మునుపటి అధ్యాయంలో, మనం జీవులలో జీవన క్రియల్లో భాగమైన నిర్వహణ కార్యకలాపాలను చూశాము. అక్కడ, మనందరికీ ఉన్న ఒక భావనతో మేము ప్రారంభించాము, అదేమిటంటే ఏదైనా కదులుతున్నట్లు మనం చూస్తే, అది జీవంతో ఉంటుంది. ఈ కదలికల్లో కొన్ని నిజానికి వృద్ధి ఫలితంగా ఉంటాయి, ఉదాహరణకు మొక్కల్లో. ఒక విత్తనం మొలకెత్తి పెరుగుతుంది, మరియు ఆ మొలక కొన్ని రోజుల్లో కదులుతుందని మనం చూడగలం, అది నేలను పక్కకు నెట్టి బయటకు వస్తుంది. కానీ దాని వృద్ధి ఆపివేయబడితే, ఈ కదలికలు జరగవు. అనేక జంతువులు మరియు కొన్ని మొక్కలలో ఉండే కొన్ని కదలికలు వృద్ధితో సంబంధం లేకుండా ఉంటాయి. పిల్లి పరిగెత్తడం, ఊయలల్లో ఆడుకునే పిల్లలు, మేత మెలుకువలు వేసుకునే ఎద్దులు - ఇవి వృద్ధి వలన కలిగే కదలికలు కావు.

ఇలాంటి కనిపించే కదలికలను మనం జీవితంతో ఎందుకు అనుబంధిస్తాము? ఒక సాధ్యమైన సమాధానం ఏమిటంటే, జీవి పర్యావరణంలో మార్పుకు ప్రతిస్పందనగా మనం కదలికను భావిస్తాము. పిల్లి ఒక ఎలుకను చూసినందున పరిగెత్తుతూ ఉండవచ్చు. అంతే కాకుండా, జీవులు తమ పర్యావరణంలోని మార్పులను తమ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించుకునే ప్రయత్నంగా కూడా మనం కదలికను భావిస్తాము. మొక్కలు సూర్యరశ్మిలోకి పెరుగుతాయి. పిల్లలు ఊయల ఆడటం నుండి ఆనందం మరియు సంతోషాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నిస్తారు. ఎద్దులు మెలుకువలు వేసుకోవడం ద్వారా గట్టి ఆహారాన్ని చిన్న చిన్న ముక్కలుగా విడగొట్టి, దాన్ని బాగా జీర్ణం చేసుకోవడంలో సహాయపడతాయి. ప్రకాశవంతమైన కాంతి మన కళ్ళపై కేంద్రీకరించబడినప్పుడు లేదా మనం వేడి వస్తువును తాకినప్పుడు, మనం ఆ మార్పును గుర్తించి, మనల్ని మనం రక్షించుకోవడానికి కదలిక ద్వారా దానికి ప్రతిస్పందిస్తాము.

మనం దీని గురించి కొంచెం ఎక్కువ ఆలోచిస్తే, పర్యావరణానికి ప్రతిస్పందనగా ఉన్న ఈ కదలిక అంతా జాగ్రత్తగా నియంత్రించబడుతుందని స్పష్టమవుతుంది. పర్యావరణంలోని ప్రతి రకమైన మార్పు, దానికి తగిన ప్రతిస్పందనగా ఒక సరైన కదలికను రేపుతుంది. మనం తరగతిలో మన స్నేహితులతో మాట్లాడాలనుకున్నప్పుడు, మనం బిగ్గరగా అరవకుండా గుసగుసలాడతాము. స్పష్టంగా, చేయవలసిన కదలిక దానిని ప్రేరేపించే సంఘటనపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, అటువంటి నియంత్రిత కదలిక పర్యావరణంలోని వివిధ సంఘటనలను గుర్తించడంతో అనుసంధానించబడి ఉండాలి, తర్వాత దానికి సరైన ప్రతిస్పందనగా మాత్రమే సరైన కదలిక జరగాలి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, జీవులు నియంత్రణ మరియు సమన్వయాన్ని అందించే వ్యవస్థలను ఉపయోగించాలి. బహుకణ జీవులలో శరీర నిర్మాణం యొక్క సాధారణ సూత్రాలకు అనుగుణంగా, ఈ నియంత్రణ మరియు సమన్వయ కార్యకలాపాలను అందించడానికి ప్రత్యేక కణజాలాలు ఉపయోగించబడతాయి.

