ARCUL
REFLEX CA SISTEM CIBERNETIC
Poarta de intrare a informatiilor (cimpul receptor) nu realizeaza conversia
energiei stimulului (fizica sau chimica) in "energie nervoasa" (potentiale de
actiune), asa cum inca se mai crede. Eroarea provine din faptul ca nu se face
distinctia necesara intre cauza eficienta (cea care produce un fenomen) si
cauza declansatoare (cea care face posibila actiunea celei dintii). Un exemplu
sugestiv in acest sens este plecarea glontului din arma, a carei cauza
eficienta este reprezentata de presiunea gazelor din tubul cartusului, toate
celelalte actiuni, desfasurate intr-o anue succesiune (apasarea pe tragaci,
eliberarea cuiului percutor, lovirea capsei, aprinderea acesteia, aprinderea
pulberii din tub), fiind cauze declansatoare, care fac posibila actiunea cauzei
eficiente. Desigur, apasarea pe tragaci este cauza eficienta a eliberarii
cuiului percutor, dar nu a plecarii glontului din arma. Similar, actiunea
stimulului asupra celulelor receptoare nu este cauza eficienta a generarii
potentialelor de actiune, ci una declansatoare, intrucit stimulul nu are decit
rolul de a deschide canalele ionice, nimic mai mult! Odata ce canalele au fost
deschise, fortele preexistente ale gradientilor electrochimici ai ionilor
Na+ si K+, care pina in acest moment, desi prezente, nu isi puteau face
efectul, canalele fiind inchise, au cimp liber de actiune in calitate de cauze
eficiente ale generarii potentialelor de actiune.
Desi la
nivelul tuturor cimpurilor receptoare stimulii, in calitatea lor de cauze
declansatoare in raport cu generarea potentialelor de actiune, nu fac decit sa
determine deschiderea canalelor ionice ale acestor formatiuni, existenta
diversitatii stimulilor semnificativi pentru organism a impus specializarea
receptorilor (pg. 84-89), prin aceea ca fiecare tip este susceptibil de a-si
deschide canalele la impactul cu o anumita forma de energie a stimulului:
retina -la energia electromagnetica dintr-un anumit spectru de frecvente,
organul lui Corti - la energia mecanica vibratorie etc. Aceasta nu inseamna ca
daca, prin modalitati nespecifice (alte forme de energie), canalele unui anumit
receptor pot fi deschise nu apar potentiale de actiune (desigur, necodificate).
Ca exemplu: la impactul cu energia mecanica (o lovitura puternica in zona),
retina -desi specializata pentru energia electromagnetica- genereaza potentiale
de actiune ("stele verzi").
Canalul
purtator de informatie (calea aferenta directa) trebuie sa manifeste inalta
fidelitate fata de centrul nervos. Orice imixtiune in transmiterea
informatiilor are darul sa distorsioneze semnalul si sa duca la aparitia unr
comenzi spre efector neadecvate. Tocmai din acest motiv, protoneuronul
(neuronul senzitiv) nu primeste sinapse pe corpul celular.
Centrul
nervos prelucreaza (proceseaza), functie de pozitia pe care o ocupa in cadrul
arcului reflex compex (supraelementar), un numar variabil de informatii primite
de la doua sau mai multe cimpuri receptoare. Procesarea informatiilor se face
atit in baza intensitatii, cit si a semnificatiei de moment si gradului de
noutate.
Calea
eferenta este un canal purtator de semnale-comenzi (PA) similar cu cel purtator
de informatie. Diferit de acesta este faptul ca fidelitatea pe acest canal este
relativa (cu referire la informatiile de la intrare pe cimpul receptor), tocmai
intrucit semnalele-comenzi rezulta -cantitativ si calitativ- dintr-un proces
complex de procesare la nivelul centrului.
Efectorii (musculatura scheletica si cea neteda, glande, tesutul nodal
miocardic, dar nu si fibrele musculare cardiace individuale, care nu au
inervatie directa) au un anume grad de libertate fata de comenzi. Ei pot sa
raspunda la o comanda de o anume valoare fie corect, fie mai puternic sau mai
slab, functie de starea lui de moment, de circumstantele oferite de mediul
intern al organismului etc. Rezulta ca efectorul poate sa raspunda corect numai
in 33% din comenzi si eronat la 66%. Or, o asemenea stare de lucruri nu poate
fi compatibila cu viata organismulu. Din acest motiv, se impune ca in 66% din
cazuri, centrul sa intervina cu noi comenzi corectoare, pentru a aduce
raspunsul efectorului la parametrii optimi. Dar, interventia corectoare a
centrului presupune, inainte de toate, ca acesta sa afle despre modul cum a
raspuns efectorul. De aici necesitatea aferentatiei inverse (dinspre efect spre
centru). Numerosi autori atribuie aferentatiei inverse denumirea de "feed
back", ceea ce este incorect, intrucit feed back-ul este doar principiul
de functionare, bazat pe existenta aferentatiei inverse, care este o cale
anatomica a arcului reflex. Sa exemplificam cu un scenariu. Daca cineva isi
propune ca pe o plaja neteda de nisip umed sa lase urme de pasi adinci de 3 cm,
nu are alta posibilitate decit sa actioneze, facind citiva pasi, si sa
priveasca inapoi (feed back) pentru evaluarea rezultatului: daca urmele sint
prea adinci, in continuare va apasa mai putin, daca sint superficiale va apasa
mai mult, iar daca sint de 3 cm va apasa fara modificari. Iata ca principiul
feed back implica succesiunea: actiune-eroare-reusita.
