– Ở động vật chưa có hệ thần kinh, cảm ứng là sự chuyển động của cả cơ thể đến kích thích có lợi hoặc tránh xa kích thích có hại.

– Ở động vật có hệ thần kinh, dựa vào đặc điểm cấu trúc hệ thần kinh, chia làm ba nhóm: động vật có hệ thần kinh dạng lưới, động vật có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch, động vật có hệ thần kinh dạng ống. Các nhóm động vật có đặc điểm hệ thần kinh khác nhau có sự khác nhau về tốc độ, độ chính xác và phức tạp của cảm ứng.

– Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng lưới

+ Hệ thần kinh dạng lưới có ở ngành Ruột khoang (thuỷ tức, sửa, san hô,…).

+ Khi bị kích thích tại một điểm, xung thần kinh từ điểm kích thích sẽ lan truyền khắp mạng lưới thần kinh và làm toàn bộ cơ thể co lại.

Hình 1. Hệ thần kinh dạng lưới ở sứa (a), phản ứng của sứa khi bị kích thích (b)

– Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng chuỗi hạch

+ Hệ thần kinh dạng chuỗi hạch có ở ngành Giun dẹp, Giun tròn, Giun đốt, Chân khớp, Côn trùng, gồm các hạch (là tập hợp các neuron) nối với nhau tạo thành chuỗi nằm dọc cơ thể. Ở phân đầu, các hạch có kích thước lớn tạo thành não.

+ Mỗi hạch thần kinh là trung tâm điều khiển hoạt động một vùng xác định của cơ thể. Khi bị kích thích, cơ thể trả lời cục bộ (một phần cơ thể) mà không phản ứng toàn thân như động vật có thần kinh dạng mạng lưới.

– Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng ống

+ Hệ thần kinh dạng ống gặp ở động vật có xương sống (cả, lưỡng cư, bò sát, chim, thủ).

+ Cấu tạo gồm hai phần: thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biên. Thần kinh trung ương là bộ phận gồm tập hợp số lượng lớn neuron tạo thành ống nằm ở phía lưng của cơ thể.

+ Trong đó, phần đầu ống phát triển mạnh thành não bộ, phần sau là tuỷ sống. Thần kinh ngoại biên gồm các dây thần kinh não, dây thần kinh tuỷ sống giúp liên hệ giữa thần kinh trung ương với cơ quan thụ cảm (dây thần kinh cảm giác) và với cơ quan phản ứng (dây thần kinh vận động).

– Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh dạng ống phức tạp, đa dạng, chính xác hơn ở nhóm có hệ thần kinh dạng lưới và dạng chuỗi hạch.

Cảm ứng của động vật (phản xạ) được thực hiện với sự tham gia của hệ thần kinh, trong đó đơn vị cấu tạo và chức năng của hệ thần kinh là neuron. 

– Cấu tạo và chức năng của neuron

+ Một neuron điển hình có cấu tạo gồm các phần: phần thân chứa nhân và các bào quan, các sợi nhánh là tua ngắn bao quanh thân và sợi trục dài. Neuron có các vai trò chính là: hình thành xung thần kinh, dẫn truyền xung thần kinh, phối hợp xử lí và lưu trữ thông tin.

+ Quá trình dẫn truyền xung thần kinh giữa các neuron với nhau hoặc giữa neuron với tế bào khác là quá trình truyền tin thần kinh qua synapse. 

+ Synapse gồm hai loại: synapse điện và synapse hoá học. Một synapse hoá học gồm ba phần: chuỷ synapse; khe synapse, màng sau synapse.

Hình 2. Cấu tạo của neuron (a), cấu trúc synapse hoá học và quá trình truyền tin qua synapse hoá học (b)

– Cơ chế phản xạ:

+ Phản xạ là phản ứng của cơ thể với các kích thích từ môi trường thông qua hệ thần kinh. Con đường xung thần kinh truyền để thực hiện phản xạ gọi là cung phản xạ. 

+ Các bộ phận của cung phản xạ: Một cung phản xạ gồm năm khâu, trong đó cơ quan trả lời là cơ hoặc tuyến. Sự co và dãn cơ dẫn đến sự cử động của các bộ phận cơ thể – là một trong những cách cơ thể trả lời kích thích.

Hình 3. Sơ đồ một cung phản xạ ở người

– Các dạng và vai trò của thụ thể trong cung phản xạ:

+ Thụ thể tiếp nhận kích thích là khâu đầu tiên của cung phản xạ.