6.1 జంతువులు - నాడీ వ్యవస్థ

జంతువులలో, అటువంటి నియంత్రణ మరియు సమన్వయం నాడీ మరియు కండర కణజాలాల ద్వారా అందించబడతాయి, వీటిని మనం తరగతి IX లో చదివాము. వేడి వస్తువును తాకడం మనకు ఒక అత్యవసర మరియు ప్రమాదకరమైన పరిస్థితి. మనం దానిని గుర్తించి, దానికి ప్రతిస్పందించాలి. మనం వేడి వస్తువును తాకుతున్నామని మనం ఎలా గుర్తించగలం? మన పర్యావరణం నుండి అన్ని సమాచారం కొన్ని నాడీ కణాల యొక్క ప్రత్యేకమైన కొనల ద్వారా గుర్తించబడుతుంది. ఈ గ్రాహకాలు సాధారణంగా మన జ్ఞానేంద్రియాలలో, ఉదాహరణకు అంతర కర్ణం, ముక్కు, నాలుక మొదలైన వాటిలో ఉంటాయి. కాబట్టి రుచి గ్రాహకాలు రుచిని గుర్తిస్తాయి, అయితే వాసన గ్రాహకాలు వాసనను గుర్తిస్తాయి.

ఈ సమాచారం, ఒక నాడీ కణం యొక్క డెండ్రైటిక్ కొన చివర సంపాదించబడినప్పుడు [Fig. 6.1 (a)], ఒక రసాయన ప్రతిచర్యను ప్రారంభిస్తుంది, ఇది ఒక విద్యుత్ ప్రచోదనను సృష్టిస్తుంది. ఈ ప్రచోదన డెండ్రైట్ నుండి కణ దేహం వరకు, ఆపై ఆక్సాన్ వెంట దాని చివరి వరకు ప్రయాణిస్తుంది. ఆక్సాన్ చివరిలో, విద్యుత్ ప్రచోదన కొన్ని రసాయనాల విడుదలను ప్రారంభిస్తుంది. ఈ రసాయనాలు ఖాళీని లేదా సైనాప్స్ను దాటి, తదుపరి న్యూరాన్ యొక్క డెండ్రైట్లో ఇలాంటి విద్యుత్ ప్రచోదనను ప్రారంభిస్తాయి. ఇది శరీరంలో నాడీ ప్రచోదనలు ఎలా ప్రయాణిస్తాయి అనేదానికి ఒక సాధారణ పథకం. ఇలాంటి సైనాప్స్ చివరికి న్యూరాన్ల నుండి ఇతర కణాలకు, ఉదాహరణకు కండరాల కణాలు లేదా గ్రంథి వంటి వాటికి అటువంటి ప్రచోదనల వితరణను అనుమతిస్తుంది [Fig. 6.1 (b)].

(a)

(b)

Figure 6.1 (a) న్యూరాన్ నిర్మాణం, (b) న్యూరోమస్క్యులర్ జంక్షన్

అందువల్ల నాడీ కణజాలు నాడీ కణాలు లేదా న్యూరాన్ల యొక్క ఒక సంఘటిత నెట్వర్క్తో తయారు చేయబడింది, మరియు శరీరంలోని ఒక భాగం నుండి మరొక భాగానికి విద్యుత్ ప్రచోదనల ద్వారా సమాచారాన్ని నిర్వహించడానికి ప్రత్యేకీకరించబడింది అనేది ఆశ్చర్యం కలిగించదు.

