Можно ли считать сеть сенсорных нейронов и сеть моторных нейронов отдельными сетями?

Сенсорные и моторные пути действительно можно рассматривать отдельно как концептуально, так и физически. Конечно, нервная система представляет собой единую сеть нейронов, но это не мешает ей иметь отдельные компоненты.

Действительно, часто можно упростить нервные пути как «ВНУТРИ (сенсорные) ===> (черный ящик с магией принятия решений) ===> ВЫХОДНЫЕ (двигательные)».

Рефлексы

Рефлекторные дуги — отличный способ продемонстрировать это разделение, потому что они не связаны с более сложной интеграцией мозга. Возьмем в качестве примера колено-сгибательный (надколенниковый) рефлекс: https://en.wikipedia.org/wiki/Patellar_reflex .

Диаграмма верна в концепции, но позвольте мне добавить анатомические детали, чтобы проиллюстрировать, как сенсорные и моторные пути разделены, но связаны: ) к телу сенсорного нейрона в спинном мозге. Сенсорная клетка передает сигнал через свой аксон, который затем образует синапсы с телом двигательного нейрона также в спинном мозге. Затем моторный нейрон посылает двигательный импульс через свой аксон обратно в ногу, где он вызывает сокращение мышц.

Физически в этом случае будет разделение и в нервах (по крайней мере, если я пока могу доверять Википедии), где дендриты чувствительных рефлекторных нейронов идут от ноги к спинному мозгу через афферентный нерв и аксоны двигательных нейронов. двигаться в обратном направлении по эфферентному нерву. Единственная физическая и концептуальная связь между сенсорным и моторным путями — это синапс между сенсорными и моторными нейронами в спинном мозге.

Более сложные сенсомоторные пути могут включать вставочные нейроны или интеграцию с различными цепями в головном мозге, но обычно можно определить дискретные отдельные части пути, одну сенсорную и одну моторную, причем единственной связью являются эти интернейроны.

Сенсорное и моторное разделение в ЦНС

Центральная нервная система (ЦНС, включающая головной и спинной мозг) на самом деле удивительно организована в этом отношении с довольно строгим разделением компонентов двигательных и сенсорных путей. Например, в коре головного мозга есть отдельные области, содержащие сенсорные нейроны для оценки различных типов чувствительности периферической кожи. Отдельно от них находятся области, которые содержат моторные нейроны для движения скелетных (произвольных) мышц. Их взаимодействие, конечно, более сложное, учитывая, что оно включает кожные ощущения и сознательное принятие решений в отношении движения.

Точно так же спинной мозг структурирован на сенсорную и моторную области. Таким образом, спинной мозг состоит из: 1) тел клеток (двигательных, чувствительных, интер; на рисунке серые), 2) восходящих аксонов (синие), 3) нисходящих аксонов (красные). Подобно нервам, аксоны, идущие вверх или вниз по спинному мозгу, объединены в «тракты». Сенсорные аксоны никогда не связаны с моторными аксонами, что позволяет создать карту спинного мозга в поперечном сечении.

Названия трактов могут сначала немного сбить с толку, но при втором взгляде они на самом деле говорят сами за себя. Обычно они содержат информацию о том, откуда берутся аксоны и куда они направляются, чтобы образовать синапс с другими нейронами. Например, спинно-мозжечковый тракт образован аксонами, отходящими от позвоночника и идущими к мозжечку. Учитывая, что мозжечок находится рядом с мозгом, а позвоночник дальше вниз, очевидно, что это восходящие пути, а восходящие пути всегда являются сенсорными (поскольку сенсорная информация никогда не должна передаваться вниз, поскольку мозг находится наверху).

Где это становится размытым

Сенсорно-моторное разделение не всегда так ясно, как я описал выше. На самом деле нервы (пучки аксонов в любом месте тела за пределами ЦНС) обычно содержат как сенсорные, так и моторные пути. В частности, все черепные нервы (12 наиболее важных нервов) включают сенсорные и моторные компоненты для соответствующей части тела, которой они управляют. Например, лицевой нерв содержит как сенсорные связи для частей языка, так и моторные связи, которые контролируют мимические мышцы.

Другим более сложным примером является ощущение боли, когда вставочные нейроны в спинном мозге могут возвращаться к сенсорным нейронам и подавлять их сигналы, или аксоны могут подавлять те, которые упакованы в тот же нервный пучок, просто из-за электрических эффектов.