Биологиялық басқару

Презентация қосу

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Қозғалтқыш жүйесінің компоненттері және бағдарламаланған әрекеттер.
Биологиялық басқару

Орындаған: Қуаныш Н.Б.
Қабылдаған:Уршеева Б.И.
Қозғалтқыш жүйесінің компоненттері және
бағдарламаланған әрекеттер.
Сенсорлық (сезімтал) және моторлы (моторлы)
жүйелердің күрделі жасушалық механикасы конвейер
сызығында жұмыс істегендегідей бірқатар дәйекті
әрекеттерді жүзеге асыратын көптеген өзара
байланысты жасушалар арасындағы
ынтымақтастыққа негізделген. Бұл процесте ми
сенсорлық ақпаратты үнемі талдайды және ең жақсы
реакцияны жүзеге асыру үшін денені басқарады -
мысалы, ыстықтан көлеңке, жаңбырдан баспана табу
немесе бейтаныс адамның немқұрайды көзқарасы
ешқандай қауіп төндірмейтінін түсіну.
Жүйке жүйелеріндегі
компоненттері

Қарапайым және күрделі жүйке жүйелеріндегі сенсорлық жүйелердің барлық бөліктері кем дегенде мынадай
компоненттерді қамтиды:
1)стимул детекторлары - мамандандырылған рецепторлық нейрондар;
2)детекторлық блоктар тобынан ақпарат жинақталатын бастапқы Қабылдау орталығы;
3)бастапқы қабылдау орталықтарынан ақпарат алатын екінші қабылдау және біріктіру орталықтарының бір
немесе одан көп саны.
Неғұрлым күрделі жүйке жүйелерінде интегралдау орталықтары бір-бірімен байланысты. Бұл
орталықтардың өзара әрекеттесуі қабылдауды тудырады.
Сенсорлық жүйе қоршаған ортаның кез-келген құбылысы - ынталандыру немесе ынталандыру сезімтал
нейрондар немесе бастапқы сенсорлық рецепторлар қабылдаған кезде әрекет ете бастайды. Әрбір рецепторда
әсер ететін физикалық фактор (Жарық, дыбыс, жылу, қысым) әсер ету потенциалына айналады. Әрекет
Потенциалы немесе жүйке импульсі сенсорлық ынталандыруды жүйке жүйесі одан әрі өңдеуге болатын
жасушалық сигналдар түрінде көрсетеді.
Импульстар

Рецепторлар шығаратын жүйке импульстары сенсорлық талшық арқылы сезімнің осы түріне жауап
беретін қабылдау орталығына беріледі. Импульстар бастапқы өңдеу аймағына жеткенде, сенсорлық
импульстардың бөліктерінен ақпарат алынады. Импульстардың өзі осы сенсорлық арнаға қатысты
оқиғаның болғанын білдіреді. Импульстардың жиілігі және импульстарды өткізетін рецепторлардың
жалпы саны ынталандыру күші мен қабылданған объектінің мөлшерін көрсетеді. Гүлді қабылдаған
кезде, мысалы, оның түсі, пішіні, өлшемі және оған дейінгі қашықтық ерекшеленеді. Содан кейін осы
және басқа ақпарат бастапқы өңдеу аймақтарынан қайталама аймақтарға жіберіледі, онда қабылданған
оқиғалар туралы одан әрі пікірлер қалыптасады.
Сенсорлық жүйенің кейінгі интегративті орталықтарында сенсацияның басқа көздерінен алынған
ақпаратты, сондай-ақ ұқсас өткен тәжірибе туралы жад ақпаратын қосуға болады. Бір сәтте біз
сезінетін нәрсенің табиғаты мен мағынасы саналы сәйкестендіру нәтижесінде анықталады, оны
қабылдау деп атайды, содан кейін қажет болған жағдайда жауап беру уақыты келеді.
Рационалды тамақтану