Fig. 6.1 (a) ని చూడండి మరియు న్యూరాన్ యొక్క భాగాలను గుర్తించండి (i) సమాచారం సంపాదించబడే ప్రదేశం, (ii) సమాచారం విద్యుత్ ప్రచోదనగా ప్రయాణించే ద్వారా, మరియు (iii) ఈ ప్రచోదన ముందుకు ప్రసారం కోసం రసాయన సంకేతంగా మార్చబడాలి.

కృత్యం 6.1

• మీ నోటిలో కొంచెం చక్కెర వేయండి. అది ఎలా రుచిగా ఉంది?
• మీ బొటనవేలు మరియు చూపుడు వేలు మధ్య నొక్కి ముక్కును అడ్డుకోండి. ఇప్పుడు మళ్ళీ చక్కెర తినండి. దాని రుచిలో ఏదైనా తేడా ఉందా?
• మధ్యాహ్న భోజనం చేస్తున్నప్పుడు, అదే విధంగా ముక్కును అడ్డుకుని, మీరు తినే ఆహారం యొక్క రుచిని పూర్తిగా అనుభవించగలరా అని గమనించండి.

మీ ముక్కు అడ్డుపడి ఉంటే చక్కెర మరియు ఆహారం రుచి ఎలా ఉంటుందో ఏదైనా తేడా ఉందా? అలా ఉంటే, ఇది ఎందుకు జరుగుతోంది?
ఈ రకమైన తేడాలకు సాధ్యమైన వివరణల గురించి చదవండి మరియు మాట్లాడండి. మీకు జలుబు వచ్చినప్పుడు ఇలాంటి పరిస్థితిని మీరు ఎదుర్కొంటారా?

6.1.1 ప్రతివర్తన చర్యలలో ఏమి జరుగుతుంది?

పర్యావరణంలో ఏదో ఒకదానికి ప్రతిస్పందనగా కొన్ని అకస్మాత్తు చర్యల గురించి మనం మాట్లాడేటప్పుడు ‘రిఫ్లెక్స్’ అనే పదాన్ని మనం చాలా సాధారణంగా ఉపయోగిస్తాము. మనం ‘నేను బస్సు మార్గం నుండి ప్రతివర్తన చర్యగా దూరంగా దూకాను’, లేదా ‘నేను జ్వాల నుండి నా చేతిని ప్రతివర్తన చర్యగా వెనక్కి లాగాను’, లేదా ‘నాకు చాలా ఆకలిగా ఉంది, నా నోరు ప్రతివర్తన చర్యగా నీరు పోసుకోవడం ప్రారంభించింది’ అని చెప్పుకుంటాము. దీని అర్థం ఏమిటి? ఈ ఉదాహరణలన్నింటిలో ఉన్న ఒక సాధారణ ఆలోచన ఏమిటంటే, మనం దాని గురించి ఆలోచించకుండా లేదా మన ప్రతిస్పందనలపై నియంత్రణ లేకుండా ఏదో ఒకటి చేస్తాము. అయినప్పటికీ, ఇవి మన పర్యావరణంలోని మార్పులకు కొన్ని చర్యలతో మనం ప్రతిస్పందిస్తున్న పరిస్థితులు. అటువంటి పరిస్థితులలో నియంత్రణ మరియు సమన్వయం ఎలా సాధించబడుతుంది?

