^Наверх

организация центральной нервной системы









08 Января в 17:4952490

Подразделения системы


Нервная система состоит из двух подсистем.
Головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему (ЦНС). Это управляющий центр, где обрабатывается и интерпретируется вся поступающая от внешних органов чувств информация. Реакция на каждый раздражитель также приходит от ЦНС. ЦНС связана со всем телом посредством периферической нервной системы.
Это сеть нервов, отходящих от спинного и головного мозга.

Периферическая нервная система также делится на два подраздела: соматическую и автономную нервные системы. Соматическая нервная система передает сигналы к мышцам скелета. Эти мышцы контролируют осознанные движения. Автономная нервная система передает импульсы к железам, органам и мышцам сердца и пищеварительной системы, которые не находятся под сознательным контролем.
1 - Центральная нервная система








Строение и функции

Центральная нервная система связана со всеми органами и тканями организма через периферическую нервную систему, включающую у позвоночных черепные нервы, от головного мозга, спинномозговые — от спинного мозга, нервные узлы, находящиеся между позвонков; периферические отделы Вегетативная нервная система — нервные узлы с нервными волокнами, подходящих и отходящих к ним. В состав ЦНС входят клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную и защитную функцию, участвуют в метаболизме нервных клеток. Головной и спинной мозг окружены тремя мозговыми оболочками: твёрдой, паутинной и сосудистой. Головной мозг заключён в защитную капсулу — череп, а спинной — в позвоночник.
Чувствительные (афферентные) нервы несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и др.). Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути.
Твёрдая — наружная, соединительнотканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала. Паутинная расположена под твёрдой — это тонкая оболочка с небольшим количеством нервов и сосудов. Сосудистая оболочка сращена с мозгом, заходит в борозды и содержит много кровеносных сосудов.
Спинной мозг находится в позвоночном канале и имеет вид белого тяжа. По передней и задней поверхности спинного мозга расположены продольные борозды. В центре проходит спинно-мозговой канал, вокруг него сосредоточено серое вещество — скопление огромного количества нервных клеток, образующих контур бабочки.
Белое вещество спинного мозга образует проводящие пути, которые тянутся вдоль спинного мозга, соединяя как отдельные его сегменты друг с другом, так и спинной мозг с головным. Одни проводящие пути называются восходящими или чувствительными, передающими возбуждение в головной мозг, другие — нисходящими или двигательными, которые проводят импульсы от головного мозга к определённым сегментам спинного мозга. Они выполняют две функции — рефлекторную и проводниковую. Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга, который регулирует спинномозговые рефлексы.
Головной мозг человека расположен в мозговом отделе черепа. Средняя его масса 1300—1400 г. Рост мозга продолжается до 20 лет. Состоит он из 5-ти отделов: переднего, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга. Внутри головного мозга находятся 4 сообщающиеся между собой полости — мозговые желудочки. Они заполнены спинномозговой жидкостью. Филогенетически более древняя часть — ствол головного мозга. Ствол включает продолговатый мозг, варолиев мост, средний и промежуточный мозг. 12 пар черепных нервов лежат в стволе мозга. Стволовая часть мозга прикрыта полушариями головного мозга.
Продолговатый мозг — продолжение спинного мозга и повторяет его строение; на передней и задней поверхности залегают борозды. Он состоит из белого вещества, где рассеяны скопления серого вещества — ядра, от которых берут начало черепные нервы — с 9 по 12-ю пару.
Задний мозг включает варолиев мост и мозжечок. Варолиев мост снизу ограничен продолговатым мозгом, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние ножки мозжечка. Мозжечок расположен сзади моста и продолговатого мозга. Поверхность его состоит из серого вещества (кора). Под корой — ядра.
Средний мозг расположен впереди варолиева моста, он представлен четверохолмием и ножками мозга. Промежуточный мозг занимает самое высокое положение и лежит спереди ножек мозга. Состоит из зрительных бугров, надбугорной, подбугорной области и коленчатых тел. По периферии промежуточного мозга находится белое вещество. Передний мозг состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их срединной части. Борозды делят поверхность полушарий на доли; в каждом полушарии различают 4 доли: лобную, теменную, височную и затылочную.

Деятельность анализаторов отражает в нашем сознании внешний материальный мир. Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И. П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условно-рефлекторную функцию коры головного мозга.









Функциональная организация центральной нервной системы

? ПредыдущаяСтр 3 из 20Следующая ?