In
existenta concreta, insa, apar si altfel de situatii in care rezolvarea nu se
mai poate baza pe principiul feed back. Daca cineva isi propune sa sara peste
un sant foarte adinc, dar nu foarte lat, aplicind principiul feed back risca
(66%) sa nu mai aiba posibilitatea corectarii. Solutia este logica: inainte de
a actiona, persoana se va informa cu privire la latimea santului, la starea
terenului din jur, la incaltamintea purtata (cu mai mare sau mai mica aderenta
la teren), va face apel la memorie (a mai sarit in trecut, chiar daca nu un
sant) etc. Culegerea acestor informatii inseamna cunoastere; daca ea a fost
corecta si completa, actiunea va fi o reusita sigura. Succesiunea de principiu
in acest caz a fost: cunoastere-actiune-reusita; acesta este principiul feed
before (se intilneste si la animale, nu numai la fiinta rationala).
In
literatura de specialitate se afirma existenta sistemulu nervos central si a
sistemului nervos periferic, a sistemului nervos somatic si vegetativ, a
sistemului nervos si a analizatorilor etc. Argumentele care se aduc in
sprijinul unor asemenea divizari sint considerate, de cele mai multe ori,
de ordin didactic, argumente in care noi nu numai ca nu credem, ci le
consideram chiar potrivnice intelegerii corecte a sistemului
integrator..Adevarul este ca exista doar sistem nervos, unic si indivizibil! In
afara oricarei tentative de divizare, afirmam ca acest sistem unitar realizeaza
integrarea utilizind doua niveluri de decizie: unul elementar si unul
supraelementar, unitatea lor fiind subliniata, printre altele, de faptul ca cel
dintii este parte integranta din cel de al doilea si de realitatea ca ambele
niveluri opereaza in slujba integrarii in baza aceluiasi mecanism - actul
reflex. Sa ne explicam printr-un exemplu. Cind vezica urinara se incarca cu
urina in cantitate suficienta pentru ca pe peretii ei sa se exercite o presiune
hidrostatica semnificativa, receptorii (dendrite libere, ca mecanoreceptori) de
la acest nivel informeaza centrii proximi din maduva lombo-sacrata
(primul nivel de decizie) si acestia vor da comenzi de golire a rezervorului,
independent de situatia in care se afla subiectul: pe strada, in camera,
imbracat etc. Asemenea comenzi sint nu numai explicabile, ci si corecte din
perspectiva primului nivel de decizie: maduva spinarii. Antropomorfic vorbind:
de unde sa stie maduva ca individul se afla intr-o circumstanta adecvata sau
neadecvata actului fiziologic al mictiunii? Maduva nu primeste informatii de la
receptorul vizual. Iata de ce se impune in mod imperios necesitatea unui al
doilea nivel de decizie (scoarta cerebrala), mai competent in asemenea situatii
nu pentru ca este format din neuroni mai grozavi decit maduva, ci pentru
simplul motiv ca acesta, spre deosebire de cel dintii, primeste informatii
(prin intermediul centrilor de prima decizie) de la toate cimpurile receptoare,
fara exceptie, inclusiv de la peretii vezicii urinare si de la retina
(contextual) si poate trimite comenzi corectoare la oricare efector din
organism. Incit, cel de al doilea nivel de decizie va interveni, prin comenzi
corectoare, reglementind situatia: satisfacerea necesitatii fiziologice la
momentul si in conditiile corespunzatoare. Precizam ca sistemul nervos, axial
sau scalariform (nevertebrate), opereaza tot prin interventia a doua niveluri
de decizie, chiar daca nu exista inca scoarta cerebrala, cel de al doilea fiind
reprezentat de ganglionii cerebroizi (la nevertebrate) sau de talamus (la
vertebratele inferioare, pina la batracieni, de la care incepe dezvoltarea cortexului
cerebral).
