As respostas elaboradas diretamente pela medula, sem interferência do encéfalo, são chamadas de respostas medulares reflexas. Uma delas é o reflexo patelar, testado pelo médico ao bater com uma espécie de martelinho no joelho do paciente. Nesse reflexo tomam parte apenas dois tipos de neurônio: um sensitivo, que recebe a batida e leva o impulso nervoso até a medula espinal, e outro motor, que conduz o impulso medular até o músculo da coxa, provocando sua contração.
A maioria das respostas reflexas medulares é, no entanto, mais complexa que o reflexo patelar e envolve um terceiro tipo de neurônio, denominado neurônio associativo. Este se localiza no interior da medula espinal e faz conexão entre o neurônio sensitivo e o neurônio motor participantes da resposta reflexa. Nessa via nervosa reflexa, o impulso que atinge a medula pelo neurônio sensitivo é transmitido ao neurônio associativo, e deste ao neurônio motor, que conduz a resposta ao músculo. Além de estimular os neurônios motores responsáveis pela ação reflexa, o neurônio associativo também estimula outros que conduzem impulsos ao encéfalo, permitindo a tomada de consciência do ocorrido.
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