Сенсорлық жүйелер миға кіретін ақпаратты өңдейді, ал мотор жүйелері мидан бұлшықетке
дейінгі ақпаратты өңдейді. Бірақ осы және басқа жүйелердің құрылымдық ұйымы
ұқсастықтың ерекшеліктерін анықтайды. Жеке бұлшықеттердің жұмысын моторлы нейрондар
немесе мотонейрондар тобы басқарады. Мотонейрондарды одан да күрделі мотор
орталықтарының бақылауында болатын моторлы интегралдау аймақтарының жасушалары
басқарады.
Мотор жүйесінде ақпараттың негізгі ағымы мотор кортексінен периферияға бағытталған, онда
бұлшықет құрылымдары жұмыс істейді-қозғалысты жүзеге асыратын эффекторлар.
Қозғалтқыш жүйесі бірқатар иерархиялық деңгейлер мен ақпаратты параллель өңдеу
жолдарын қамтиды. Оның жұмысының тиімділігі үшін мидағы дененің сенсорлық проекциясы
қажет. Мұның бәрі кез-келген Тиннің қозғалыстарына қатысты.
Рефлекторлық қозғалыстар. Дененің ынталандыруға Автоматты стереотиптік, мақсатты
реакциясы 1771 жылы физиолог Унцер рефлекс деп аталды.
Рефлекстер туа біткен - жөтел, жұтылу, тартылу реакциясы және т.б., сондай-ақ өмір бойы
алынған (шартты). Көп жағдайда біз оларды тіпті түсінбейміз. Бұл тамақ, тыныс алу, қан
айналымы және т. б. өту және ас қорыту рефлекстері.
Бағдарламаланған қозғалыстар

