hay cho dòng điện giật. Bị mất ngủ khoảng 60 – 80 giờ, hoạt động tinh thần bị suy giảm, dễ bị mệt mỏi khi lao động trí óc, dễ bị nhầm lẫn, sai sót. Các chức năng thực vật cũng bị biến đổi mạnh khi mất ngủ kéo dài.

2.1.2.Ngủ do gây mê

Ngủ do gây mê có thể gây ra bằng thở không khí có lẫn ether hay chloroform, bằng các chất được đưa vào cơ thể như rượu, morphin và nhiều chất độc khác, bằng kích thích dòng điện và bằng nhiều tác động khác.

2.1.3.Ngủ bệnh lý

Ngủ bệnh lý có thể do nhiều nguyên nhân: do thiếu máu não, do não bị chèn ép, do các khối u trong các bán cầu đại não hay do tổn thương các cấu trúc khác nhau ở thân não. Ngủ bệnh lý thường kéo dài trong nhiều ngày, nhiều tuần, nhiều tháng hoặc nhiều năm.

2.1.4.Ngủ thôi miên

Ngủ thôi miên là dạng ngủ đặc biệt, được nhiều người quan tâm. Ngủ thôi miên là ngủ nhân tạo, thường do người khác gây ra. Ngủ thôi miên là một trạng thái ức chế được gây ra bởi các kích thích yếu và đơn điệu. Một đốm sáng như đốm sáng từ viên bi thủy tinh hay kim loại chiếu vào mắt, sự vận động của bàn tay qua lại trước mắt, tiếng nói của người thôi miên (ra lệnh ngủ) đều có thể gây được trạng thái ngủ thôi miên. Trường hợp phôi hợp tiếng nói của người thôi miên với bất cứ một kích thích nào khác (ví dụ máy gõ nhịp), thì sau đó kích thích phối hợp có thể gây ra trạng thái ngủ như khi có tiếng nói của người thôi miên.

Ức chế ngủ do thôi miên gây ra không bao trùm lên toàn bộ các bán cầu đại não và vỏ não, trong não vẫn còn có những cứ điểm hưng phấn nhất định. Do có hiện tượng cảm ứng đồng thời, mà ức chế bao quanh các cứ điểm hưng phấn đó được tăng cường, làm cho chúng bị cách ly khỏi các phần khác còn lại của não bộ. Phụ thuộc vào nơi nào có cứ điểm hưng phấn, mà người bị thôi miên có thể tiếp nhận được kích thích từ ngoại vi và thực hiện được những động tác nhất định. Trong lâm sàng người ta thôi miên để điều trị một số bệnh. Người bị thôi miên có thể nghe và hiểu được lệnh của người làm thôi miên, và thực hiện đúng theo mệnh lệnh được giao. Các cứ điểm hưng phân bị cách ly có thể duy trì tác dụng sau khi người bệnh bị thôi miên đã trở lại trạng thái thức tinh, nhờ vậy mà thôi miên có tác dụng điều trị bệnh.

Ở những người bị chứng hysteria (dễ bị kích thích) có thể tự ám thị theo cơ chế tác động kéo dài của các cứ điểm hưng phân bị cách ly (và theo phản xạ có điều kiện). Thay cho tiếng nói của người làm thôi miên, dâu vết của hưng phấn trước đó hoặc một kích thích nào đó tác động lên các thụ thể có liên quan với trung khu hưng phấn bị cách ly, hoặc hưng phấn từ vùng dưới vỏ phát sinh gây cảm xúc đều có thể gây ra trạng thái ngủ thôi miên.

Cứ điểm hưng phấn bị cách ly có thể quan sát được cả trong giấc ngủ tự nhiên, đó là “cứ điểm canh gác” trong não người mẹ ngủ với con nhỏ đang còn bú hay người mẹ ngủ với đứa con đang bị ốm.

2.2.Các biểu hiện khi ngủ

2.2.1.Những biến đổi chức năng vận động và thực vật

Dấu hiệu đặc trưng của giấc ngủ là sự giảm chức năng của hệ thần kinh, đặc biệt là vỏ bán cầu đại não, là sự ngừng liên hệ của não bộ với thế giới bên ngoài.