 

Понятно, что любое более или менее сложное поведение происходит под контролем и непосредственном участии центральной нервной системы, деятельность которой по обеспечению сложных поведенческих актов можно представить в виде взаимодействия трех основных блоков.

Блок 1. Прием и переработка сенсорной информации – сенсорные системы (анализаторы).

Блок 2. Активация нервной системы – модулирующие системы мозга.

Блок 3. Программирование, «запуск» и контроль за поведенческими актами – моторные системы (двигательный анализатор).

На схеме 4 представлена организация нервной системы.

 

Схема 4. Организация нервной системы

 

Анализатор – это многоуровневая система нейронов с иерархическим принципом строения в виде перевернутой пирамиды.

Основанием анализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной – проекционные зоны коры головного мозга.

Анализаторы выполняют функцию приема и переработки сигналов внешней и внутренней среды организма. Каждый анализатор настроен на определенное качество (модальность) сигнала-раздражителя.

Принято различать три проекционных зоны анализатора. Значительная часть нейронов первичных проекционных зон очень специфична. Например, нейроны зрительных областей избирательно реагируют на определенные признаки зрительных раздражителей: одни – на оттенки цвета, другие – на направление движения, третьи – на характер линий предмета.

Для нейронов вторичных проекционных зон характерно определение сложных признаков раздражителей, однако при этом сохраняется модальная специфичность, соответствующая нейронам первичных зон.

В третичных (ассоциативных) зонах происходит встреча афферентных (одномодальных, разномодальных и неспецифических) потоков информации. Подавляющее количество ассоциативных нейронов отвечает на обобщенные признаки раздражителей: количество, пространственное положение, отношение и т. д.

Предполагается существование клеточных «ансамблей» нейронов, выделяющих комплексные признаки раздражителя – предмета. Считается доказанным наличие в центральной нервной системе корковых нейронов с простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями, детектирующие все более сложные признаки раздражителей. Среди них выделяются так называемые гностические нейроны, которые обеспечивают узнавание комплекса признаков раздражителя (например, узнавание лица с одного взгляда, знакомого голоса, знакомого запаха, характерного жеста и т. д.).

У высших животных механизмы, выделяющие элементарные признаки раздражителей, составляют лишь начальное звено в механизме восприятия и дифференцировки стимулов. В высших сенсорных (вторичных и ассоциативных) зонах коры большую роль играет закон убывающей специфичности, который является обратной стороной принципа иерархической организации нейронов анализатора, т. е. здесь выделяется главное (смысловое) значение для организма сигнала-раздражителя, а не только его физические свойства.

 

Модулирующие системы мозга

 

Блок модулирующих систем мозга регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования по отношению к выполняемой деятельности и обусловливает адекватный выбор поведения в соответствии с наличной потребностью.

Первый источник активации модулирующей системы мозга, а следовательно, и поведения – внутренняя активность самого организма или его потребности. Любые отклонения показателей жизнедеятельности организма от жизненно важных показателей, или констант (в результате изменения нервных или гуморальных влияний или вследствие избирательного возбуждения различных отделов мозга), приводят к выборочному включению в работу определенных органов и процессов, совокупная работа которых обеспечивает достижение оптимального результата. При отклонениях от констант в специальных отделах мозга накапливается или тормозится так называемое мотивационное возбуждение, которое определяет внешнее поведение (например, пищевое).

Второй источник активации связан с воздействием раздражителей внешней среды. Определенные раздражители могут быть ассоциированы с инстинктивным действием или с удовлетворением какой-либо потребности в результате накопления индивидуального опыта. Ограничение контакта с внешней средой приводит к значительному снижению тонуса (возбудимости, работоспособности) нейронов коры мозга.

Часть непрерывного потока сенсорных сигналов неспецифически активирует работу головного мозга и служит необходимым условием для поддержания бодрствования и осуществления любых поведенческих реакций. Помимо этого, неспецифическая активация – важное условие для формирования селективных свойств нейронов коры в процессе онтогенетического созревания и обучения.

Установлено, что кора головного мозга, наряду со специфической деятельностью, оказывает неспецифическое активирующее и тормозящее влияние на нижележащие нервные образования, и это может рассматриваться как третий источник активации центральной нервной системы.

 

Двигательная система мозга

 

Двигательные области коры головного мозга выполняют функцию «запуска» и контроля двигательной деятельности. Особенность этих областей в том, что происходит синтез возбуждения от разных анализаторов с биологически значимыми сигналами и мотивационными влияниями.