దీన్ని మరింత పరిశీలిద్దాం. మన ఉదాహరణల్లో ఒకదాన్ని తీసుకుందాం. జ్వాలను తాకడం మనకు, లేదా నిజానికి, ఏ జంతువుకైనా ఒక అత్యవసర మరియు ప్రమాదకరమైన పరిస్థితి! దీనికి మనం ఎలా ప్రతిస్పందిస్తాము? ఒక స్పష్టంగా సరళమైన మార్గం ఏమిటంటే, నొప్పి మరియు కాలిపోయే అవకాశం గురించి చేతనంగా ఆలోచించి, అందువల్ల మన చేతిని కదిలించడం. అప్పుడు ఒక ముఖ్యమైన ప్రశ్న ఏమిటంటే, ఇవన్నీ ఆలోచించడానికి మనకు ఎంత సమయం పడుతుంది? సమాధానం మనం ఎలా ఆలోచిస్తాము అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నాడీ ప్రచోదనలు మనం ఇంతకు ముందు మాట్లాడిన విధంగా పంపబడితే, ఆలోచించడం కూడా అటువంటి ప్రచోదనల సృష్టిని కలిగి ఉంటుంది. ఆలోచించడం ఒక సంక్లిష్టమైన కార్యకలాపం, కాబట్టి ఇది అనేక న్యూరాన్ల నుండి అనేక నాడీ ప్రచోదనాల సంక్లిష్టమైన పరస్పర చర్యను కలిగి ఉంటుంది.

ఇదే విధంగా ఉంటే, మన శరీరంలోని ఆలోచన కణజాలు జటిలంగా అమర్చబడిన న్యూరాన్ల సాంద్ర నెట్వర్క్లతో రూపొందించబడి ఉంటాయనేది ఆశ్చర్యం కలిగించదు. ఇది ముఖ్యూరి యొక్క ముందు చివరలో ఉంటుంది, మరియు శరీరం అంతటి నుండి సంకేతాలను స్వీకరిస్తుంది, వాటికి ప్రతిస్పందించే ముందు వాటి గురించి ఆలోచిస్తుంది. స్పష్టంగా, ఈ సంకేతాలను స్వీకరించడానికి, ముఖ్యూరిలోని మెదడు యొక్క ఈ ఆలోచన భాగం శరీరంలోని వివిధ భాగాల నుండి వచ్చే నరాలతో అనుసంధానించబడి ఉండాలి. అదేవిధంగా, మెదడు యొక్క ఈ భాగం కండరాలను కదిలించడానికి సూచనలు ఇవ్వాలంటే, నరాలు ఈ సంకేతాన్ని తిరిగి శరీరంలోని వివిధ భాగాలకు తీసుకెళ్లాలి. మనం వేడి వస్తువును తాకినప్పుడు ఇవన్నీ చేయవలసి వస్తే, మనం కాలిపోయేందుకు తగినంత సమయం పట్టవచ్చు!

శరీరం యొక్క నిర్మాణం ఈ సమస్యను ఎలా పరిష్కరిస్తుంది? వేడి యొక్క సంవేదన గురించి ఆలోచించకుండా, వేడిని గుర్తించే నరాలు కండరాలను కదిలించే నరాలతో సరళమైన మార్గంలో అనుసంధానించబడి ఉంటే, సంకేతం లేదా ఇన్పుట్ను గుర్తించే ప్రక్రియ మరియు దానికి అవుట్పుట్ చర్య ద్వారా ప్రతిస్పందించడం త్వరగా పూర్తి కావచ్చు. అటువంటి అనుసంధానాన్ని సాధారణంగా ప్రతివర్తన చాపు (రిఫ్లెక్స్ ఆర్క్) అంటారు (Fig. 6.2). ఇన్పుట్ నరం మరియు అవుట్పుట్ నరం మధ్య అటువంటి ప్రతివర్తన చాపు అనుసంధానాలు ఎక్కడ చేయాలి? వాటి మధ్య మొదటిసారి కలిసే స్థానంలో, వాటిని అనుసంధానించడం ఉత్తమం. మెదడుకు వెళ్ళే మార్గంలో, శరీరం అంతటి నుండి వచ్చే నరాలు వెన్నుపాములో ఒక కట్టలో కలుస్తాయి. ప్రతివర్తన చాపులు ఈ వెన్నుపాములోనే ఏర్పడతాయి, అయినప్పటికీ సమాచార ఇన్పుట్ కూడా మెదడుకు చేరుకోవడం కొనసాగుతుంది.