Khi giấc ngủ phát triển sâu thì trương lực của các cơ giảm xuống, trong đó có cơ cổ. Do đó, khi ngồi ngỏ đầu thường bị gục xuống, các vật cầm trong tay đều bị rơi do các cơ của bàn tay không còn nhận được sự chi phối của hệ thần kinh trung ương.

Khi ngủ say các phản xạ thực vật cũng giảm: hô hấp chậm lại, chuyển hóa cơ sở giảm xuống, tim đập chậm lại, huyết áp hạ thấp, thân nhiệt cũng giảm, lượng nước tiểu do thận bài xuất cũng ít hơn so với lúc thức.

2.2.2.Sự biến đổi các sóng điện não khi ngủ

Ngoài những biến đổi nói trên, khi ngủ có những biến đổi rõ thành phần các sóng điện não đồ. Những biến đổi trên điện não đồ diễn biến theo năm giai đoạn tương ứng với các giai đoạn chuyển từ trạng thái thức sang trạng thái ngủ và độ sâu của giấc ngủ (hình 63.1).

Trong giai đoạn I, còn gọi là giai đoạn điện não đồ có đặc điểm là sóng alpha chiếm ưu thế trên điện não đồ ghi từ vùng chẩm. Thực chất trong giai đoạn này người vẫn chưa ngủ, và não bộ ở trạng thái nghi ngơi, yên tĩnh.

Trong giai đoạn II, còn gọi là giai đoạn điện não đồ có đặc điểm là có đủ các loại sóng alpha, beta, theta và delta. Lúc này con người ở trạng thái thiu thiu ngủ và có sự đấu tranh giữa hai quá trình hưng phấn và ức chế trong não bộ. Trong giai đoạn III, còn gọi là giai đoạn c, điện não đồ có đặc điểm là có nhiều thoi ngủ – những sóng có biên độ khác nhau, nằm kế tiếp nhau giông như chiếc thoi với tần số 14 – 16Hz và xen lẫn với các thoi ngủ là các sóng chậm. Lúc này con người đã ngủ, nhưng giấc ngủ chưa sâu.

Trong giai đoạn IV, còn gọi là giai đoạn trên điện não đồ có các sóng chậm chiếm ưu thế, xen lẫn với chúng các thoi ngủ. Lúc này con người đã ngủ say.

Trong giai đoạn V, còn gọi là giai đoạn trên điện não đồ hầu như chi có các sóng chậm delta với tần số 1 – 3Hz. Lúc này người đang ngủ rất say. Sau giai đoạn E là giai đoạn p (chữ đầu của từ Paradoxal). Đặc điểm của điện não đồ trong giai đoạn này là chi có các sóng beta là sóng đặc trưng cho não đang hoạt động. Lúc này người cũng đang ngủ rất say. Trạng thái ngủ đang ở mức sâu nhất (ngủ say, khó đánh thức) mà điện não đồ lại đặc trưng cho não đang hoạt động nên người ta gọi giai đoạn ngủ này là pha ngủ nghịch thường hay pha ngủ nhanh (vì trên điện não có các sóng nhanh). Trong giai đoạn này quan sát được ở đối tượng đang ngủ những vận động nhanh của mắt. Do đó người ta còn gọi đây là giai đoạn ngủ có những cử động nhanh của mắt (rapid eye movement sleep – REMS). Vì nguyên nhân gây ra trạng thái này nằm ở hành não nên còn được gọi là ngủ hành não.

2.3.Chu kỳ ngủ và ý nghĩa của giấc ngủ

Dựa trên sự biến đổi các sóng trên điện não đồ ghi được trong suốt giấc ngủ từ tối đến sáng, người ta chia giấc ngủ ra làm hai pha: pha ngủ chậm và pha ngủ nhanh. Gọi là pha ngủ chậm, vì trong pha này trên điện não đồ có các sóng chậm. Pha ngủ chậm được tính từ giai đoạn I đến giai đoạn V. Pha ngủ nhanh tiếp sau pha ngủ chậm, gọi là pha ngủ nhanh vì trên điện não đồ xuất hiện các sóng nhanh (sóng beta).