Наиболее важная часть третьего функционального блока мозга – третичные зоны. Считают, что они представляют собой блок программирования намерений, оценки выполнения действий и коррекции допущенных ошибок. Третичные зоны (ассоциативные поля) не только получают информацию от всех отделов мозга, но и сами могут посылать команды в них – в этом их особенность. Кроме того, эти зоны участвуют в сложных процессах анализа и синтеза, обеспечивают выполнение сложных функций и формирование сложнейших временных связей.

 

Потребности и мотивации

 

Организм животных и человека время от времени испытывает необходимость в каких-либо веществах или продуктах, а также в создании определенных ситуаций или в накоплении информации, нужных ему для организации текущего или будущего поведения, что в конечном итоге обеспечивает сохранение его жизни и возможность оставить потомство.

Такая необходимость в чем-либо называется потребностью. Например, чтобы заставить собаку сесть, мы довольно сильно нажимаем ей на круп в области крестца, вызывая тем самым неприятные ощущения от давления и, естественно, потребность избавиться от него (оборонительную потребность): в итоге собака садиться. Считается, что именно потребность служит причиной поведения, а беспричинного поведения не бывает.

Возникающая потребность вызывает изменение поведения, только если достигнет определенного уровня. Например, при начинающемся недостатке питательных веществ понижается содержание глюкозы в крови, что регистрируется специальными рецепторами. Незначительная потеря быстро восстанавливается за счет оперативных резервов организма, т. е. гомеостатически и внешне никак не проявляется. По мере истощения резервов организм начинает испытывать специфическое чувство голода, которое заставляет его изменить поведение в сторону удовлетворения аппетита. При этом в центральной нервной системе развиваются и такие процессы, которые организуют и поддерживают нужное поведение. Эти процессы и соответствующая им деятельность нервной системы называются мотивацией.

Состояние мотивации отражает степень выраженности и качество потребности – это психический ее эквивалент. Можно определить мотивацию и как осознанное желание.

Выступая причиной поведения, потребность одновременно является и причиной научения, ведь, стремясь удовлетворить потребность, животное осваивает навыки, необходимые для этого, добиваясь наибольшей их эффективности.

Цель научения – удовлетворить насущную потребность. В конечном счете это способствует сохранению и поддержанию жизни. Без такой цели и поведение, и научение становятся бессмысленными.

Существует несколько классификаций потребностей. Наиболее удачной считается классификация известного российского ученого П. В. Симонова, который разделил потребности на 3 основные группы.

1. Потребности жизнеобеспечения (витальные потребности) – направлены на сохранение организма. Это потребности в пище, питье, обороне (при необходимости), сне, двигательной нагрузке, положительных ощущениях и т. п. Неудовлетворение какой-либо из них ведет к гибели животного.

2. Зоосоциальные потребности – обеспечивают сосуществование животного с другими животными и способствуют сохранению не только индивидуума, но и вида. Различают половые, родительские, территориальные потребности, а также потребность в группе и формировании групповых иерархических взаимоотношений. Зоосоциальные потребности для своей реализации требуют участия социальных партнеров своего или другого вида.

3. Потребности саморазвития – ориентированы на будущее. Их роль заключается в подготовке организма к возможным условиям существования. Сюда относят потребность в свободе, игре, новой информации, имитационную (подражательную) потребность и др.

Круг потребностей, а также некоторые способы их удовлетворения заложены в генетической программе животного. Иногда отмечается преобладание какой-либо одной потребности над другими в силу наследственных причин или в результате соответствующего воспитания. Наиболее важны витальные потребности, и главная из них – оборонительная.

Важность и целесообразность использования соответствующих потребностей и мотиваций для дрессировочного процесса заключается в их биологически значимых свойствах. Биологическое значение мотиваций заключается в том, что они:

– увеличивают двигательную активность животного в ответ на различные раздражители-стимулы, в том числе и на индифферентные, т. е. вначале безразличные для животного (возрастание моторной активности, например, особенно важно при использовании оперантного метода дрессировки и способов, связанных с отбором поведения);

– повышают активность вегетативной нервной системы и увеличивают активность обмена веществ, что делает более эффективными двигательные реакции животных;

– приводят к росту чувствительности анализаторов, что выражается в усилении ориентировочной реакции (в результате этого животное с легкостью воспринимает информацию, нужную ему для удовлетворения возникшей в данный момент потребности, и хуже воспринимает сигналы, не имеющие к этому отношения);

– увеличивают поисковую активность животного, его исследовательское поведение (животные начинают искать возможность удовлетворения существующей потребности);

– вызывают активацию памяти, что обеспечивает реализацию поискового целенаправленного поведения на основе образов цели и возможных способов их достижения, которые хранятся в памяти;

– способствуют возникновению выраженных эмоциональных состояний.

