Van de vele soorten neurale activiteit is er één eenvoudige soort waarbij een prikkel tot een onmiddellijke actie leidt. Dit is reflexactiviteit. Het woord reflex (van Latijn reflexus, “weerkaatsing”) werd in de biologie geïntroduceerd door een 19e-eeuwse Engelse neuroloog, Marshall Hall, die het woord gebruikte omdat hij dacht dat de spieren een prikkel weerkaatsten, net zoals een muur een bal weerkaatst die er tegenaan wordt gegooid. Met reflex bedoelde Hall de automatische reactie van een spier of meerdere spieren op een prikkel die een afferente zenuw prikkelt. De term wordt nu gebruikt om een actie te beschrijven die een aangeboren activiteit is van het centrale zenuwstelsel, waarbij geen bewustzijn betrokken is en waarbij een bepaalde prikkel, door een afferente zenuw te prikkelen, een stereotype, onmiddellijke reactie van spier of klier teweegbrengt.
De anatomische route van een reflex wordt de reflexboog genoemd. Hij bestaat uit een afferente (of sensorische) zenuw, meestal een of meer interneuronen binnen het centrale zenuwstelsel, en een efferente (motorische, secretorische, of secreto-motorische) zenuw.
De meeste reflexen hebben meerdere synapsen in de reflexboog. De strekreflex is uitzonderlijk in die zin dat hij, zonder interneuron in de boog, slechts één synaps heeft tussen de afferente zenuwvezel en het motorneuron (zie hieronder Beweging: De regeling van spiercontractie). De buigreflex, die een ledemaat verwijdert van een schadelijke prikkel, heeft minimaal twee interneuronen en drie synapsen.
De bekendste reflex is waarschijnlijk de pupil-lichtreflex. Als een licht in de buurt van één oog wordt geflitst, trekken de pupillen van beide ogen samen. Licht is de prikkel; impulsen bereiken de hersenen via de oogzenuw; en de reactie wordt overgebracht op de pupillaire musculatuur door autonome zenuwen die het oog voeden. Een andere reflex waarbij het oog betrokken is, staat bekend als de lacrimale reflex. Wanneer iets het bindvlies of het hoornvlies van het oog irriteert, veroorzaakt de lacrimale reflex zenuwimpulsen die langs de vijfde hersenzenuw (nervus trigeminus) lopen en de middenhersenen bereiken. Het efferente deel van deze reflexboog is autonoom en voornamelijk parasympatisch. Deze zenuwvezels stimuleren de lacrimale klieren van de oogkas, waardoor tranen worden gegenereerd. Andere reflexen van de middenhersenen en de medulla oblongata zijn de hoest- en niesreflexen. De hoestreflex wordt veroorzaakt door een irriterende stof in de luchtpijp en de niesreflex door een irriterende stof in de neus. Bij beide zijn veel spieren betrokken bij de reflexreactie; dit omvat een tijdelijke onderbreking van de ademhaling om de irriterende stof te verdrijven.
© /Thinkstock
De eerste reflexen ontwikkelen zich in de baarmoeder. Zeven en een halve week na de conceptie kan de eerste reflex worden waargenomen; stimulatie rond de mond van de foetus zorgt ervoor dat de lippen naar de stimulus worden gedraaid. Bij de geboorte zijn de zuig- en slikreflexen klaar voor gebruik. Het aanraken van de lippen van de baby veroorzaakt zuigen, en het aanraken van de achterkant van zijn keel veroorzaakt slikken.
Hoewel in bovenstaande definitie het woord stereotiep wordt gebruikt, betekent dit niet dat de reflexreactie onveranderlijk en onveranderlijk is. Wanneer een stimulus regelmatig wordt herhaald, treden twee veranderingen op in de reflexreactie – sensibilisatie en gewenning. Sensibilisatie is een toename van de respons; in het algemeen treedt dit op tijdens de eerste 10 tot 20 reacties. Gewenning is een afname van de respons; deze gaat door totdat de respons uiteindelijk is uitgeblust. Wanneer de stimulus onregelmatig wordt herhaald, treedt geen of slechts minimale gewenning op.
Er zijn ook lange-termijn veranderingen in reflexen, die kunnen worden waargenomen bij experimentele ruggenmerg doorsnijdingen uitgevoerd op kittens. Herhaalde stimulatie van de huid onder het niveau van de laesie, bijvoorbeeld door elke dag 20 minuten over hetzelfde gebied te wrijven, veroorzaakt een verandering in de latentie (het interval tussen de stimulus en het begin van de reactie) van bepaalde reflexen, met vermindering en uiteindelijk uitdoving van de reactie. Hoewel deze procedure verscheidene weken in beslag neemt, toont zij aan dat, met dagelijkse stimulatie, de ene reflexrespons kan worden veranderd in een andere. Herhaalde activering van synapsen verhoogt hun efficiëntie, waardoor een blijvende verandering optreedt. Wanneer deze herhaalde stimulatie ophoudt, vallen de synaptische functies terug, en keren de reflexreacties terug naar hun oorspronkelijke vorm.
Reflexreacties zijn vaak snel; neuronen die signalen doorgeven over houding, positie van ledematen, of aanraking, bijvoorbeeld, kunnen signalen afvuren met snelheden van 80-120 meter per seconde (ongeveer 180-270 mijl per uur). Maar terwijl van veel reflexreacties wordt gezegd dat ze snel en onmiddellijk zijn, kunnen sommige reflexen, rekruteringsreflexen genoemd, nauwelijks door één enkele stimulus worden opgeroepen. In plaats daarvan hebben zij een toenemende stimulatie nodig om een respons op te wekken. De reflexcontractie van de blaas, bijvoorbeeld, vereist een toenemende hoeveelheid urine om de spier op te rekken en een spiercontractie te verkrijgen.
Reflexen kunnen worden veranderd door impulsen van hogere niveaus van het centrale zenuwstelsel. De hoestreflex kan bijvoorbeeld gemakkelijk worden onderdrukt, en zelfs de kokhalsreflex (de bewegingen van beginnend braken als gevolg van mechanische prikkeling van de wand van de keelholte) kan met training worden onderdrukt.
De zogenaamde geconditioneerde reflexen zijn helemaal geen reflexen, maar ingewikkelde handelingen van aangeleerd gedrag. Speekselen is zo’n geconditioneerde reflex; het treedt alleen op wanneer een persoon zich bewust is van de aanwezigheid van voedsel of wanneer men zich voedsel voorstelt.