Các pha ngủ chậm và pha ngủ nhanh xuất hiện xen kẽ nhau tạo ra chu kỳ ngủ. Như vậy, trong một chu kỳ ngủ gồm có pha ngủ chậm và pha ngủ nhanh. Pha ngủ chậm kéo dài khoảng 1 giờ – 1 giờ 30 phút. Pha ngủ nhanh kéo dài khoảng 15 – 25 phút. Do đó, một chu kỳ ngủ kéo dài khoảng 1 giờ 30 phút đến 2 giờ và trong một đêm có thể có đến 4 hoặc 5 chu kỳ ngủ. Điều đáng chú ý là càng về sáng thời gian của pha ngủ nhanh càng kéo dài hơn so với các pha trước đó. Người ta cũng nhận thấy rằng trong pha ngủ nhanh, nếu đánh thức đối tượng đang ngủ dậy, thì đa số họ (đến 90 – 95%) cho biết họ đang thấy chiêm bao.

Các nhà thần kinh học giải thích rằng chiêm bao là kết quả của sự hưng phân tạm thời của các cấu trúc khác nhau trong não bộ, là sự tái hiện không toàn vẹn các dấu vết của các hiện tượng và sự vật mà các tế bào thần kinh trong não bộ đã tiếp nhận được trong hoạt động sống của mình. Sechenov, nhà sinh lý học nổi tiếng người Nga đã định nghĩa giấc chiêm bao là “một sự kết hợp chưa hề xảy ra giữa các hiện tượng đã xảy ra”

về ý nghĩa của giấc ngủ, vai trò của giấc ngủ là bảo vệ các tế bào thần kinh trong não bộ khỏi bị suy kiệt vì hoạt động kéo dài. Còn ý nghĩa của pha ngủ nhanh, thì có ý kiến cho rằng nó có tác dụng:

Tẩy sạch khỏi các tế bào thần kinh các chất chuyển hóa bị tích tụ trong các giai đoạn khác của chu kỳ thức – ngủ.
Bảo đảm cho giai đoạn phục hồi hoạt động của các tế bào thần kinh có thể diễn ra được.
0 Bảo đảm việc loại trừ các thông tin không cần thiết mà não bộ đã tiếp nhận, do đó tạo điều kiện cho quá trình tiếp nhận thông tin mới được dễ dàng.
Bảo đảm cho quá trình chuyển trí nhớ ngắn hạn thành trí nhớ dài hạn.
Bảo đảm cho cơ chế của giấc chiêm bao, nhằm giải quyết những “phản ứng cảm xúc đang diễn ra” và sự thích nghi tối ưu của cơ thể đối với những điều kiện xung quanh trong thời gian ngủ.

2.4.Các thuyết về giấc ngủ

Có nhiều thuyết giải thích về cơ chế bảo đảm giấc ngủ, trong đó thuyết về trung khu ngủ, thuyết độc tố gây ngủ, thuyết ức chế của Pavlov,

2.4.1.Thuyết về trung khu ngủ của Economo

Nghiên cứu não những người bị chết về bệnh viêm não ngủ dật dờ, Economo nhận thấy trong não những người này có những biến đổi cấu trúc ở thành sau của não that III, và trên các thành của ống Sylvius, vùng nằm giữa não trung gian và não giữa. Tác giả gọi vùng này là trương lực ngủ, còn vùng nằm trước nó là trung khu bảo đảm trạng thái tinh. Thuyết trung khu ngủ của Economo về sau được chứng minh bằng các thí nghiệm kích thích điện của Hess, và kích thích bằng hóa chất của Marinescu và Kreindler vào các vùng này. Các vùng có tác dụng gây ngủ khi kích thích chúng do Economo và Hess phát hiện chính là một vùng của thể lưới thân não nằm xung quanh ống Sylvius.