+ Mỗi thụ thể chỉ nhận kích thích bởi loại tác nhân đặc trưng. Dựa vào loại tác nhân, thụ thể được chia thành các dạng thụ thể hoá học (cảm nhận phân tử hoá học), thụ thể đau (cảm nhận sự tổn thương); thụ thể nhiệt (cảm nhận sự thay đổi của nhiệt độ); thụ thể cơ học (cảm nhận tác động cơ học); thụ thể điện tử (cảm nhận năng lượng điện từ).

– Cơ chế cảm nhận cảm giác của cơ quan thị giác và thính giác:

+ Cơ chế cảm nhận hình ảnh của cơ quan thị giác: Ánh sáng từ vật qua giác mạc, thuỷ tinh thể được hội tụ trên võng mạc. Tại võng mạc, ánh sáng kích thích tế bào thụ cảm ánh sáng hình thành xung thần kinh truyền qua dây thần kinh thị giác về trung khu thị giác ở não bộ. Trung khu thị giác phân tích cho cảm nhận về hình ảnh của vật.

+ Cơ chế cảm nhận âm thanh của cơ quan thính giác: Sóng âm thanh qua ống tại tác động làm màng nhĩ, các xương tại giữa dao động, từ đó làm dao động dịch ốc tai, kích thích tế bào thụ cảm âm thanh hình thành xung thần kinh. Xung thần kinh truyền qua dây thần kinh thính giác tới trung khu thính giác, cho cảm nhận về âm thanh.

– Các loại phản xạ:

+ Phản xạ không điều kiện gồm: phản xạ sinh dưỡng (phản xạ điều hoà quá trình tiêu hoá, tuần hoàn, hô hấp, sinh dục….), phản xạ tự vệ (phản xạ bảo vệ cơ thể trước kích thích bất lợi tác động), phản xạ định hướng (phần xạ chú ý trước kích thích mới lạ).

+ Phản xạ có điều kiện được hình thành dựa trên cơ sở một phản xạ không điều kiện hoặc một phản xạ có điều kiện đã được thành lập bền vững từ trước.

– Khi bị tổn thương một trong những bộ phận của cung phản xạ như: thụ thể, dây thần kinh, trung khu thần kinh, cơ quan trả lời thì phản xạ không thực hiện được, cơ thể sẽ mất chức năng cảm giác hoặc vận động. 

– Thuốc giảm đau là biện pháp gây ức chế cảm giác đau, giúp giảm cơn đau tạm thời.

– Chất kích thích thường là những chất gây nghiện do gây hưng phấn thần kinh, có thể làm thay đổi chức năng bình thường của cơ thể theo hướng làm cơ thể phụ thuộc vào chất đó hoặc cảm giác thèm, muốn sử dụng chất đó đến mức có thể mất kiểm soát hành vi.

– Các động vật khác nhau về cấu trúc hệ thần kinh (dạng lưới, dạng chuỗi hạch, dạng ống) có sự khác nhau về tốc độ, độ chính xác và phức tạp của cảm ứng. – Cấu tạo neuron gồm: thân, sợi nhánh và sợi trục. Vai trò của neuron là hình thành xung thần kinh, dẫn truyền xung thần kinh, phối hợp xử lí và lưu trữ thông tin. Synapse là điểm nối giữa các neuron hoặc giữa neuron với tế bào khác. Cấu tạo synapse hoá học gồm: chuỳ synapse, khe synapse và màng sau synapse. – Phản xạ là phản ứng của cơ thể với các kích thích từ môi trường thông qua hệ thần kinh. Một cung phản xạ gồm năm khâu. Cơ xương là một trong các cơ quan trả lời của phản xạ. – Dựa vào loại tác nhân kích thích, thụ thể được chia thành các dạng: thụ thể hoá học, thụ thể đau, thụ thể nhiệt, thụ thể cơ học và thụ thể điện từ. – Cơ chế thu nhận kích thích của cơ quan cảm giác là kích thích tác động làm neuron thụ cảm hình thành xung thần kinh truyền đến trung ương thần kinh, trung ương thần kinh phân tích cho cảm nhận về kích thích. – Phản xạ không điều kiện là phản xạ bẩm sinh, di truyền, đặc trưng cho loài, rất bền vững. Phản xạ có điều kiện là phản xạ hình thành qua quá trình học tập, mang tính cá thể, không bền vững. – Khi bị tổn thương một trong những bộ phận của cung phản xạ thì phản xạ không thực hiện được, cơ thể sẽ mất chức năng cảm giác hoặc vận động. – Cơ chế tác động của thuốc giảm đau có thể là: ức chế sự tổng hợp các chất gây đau, liên kết với các thụ thể đau, ức chế trung khu cảm giác đau. – Không sử dụng chất gây nghiện vì chúng gây nhiều hậu quả xấu đến sức khoẻ và rất khó cai nghiện.