Бағдарламаланған қозғалыстар. Қозғалыстарды ұйымдастыру әрдайым рефлекстерге
негізделмейді. Сыртқы ынталандыру болмаса да, жүйке жүйесі реттейтін циклдік процестің
тағы бір мысалы - тыныс алу. Сыртқы ынталандырусыз орталық жүйке жүйесі қолдайтын
мұндай қозғалыстар тізбегі бағдарламаланған немесе автоматты деп аталады. Тіпті жұлынмен
байланысқан нейрондық желілер (проприоспимдік жүйе) көптеген мотор бағдарламаларының
орындалуын қамтамасыз ете алады, олар тек бастапқы ынталандыруды қажет етеді.
ОЖЖ-нің мұндай әрекетке қабілеттілігі анықталғаннан кейін гипотеза тез танылды, оған
сәйкес қозғалыстар негізінен рефлекстермен емес, бағдарламалармен реттеледі және ОЖЖ
бағдарламалық ұйымы туралы идея жалпы қабылданды. Тыныс алу, серуендеу, тырнау - бұл
адамның өмірінде көптеген сатып алынған бағдарламалар қосылатын туа біткен
бағдарламалардың мысалдары. Соңғылардың арасында спорттық немесе кәсіби дағдылар бар,
олар тиісті тәжірибенің нәтижесінде дерлік автоматты болады.
Функциялары.
Танымдық және мақсатты функциялар. Тағы бір маңызды мәселе-бұлшықет қызметінің едәуір
бөлігі сыртқы ортада қозғалыстарды жүзеге асыруға емес, позаны, дененің кеңістіктегі орнын
қабылдауға және сақтауға бағытталған. Қозғалтқыш жүйесінің позасын бақыламай, адам дәрменсіз
жерге құлап кетеді.
Сонымен қатар, қозғалтқыш жүйесі сыртқы ортадағы барлық мақсатты дене қимылдарын
басқарады. Олар әрдайым позалық механизмдердің жұмысымен және реакцияларымен бірге
жүреді, қозғалысқа дайындық немесе қозғалыс кезінде немесе одан кейін позаны түзету, позалық
және мақсатты функциялар арасындағы тығыз байланыс мотор жүйесінің негізгі қасиеті болып
табылады.
Жұлын қозғалтқыш жүйелері. Жұлында сенсорлық афферентті талшықтар мотонейрондармен,
негізінен интернейрондар арқылы көптеген байланыс түзеді. Белгілі бір қозғалыстардың активтенуі
немесе тежелуі қандай байланыстарға байланысты.
Рефлекс. Жоғары қозғалтқыш
жүйелері.
"Рефлекс" терминінің өзі әр рефлекторлық қозғалыс стереотипті және жұлын шағылыстырғандай
сенсорлық тітіркену нәтижесінде пайда болатындығын баса айтады. Алайда, мұндай анықтаманы
орталық модуляция мен тежеу әсерін ескере отырып кеңейту керек. Жұлын рефлексі деп жұлын
афференттерінен туындаған және қозғалыстың басталуына немесе тежелуіне әкелетін нейрондық
белсенділіктің өзгеруін түсіну дұрысырақ. Мұндай рефлекстер қарапайым позалық және моторлы
бағдарламалардың "кітапханасы" болып табылады, олар кең ауқымда қасақана қозғалысқа
интеграциялануы мүмкін. Дене қажетті бағдарламаларды жоғары жүйке орталықтарын орындау үшін
бөлшектерді әзірлеуге тартпай қолданады.
Жоғары қозғалтқыш жүйелері. Бұл санатқа қозғалтқышты реттеуге қатысатын барлық
супраспинальды орталықтар кіреді. Әр түрлі функциялар және оларды мақсатты қозғалыстармен
үйлестіру негізінен ми жүйесінің құрылымдарымен басқарылады, ал мақсатты қозғалыстардың өзі
одан да жоғары деңгейлердің қатысуын қажет етеді. Іс-әрекетке ынталандыру (қозғалыс) және
қозғалыс стратегиясы субкортикалық мативация аймақтарында және ассоциативті кортексте
қалыптасады, содан кейін қозғалыс бағдарламаларына айналады, ал олар жұлынға, сол жерден қаңқа
бұлшықеттеріне беріледі
Биологиялық басқару.
Тірі организм мен машинадағы басқару және байланыс туралы ғылым
ретінде кибернетика техникалық және биологиялық жүйелер
арасындағы ұқсастықтарды орнатумен ғана емес, сонымен қатар осы
жүйелердің өзара байланысы мәселелерімен де айналысады. Техникалық
жүйелерді басқару үшін тірі организмнен тікелей алынған биологиялық
ақпаратты пайдалану мүмкіндігін қарастырыңыз.
Басқару мақсатында биологиялық ақпаратты пайдалану адам
факторлары маңызды рөл атқаратын технологияның әртүрлі
салаларында үлкен перспективалар ашады. Атап айтқанда, медициналық
Аспап жасау проблемалары қазіргі уақытта принциптерді қолдану
мүмкіндіктерін ескерусіз қарастырыла алмайды биологиялық басқару.
Биобасқару тарихы
Биобасқару тарихы 1958 жылдан басталады, сол кезде Брюссель дүниежүзілік көрмесінде B. C.
Гурфинкель, Е. А. Кобринский, а. я. Сысин және т. б. жасаған "жасанды қол" көрсетілді.