2.4.2.Thuyết về các độc tố gây ngủ

Thuyết độc tố gây ngủ do Legendre và Pier on đưa ra. Hai tác giả này cho rằng, do quá trình trao đổi chất mà trong cơ thể đã tích tụ các chất có tác dụng gây ngủ. Chúng sẽ được đào thải ra ngoài sau giấc ngủ, và não bộ sẽ trở lại trạng thái thức tinh.

Cơ sở để đưa ra giả thuyết “độc tố” ngủ là thí nghiệm lấy máu hay dịch não tủy của con chó bị mất ngủ đem tiêm cho một con chó đang thức, con chó thứ hai này sẽ ngủ ngay. Tuy nhiên có những quan sát cho thây không thể giải thích được cơ chế gây ngủ bằng “độc tố”. Ví dụ, Anokhin nhận thây trường hợp hai em gái sinh đôi với hai đầu, một thân, một quả tim, có nghĩa là hai chiếc đầu cùng được cung cấp bởi một dòng máu, nhưng hai em không cùng ngủ một lúc, có nhiều lúc em này ngủ say, thì em khác lại đang thức.

2.4.3.Thuyết ngủ của Pavlov

Theo Pavlov thì ngủ và ức chế có điều kiện (còn gọi là ức chế trong) là cùng một quá trình. Pavlov cho rằng ngủ là quá trình ức chế lan tỏa, khuếch tán khắp vỏ não, sau đó xuống đến các nhân dưới vỏ, não trung gian và não giữa. Pavlov đi đến kết luận này từ thí nghiệm thành lập các loại ức chê có điều kiện. Các kích thích không được củng cố gây cho chó trạng thái buồn ngủ, và trong một số trường hợp giấc ngủ rất sâu, các cơ ở chó bị mất trương lực hoàn toàn.

Các thí nghiệm ghi điện não đồ trong quá trình thành lập ức chế có điều kiện cũng nhận được những biến đổi trên điện não đồ giống như trường hợp diễn ra giấc ngủ tự nhiên.

2.4.4.Cơ chế điều hòa trạng thái thức – ngủ

Các công trình nghiên cứu gần đây cho thấy tham gia vào sự điều hòa trạng thái thức – ngủ có nhiều cấu trúc thần kinh từ vỏ não đến hành não. Não thức tinh là nhờ có các luồng xung động hướng tâm từ các cơ quan cảm giác, đặc biệt là cơ quan cảm giác thị giác và thính giác, cũng như các luồng hưng phấn từ thể lưới thân não truyền lên vỏ não (Hình 63.2). ở trạng thái hoạt hóa hay thức tinh, các vùng vỏ não, đặc biệt là vùng trán luôn gửi các xung động xuống kìm hãm các trung khu gây ngủ ở vùng dưới đồi, đặc biệt là vùng cạnh nhân trước thị (nucleus preopticus). Như vậy, lúc thức tinh có hai cấu trúc được hoạt hóa là vỏ não và thể lưới thân não, còn các trung khu gây ngủ bị ức chế.

Do hoạt động kéo dài, các tế bào vỏ não chuyển sang trạng thái ức chế. Gây ức chế các tế bào thần kinh trong vỏ não, ngoài các luồng xung động hướng tâm, còn có các sản phẩm được tạo ra trong não do quá trình chuyển hóa các chất.

Khi chuyển sang trạng thái ức chế, các tế bào thần kinh trong vỏ não, đặc biệt là các tế bào ở vùng trán, giảm dần các luồng xung động có tác dụng ức chế đối với các trung khu gây ngủ. Giải phóng khỏi ức chế, các trung khu gây ngủ bắt đầu phát các luồng xung động đến ngăn chặn luồng hoạt hóa đi lên từ thể lưới thân não. Các tế bào thần kinh trong vỏ não đang bị ức chế, giờ đây lại bị mất các luồng hoạt hóa từ thể lưới, do đó trương lực của chúng càng giảm, quá trình ức chế trong chúng càng phát triển. Kết quả dẫn đến là giấc ngủ ngày càng sâu, trên điện não đỗ chi có các sóng chậm.