వాస్తవానికి, మెదడు యొక్క ఆలోచన ప్రక్రియ తగినంత వేగంగా లేనందున జంతువులలో ప్రతివర్తన చాపులు ఉద్భవించాయి. నిజానికి చాలా జంతువులలో ఆలోచించడానికి అవసరమైన సంక్లిష్ట న్యూరాన్ నెట్వర్క్ చాలా తక్కువగా లేదా లేదు. కాబట్టి నిజమైన ఆలోచన ప్రక్రియలు లేనప్పుడు సమర్థవంతమైన పని చేసే మార్గాలుగా ప్రతివర్తన చాపులు ఉద్భవించాయనేది చాలా సంభవం. అయినప్పటికీ, సంక్లిష్ట న్యూరాన్ నెట్వర్క్లు ఉనికిలోకి వచ్చిన తర్వాత కూడా, త్వరిత ప్రతిస్పందనల కోసం ప్రతివర్తన చాపులు మరింత సమర్థవంతంగా ఉంటాయి.

Figure 6.2 ప్రతివర్తన చాపు

ప్రకాశవంతమైన కాంతి మీ కళ్ళపై కేంద్రీకరించబడినప్పుడు జరిగే సంఘటనల క్రమాన్ని ఇప్పుడు మీరు గుర్తించగలరా?

6.1.2 మానవ మెదడు

ప్రతివర్తన చర్య వెన్నుపాము యొక్క ఏకైక విధి ఏమిటి? స్పష్టంగా కాదు, ఎందుకంటే మనం ఆలోచించే ప్రాణులమని మనకు తెలుసు. వెన్నుపాము ఆలోచించడానికి సమాచారాన్ని సరఫరా చేసే నరాలతో తయారు చేయబడింది. ఆలోచించడంలో మరింత సంక్లిష్టమైన యంత్రాంగాలు మరియు నాడీ అనుసంధానాలు ఉంటాయి. ఇవి మెదడులో కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి, ఇది శరీరం యొక్క ప్రధాన సమన్వయ కేంద్రం. మెదడు మరియు వెన్నుపాము కేంద్ర నాడీ వ్యవస్థను (సెంట్రల్ నర్వస్ సిస్టమ్) ఏర్పరుస్తాయి (Fig. 6.3). అవి శరీరం యొక్క అన్ని భాగాల నుండి సమాచారాన్ని స్వీకరించి, సమగ్రపరుస్తాయి.

మనం మన చర్యల గురించి కూడా ఆలోచిస్తాము. వ్రాయడం, మాట్లాడటం, కుర్చీని కదిలించడం, ఒక కార్యక్రమం ముగింపులో చప్పట్లు కొట్టడం అనేవి తదుపరి ఏమి చేయాలో నిర్ణయించడంపై ఆధారపడిన ఇచ్ఛాపూర్వక చర్యలకు ఉదాహరణలు. కాబట్టి, మెదడు కండరాలకు సందేశాలు కూడా పంపాలి. ఇది నాడీ వ్యవస్థ కండరాలతో సంభాషించే రెండవ మార్గం. కేంద్ర నాడీ వ్యవస్థ మరియు శరీరం యొక్క ఇతర భాగాల మధ్య సంభాషణ పెరిఫెరల్ నర్వస్ సిస్టమ్ (పరిధీయ నాడీ వ్యవస్థ) ద్వారా సులభతరం చేయబడుతుంది, ఇది మెదడు నుండి ఉద్భవించే కపాల నరాలు మరియు వెన్నుపాము నుండి ఉద్భవించే వెన్నునరాలను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల మెదడు మనల్ని ఆలోచించడానికి మరియు ఆ ఆలోచన ఆధారంగా చర్యలు తీసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. మీరు ఊహించినట్లుగా, ఇది ఒక సంక్లిష్టమైన నిర్మాణం ద్వారా సాధించబడుతుంది, మెదడు యొక్క వివిధ భాగాలు వివిధ ఇన్పుట్లు మరియు అవుట్పుట్లను సమగ్రపరచడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి. మెదడుకు మూడు అటువంటి ప్రధాన భాగాలు లేదా ప్రాంతాలు ఉన్నాయి, అవి ముందు-మెదడు (ఫోర్-బ్రెయిన్), మధ్య-మెదడు (మిడ్-బ్రెయిన్) మరియు వెనుక-మెదడు (హైండ్-బ్రెయిన్).