Мотивации подготавливают организм к определенному, целенаправленному виду деятельности и поддерживают ее все время, пока не будет удовлетворена вызвавшая ее потребность.

С точки зрения использования потребности и мотивации дрессировочный процесс можно разбить на несколько стадий.

1. Создание целесообразных потребностей и мотиваций, т. е. вызывающих нужное нам поведение собаки.

2. Удовлетворение данной потребности: поданная собаке команда разрешает совершить ей конкретное действие, в результате которого потребность удовлетворяется. Благодаря этой стадии каждая команда приобретает прямую связь с какой-либо потребностью, а удовлетворение последней становится подкреплением этого действия.

3. Снижение значимости начальной потребности. Со временем команда будет легко вызывать определенное действие, если она связана с потребностью. Однако по мере тренированности (многократного повторения) команда приобретает свойство сама вызывать данную потребность, так что необходимость специально вызывать соответствующую потребность со временем отпадает. Точно так же устанавливается связь между командой и следующим за ней движением, причем после достаточно длительного повторения двигательная реакция может приобретать некоторую автономность по отношению к вызывавшей ее ранее потребности.

Часто мотивации, первоначально используемые для освоения действий, впоследствии заменяются на оборонительные, что гарантирует более стабильное воспроизведение необходимого действия.

И дело здесь в том, что первичные мотивации (вызвавшие потребность в пище, игре и др.) могут в результате «конкуренции» мотиваций проигрывать возникающим у животных спонтанным или навязанным окружающей средой мотивациям.

4. Автоматизация действия до выработки навыка. При многократном повторении действие приобретает свойства подкрепления: правильно выполненное, оно вызывает положительные эмоции. При этом первоначальная потребность перестает играть ведущую роль в воспроизведении данного поведенческого акта.

В обычных условиях организм испытывает не одну потребность, но, как правило, реализуется только одна. Редко удается решить одновременно две задачи.

Потребность и мотивация, которые реализовались через поведение, называются доминирующими, а становятся они таковыми в результате «конкуренции» мотиваций. Организм сам оценивает мотивации с точки зрения их важности, вероятности удовлетворения в данных условиях и определяет энергетическую «стоимость» этого удовлетворения. Поэтому потребность, которую вызывает дрессировщик, должна быть такой, чтобы выдержать борьбу с другими потребностями, постоянно возникающими у собаки. Только тогда она надолго сохранит работоспособность, заинтересованность в работе и не будет отвлекаться на посторонние раздражители.

Наиболее частые ошибки дрессировщика – в недооценке величины потребности и конкуренции мотиваций.

Чаще всего потребность создается лишением животного чего-либо. Например, чтобы вызвать пищевую потребность, нужно какое-то время не кормить собаку, а потребность в физической нагрузке возникает, если не дают ей долго бегать и гулять.

Иногда потребность, например игровую или оборонительную, можно вызвать и непосредственным воздействием на животное, но при этом необходимо учитывать индивидуальные особенности собаки. Для одних собак достаточно пропустить лишь одно кормление, чтобы они испытывали пищевую потребность, а других надо не кормить целые сутки. Чтобы вызвать оборонительную потребность у ротвейлера, необходимо приложить немало усилий, а для малого пуделя хватит и шлепка свернутой газетой.

Инициация поведения имеющейся на данный момент потребностью не всегда однозначна, так как успех ее удовлетворения зависит от внешней информации, гарантирующей его, исключающей или делающей вероятностным. Обычно значение потребности в инициации поведения находится в обратной зависимости от внешней стимуляции. Такое взаимодействие потребности и внешней стимуляции получило название мотивационной изоклины.

Если существующая потребность не может быть удовлетворена в данных условиях, животное может либо отказаться от попыток добиться желаемого, либо удовлетворить следующую по значимости потребность, даже если это и неадекватно окружающим условиям. Такое поведение называют смещенной активностью. Иногда животное во избежание фрустрации меняет «адрес» поведения. Например, собака в состоянии оборонительной агрессии, вызванной помощником, находящимся вне досягаемости, может нанести покусы стоящему рядом владельцу. Такое поведение называют переадресованной активностью.

 

Эмоции и поведение

 

Возможность переживать животными выраженные эмоциональные состояния доказывается с помощью трех основных критериев, выделенных П. В. Симоновым.