Бұлшықет биопотенциалдарын алып тастауға арналған ток өткізгіш білезік түрінде жасалды,
оның үстіне өткізгіш пастамен толтырылған металл шыныаяқтар нығайтылды. Білезікті
электрокардиограммаларды тіркеу кезінде электродтар сияқты шыныаяқтарды белгіленген
нүктелерге орнатуға болатындай етіп киюге болады. Білезікпен бөлінген бұлшықет
биопотенциалдары электронды күшейткішпен күшейтіліп, түзеткіш құрылғының кірісіне
беріледі, содан кейін интегралды блокқа түседі, онда басқару сигналы пайда болады, оның қуаты
биоток қуатының мәніне пропорционалды болады. Басқару сигналдары жасанды қолды
қозғалысқа келтіретін гидравликалық жетекті басқаратын электр дроссельдерінің катушкаларына
әсер етеді. Биоэлектрлік басқарылатын протездерді жобалаудағы қиындықтар, ең алдымен,
пайдалы сигналды көрші бұлшықеттер тудыратын кедергілерден ажырату қажеттілігімен
байланысты. Тағы бір қиындық-бұл операцияны тікелей жүргізетін тінтуірде пайда болатын
биотоктарды ғана емес, сонымен қатар антагонистік бұлшықеттерде де ескеру қажет.
Биологиялық басқару жүйесінің
Биологиялық басқару жүйесінің екі түрі болуы мүмкін;
а) ерікті (ақыл-ой) басқару, мысалы, "жасанды қол";
б) жүректің, мидың, тыныс алудың және т. б. биотоктарын басқару
сигналдары ретінде пайдаланатын еріксіз басқару.
Биологиялық басқару жүйесі үш бөліктен тұрады:
1)ақпарат жинау блогы;
2) атқарушы тетіктерді басқару үшін жарамды нысанға ақпаратты
түрлендіру блогы;
3) атқарушылық тетік.
Биологиялық объектіден басқару үшін ақпарат алу белгілі бір қиындықтармен
байланысты, өйткені сигнал мен кедергіні тиімді бөлу қажет. Мысалы, бұлшықет
биопотенциалдарын басқару кезінде белгілі бір бұлшықеттің сигналдарын бөлектеу
қажет. Сигнал белгілі бір қуатқа ие болуы керек. Басқару сигналдарына түрлендіру-
бұл ақпаратты кодтау. Атқарушы механизмнің дизайнына байланысты Басқару
сигналдары аналогтық немесе дискретті болуы мүмкін. Кейбір жағдайларда эффектор
құрылғысының тек екі күйін қамтамасыз ету қажет - қосулы және өшірулі. Басқа
жағдайларда, мысалы, бақылау кезінде басқару сигналына сызықтық тәуелділігі бар
жетек күйінің біртіндеп өзгеруі жүзеге асырылады. Электр жетегін ғана емес,
сонымен қатар эффекторды басқарудың басқа әдістерін де қолданыңыз, мысалы,
пневматикалық.
Қазіргі уақытта жоғарғы қолды протездеуге байланысты бұлшықет
биопотенциалдарының көмегімен ерікті басқару саласында үлкен жетістіктерге қол
жеткізілді. Алайда, бұлшықет биопотенциалдарын басқару мақсатында қолдану тек
протездеумен шектелмейді. Қашықтан манипуляторлар, әртүрлі роботтар, қорғаныс
жүйелері, анестезия тереңдігін реттеу жүйелері, кардиостимуляция және т.б. бұл
жағдайда бұлшықет биопотенциалдары ғана емес, сонымен қатар мидың әлеуеті де
қолданылады.
Биобасқарма
Биобасқарманы телемеханикалық басқарумен шатастыруға болмайды, онда
процеске әсер ету Джойстиктер, мнеморукойттар - штурвалдар, бірлескен датчиктер
және т.б. арқылы жүзеге асырылады. Бұл қағидатта зертханалық және жүк көтергіш
манипуляторлар, ғарышкерлердің ашық ғарышта жұмыс істеуі үшін скафандр
қозғалтқыштарын басқару манипуляторлары, ауыр салмақты көтеруге және
тасымалдауға арналған манипуляторлар, мысалы, ауыр науқастарды тасымалдауға
және қайта төсеуге арналған күшейткіштер (экзокаркастар) және т. б. жұмыс істейді.
Биологиялық басқару жүйесі телемеханикаға немесе көшіруге қарағанда әлдеқайда
әртүрлі, ол қажетті биопотенциалдарды оқшаулау және түрлендіру процесіне
негізделген. Ең көп таралған биоэлектрлік бақылау, яғни тірі ағзаның техникалық
құрылғылармен өзара әрекеттесуі биоэлектрлік командалық сигналдар немесе
тізбектен кері тізбекте айналатын биоэлектрлік сигналдар арқылы жүзеге
асырылатын биотехникалық жүйе.
Назарларыңызға рахмет!!!

Ұқсас жұмыстар

Дискреттік сигналдар

Ақпараттық жүйелердегі информация берілісі

Астана медицина университеі

Рефлексология принциптері

Зертханалық диагностика

Басқару ғылымының негізгі мектептері

Менеджмент психологиясы

ПСИХОЛОГИЯ МЕНЕДЖМЕНТІ

ТӨТЕНШЕ ЖАҒДАЙ КЕЗІНДЕГІ ҰЙЫМ ЖҰМЫСТАРЫНЫҢ ТҰРАҚТЫЛЫҒЫ

Азаматтық қорғанысының азаматтық ұйымдары

Пәндер