Trong khi ngủ, qua từng chu kỳ (khoảng 1 giờ đến 1 giờ 30 phút), từ hành cầu não lại phát ra từng loạt xung động truyền lên vùng trán, và một số vùng khác của vỏ não. Chính những luồng xung động này đã gây hưng phấn các tế bào thần kinh trong vỏ não, gây ra pha ngủ nhanh, vì thế trên điện não đồ xuất hiện các sóng nhanh.

Như vậy, khi não ở trạng thái ngủ vỏ não và các luồng xung động hoạt hóa từ thể lưới lên vỏ não bị ức chế, còn các trung khu ngủ chuyển sang hoạt động. Nói cách khác, trạng thái thức – ngủ được bảo đảm bởi sự tổ chức lại hoạt động của một số cấu trúc trong não bộ, trong đó có các câu trúc quan trọng là vỏ não, thể lưới thân não, các trung khu ngủ và cấu trúc ở hành não.

3.Qui luật hoạt động thần kinh cấp cao

Hoạt động trung tâm của hoạt động thần kinh cao cấp là phản xạ có điều kiện.

Trong hoạt động thần kinh cấp cao có hai quá trình cơ bản là hưng phấn và ức chế.

Sự vận chuyển của các quá trình hưng phấn và ức chế theo một số qui luật.

3.1.Qui luật tương quan giữa cường độ kích thích và cường độ đáp ứng

Cường độ kích thích mạnh, cường độ đáp ứng mạnh.

Nhưng chú ý: nếu cường độ kích thích dưới ngưỡng: không có đáp ứng (không tiết nước bọt) hoặc cường độ kích thích quá cao cũng không có đáp ứng do gây ức chế vượt giới hạn.

3.2.Qui luật khuếch tán của quá trình hưng phấn và ức chế

Hưng phấn cũng như ức chế khi xuất hiện tại một điểm trên vỏ não, thì sau đó nó có xu hướng lan tỏa ra những điểm xung quanh, và càng xa càng yếu dần.

3.3.Qui luật tương tập trung của hưng phấn và ức chế

Quá trình hưng phấn cũng như ức chế sai khi khuếch tán thì chuyển sang tập trung trở lại điểm xuất phát

3.4.Qui luật cảm ứng

Có 2 loại cảm ứng

3.4.1.Cảm ứng trong không gian (cảm ứng đồng thời)

Trên vỏ não có một điểm hưng phấn thì sẽ gây ức chế những điểm xung quanh, và ngược lại nếu có một điểm gây ức chế thì sẽ làm hưng phấn những điểm xung quanh.

3.4.2.Cảm ứng trong thời gian (cảm ứng tiếp diễn)

Trong vỏ não có một điểm ở thời gian này ở trạng thái hưng phấn, thì thời gian tiếp theo chính điểm đó sẽ ở trạng thái ức chế và ngược lại.

Trong vỏ não, quá trình hưng phấn, ức chế và cảm ứng qua lại liên hệ chặt chẽ với nhau, khuếch tán và tập trung giới hạn lẫn nhau, tạo điều kiện cho những hoạt động thật chính xác của cơ thể trong môi trường sống.
Bốn qui luật trên là những qui luật chung cho vỏ não và các cấu trúc thần kinh khác bên dưới vỏ não.

3.5.Qui luật phân tích và tổng hợp của vỏ não

Lý thuyết về cơ quan phân tích: 1) Giác quan, 2) dây thần kinh cảm giác dẫn truyền vào, 3) trung tâm phân tích vùng giác quan của vỏ não.
Vỏ não có khả năng phân chia một kích thích có bản chất phức tạp thành những yếu tố đơn giản hơn. Sau khi phân tích xong, thì kết luận và tổng hợp các kết luận, tìm ra ý nghĩa sinh học của kích thích đó để điều khiển cơ thể đáp ứng.
Phân tích và tổng hợp là hai mặt của một vấn đề không thể chi phân tích mà không tổng hợp.