ముందు-మెదడు మెదడు యొక్క ప్రధాన ఆలోచన భాగం. దీనికి వివిధ గ్రాహకాల నుండి సంవేదక ప్రచోదనలను స్వీకరించే ప్రాంతాలు ఉన్నాయి. ముందు-మెదడు యొక్క విడిగా ఉండే ప్రాంతాలు వినడం, వాసన, దృష్టి మొదలైన వాటికి ప్రత్యేకీకరించబడి ఉంటాయి. అనుబంధం యొక్క విడిగా ఉండే ప్రాంతాలు ఉన్నాయి, ఇక్కడ ఈ సంవేదక సమాచారం ఇతర గ్రాహకాల నుండి వచ్చే సమాచారంతో పాటు మెదడులో ఇప్పటికే నిల్వ చేయబడిన సమాచారంతో కలిపి వివరించబడుతుంది. ఇవన్నీ ఆధారంగా, ఎలా ప్రతిస్పందించాలో నిర్ణయం తీసుకోబడుతుంది మరియు సమాచారం మోటారు ప్రాంతాలకు పంపబడుతుంది, ఇవి ఇచ్ఛాపూర్వక కండరాల కదలికను నియంత్రిస్తాయి, ఉదాహరణకు, మన కాలు కండరాలు. అయినప్పటికీ, కొన్ని సంవేదనలు చూడడం లేదా వినడం నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి, ఉదాహరణకు, మనం తగినంత తిన్నామని మనకు ఎలా తెలుసు? తృప్తి అనుభూతి ఆకలితో సంబంధం ఉన్న కేంద్రం వల్ల ఉంటుంది, ఇది ముందు-మెదడు యొక్క ఒక విడిగా ఉండే భాగంలో ఉంటుంది.

Figure 6.3 మానవ మెదడు

మానవ మెదడు యొక్క లేబుల్ చేయబడిన రేఖాచిత్రాన్ని అధ్యయనం చేయండి. వివిధ భాగాలు నిర్దిష్ట విధులను కలిగి ఉన్నాయని మనం చూశాము. ప్రతి భాగం యొక్క విధిని మనం కనుగొనగలమా?

మనం పరిచయంలో మాట్లాడిన ‘రిఫ్లెక్స్’ అనే పదం యొక్క ఇతర ఉపయోగాన్ని చూద్దాం. మనం ఇష్టపడే ఆహారాన్ని చూసినప్పుడు మన అర్థం లేకుండానే మన నోరు నీరు పోసుకుంటుంది. మన హృదయాలు ఆలోచించకుండానే కొట్టుకుంటాయి. నిజానికి, మనం కోరుకున్నా కూడా వాటి గురించి ఆలోచించడం ద్వారా ఈ చర్యలను సులభంగా నియంత్రించలేము. మనం ఊపిరి తీసుకోవడం లేదా ఆహారాన్ని జీర్ణం చేయడం గురించి ఆలోచించాలా లేదా గుర్తుంచుకోవాలా? కాబట్టి, కనీనిక పరిమాణంలో మార్పు వంటి సరళమైన ప్రతివర్తన చర్యలు మరియు కుర్చీన