3.6.Qui luật hoạt động theo lối định hình cơ động

Đặc điểm của môi trường sống bên ngoài là cùng với những biến đổi có tính liên tục, còn có những biến đổi mang tính chu kỳ. Có những hiện tượng lặp đi lặp lại theo một trình tự nhất định (ví dụ, sự thay đổi về nhiệt độ, thay đổi ánh sáng trong một ngày đêm hay theo từng mùa trong năm). Do đó, trong cơ thể sinh vật cũng được tác động lặp đi lặp lại của những kích thích đó. Tương ứng với những tác động như vậy, trong não bộ cũng diễn ra những biến đổi lặp đi lặp lại. Nói cách khác, trong não bộ xuất hiện một hệ thống các nhóm neuron hay các trung khu thần kinh, để thực hiện các phản xạ do các kích thích tác động có tính chu kỳ. Hoạt động của các trung khu thần kinh lặp đi lặp lại như vậy được Pavlov gọi là hoạt động định hình.

Trong việc hình thành hệ thống hoạt động định hình trong não bộ, khoảng cách thời gian giữa các lần phát tín hiệu kế tiếp nhau có ý nghĩa rất quan trọng. Thay đổi khoảng thời gian này sẽ rất khó hoặc không hình thành được hệ thống.

Hoạt động định hình rất khó hình thành, nhưng khi đã hình thành thì nó trở nên rất bền vững, nghĩa là khó thay đổi. Tuy nhiên, nếu ta thay đổi trình tự tác động của các tín hiệu trong hệ thống cũng có thể thay đổi được hệ thống hoạt động định hình cũ và hình thành được hệ thông định hình mới. Chính vì vậy, mà Pavlov gọi hoạt động trên của não bộ là hoạt động định hình cơ động. Hoạt động định hình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong sự hình thành tập tính của động vật và hành vi, lối sống của con người. Trong cuộc sống hàng ngày của con người có rất nhiều hệ thống định hình được hình thành. Cảm giác ngon miệng khi ăn đúng giờ, giấc ngủ bắt đầu nhanh khi ta ngủ theo giờ giấc nhất định, những động tác phức tạp kế tiếp nhau trong điều khiển các phương tiện, máy móc diễn ra một cách tự động… là những biểu hiện của hoạt động định hình.

Hoạt động định hình càng được củng cố và càng khó thay đổi ở những người có tuổi, ở những người glà sự thay đổi đột ngột lối sống (ví dụ, từ nông thôn ra thành thị hoặc ngược lại) có thể gây rối loạn chức năng của hệ thần kinh. Nhiều người lúc về hưu, do thay đổi chế độ lao động, nề nếp sinh hoạt… nên cảm thấy bất bình thường trong một thời gian dài, thậm chí có những người do quá căng thẳng, nên có thể bị bệnh. Nếu dùng nhiều kích thích có điều kiện theo một thứ tự nhất định, và theo một trình tự thực hiện nhất định, thì kết quả là phản xạ có điều kiện xảy ra hàng loạt đúng theo trình tự cũ, giống như trong vỏ não có bản định hình rồi. Tuy đã định hình nhưng nó có thể thay đổi, nếu điều kiện kích thích thay đổi, gọi là định hình cơ động hay còn gọi là thói quen.

Thói quen làm cho hoạt động dễ dàng hơn, ít tốn năng lượng hơn, dễ thích nghi với môi trường sống.
Phản xạ của con người có xu hướng gom lại thành những nhóm định hình, và những định hình này đa số giữ vai trò quyết định phản ứng của con người.
- Xây dựng định hình tốt dẫn đến nếp suy nghĩ tốt, và hành vi tốt (truyền thống tốt, gương tốt của thầy giáo).
- Có nhiều bệnh do kết quả của định hình xấu, vì vậy phải điều trị toàn diện: thuốc, phá định hình xấu, xây dựng định hình tốt.

Quá trình ức chế giấc ngủ-qui luật hoạt động thần kinh cấp cao

1.Các quá trình ức chế trong hoạt động thần kinh cấp cao