Первый критерий – наличие или отсутствие вегетативных сдвигов и характерных изменений биоэлектрической активности мозга. Второй критерий – реакция другой особи того же вида на сигналы эмоциональной экспрессии партнера (феномен «эмоционального резонанса»). Третий, решающий критерий – отношение самого животного к своему состоянию: положительное состояние оно стремится продлить и максимально усилить, а отрицательное – прекратить или свести к минимуму.

Специалисты считают, что возникновение, наличие и удовлетворение потребностей и мотиваций сопровождается специфическим состоянием центральной нервной системы, имеющем достаточно выраженное внешнее проявление. Это состояние называют эмоциональными реакциями, или эмоциями. Под эмоциями понимают психическое состояние организма, отражающее значимость воздействующих на него объектов и ситуаций с точки зрения существующих потребностей организма. С физиологической точки зрения эмоциональная реакция, это активное состояние эмоциональных структур мозга, которое животное стремится устранить, сохранить или усилить путем изменения своего поведения.

Первой отечественной теорией, помогающей разобраться в значении эмоций в формировании поведения, стала биологическая теория эмоций, сформулированная П. К. Анохиным. Согласно этой теории, стадия формирования потребностей и основных влечений характеризуется возникновением отрицательной эмоции, мобилизующей возможности организма для получения приспособительного эффекта. Стадия удовлетворения потребностей сопровождается положительной эмоцией, которая закрепляет поведенческий акт, приведший к получению полезного результата. Если же результат не согласуется с заготовленной программой, возникает эмоциональное беспокойство, ведущее к поиску более успешных способов достижения цели.

Согласно потребностно-информационной теории П. В. Симонова, «эмоция есть отражение мозгом человека и высших животных какой-либо актуальной потребности (ее качества и величины) и вероятности (возможности) ее удовлетворения, которую субъект непроизвольно оценивает на основе врожденного и ранее приобретенного индивидуального опыта». П. В. Симонов предложил и формулу возникновения эмоций:

Э = (П (Ин – Ис)…),

где: Э – эмоция, ее степень, качество и знак; П – сила и качество актуальной потребности; Ин – информация о средствах, которые необходимы для удовлетворения потребности; Ис – информация о средствах, которыми располагает субъект; (Ин – Ис) – оценка вероятности удовлетворения потребности.

 

 

Исследователи выделяют следующие функции эмоций: отражательная (оценочная); побуждающая; подкрепляющая; переключательная; коммуникативная.

Отражательная функция заключается в обобщенной оценке событий. Например, наличие пищевой потребности и степень ее выраженности оценивается организмом не в количестве белков или жиров, необходимых ему, а в чувстве голода.

Побуждающая функция основывается на потребности в положительных ощущениях, особенно характерной для высокоорганизованных животных, и здесь задействованы два типа эмоций – ведущие и ситуативные. Ведущие эмоции направлены на цель поведения, необходимого для удовлетворения потребности. Ситуативные эмоции, возникающие в результате оценок отдельных этапов поведения, заставляют организм действовать в прежнем направлении или менять поведение и средства для достижения цели.

Подкрепляющая функция играет важную роль в процессах научения и памяти. Оказалось, что события, вызывающие выраженные эмоциональные реакции, быстрее и надежнее запоминаются животными. Более того, безусловное подкрепление не выполняет своей роли, если одновременно не сочетается с положительными эмоциями при образовании условных рефлексов. Подкрепляющую функцию эмоций открыл В. Л. Дуров, а подтвердил его открытием «центра удовольствия» мозга Д. Олдс.

Эмоциональные реакции одних животных могут возникать под влиянием отрицательных эмоциональных состояний других животных. Например, в опытах, когда собака-жертва подвергалась воздействию электрическим током на глазах у другой собаки, та испытывала тоже отрицательные эмоции. В таких условиях оказалось возможным выработать у собаки-зрителя инструментальный рефлекс, прекращающий воздействие током на собаку-жертву. Подкреплением данному рефлексу служило предотвращение отрицательного эмоционального состояния.

Элементы переключательной функции эмоций характерны уже для ситуативных эмоций, но наиболее ярко эта функция проявляется при конкуренции мотиваций, когда определяется доминирующая потребность. При этом может «выиграть» та потребность, удовлетворение которой наиболее эмоционально окрашено.

В мимических и пантомимических движениях, издаваемых звуках проявляется коммуникативная функция эмоций. Результатом внешнего проявления эмоций служит передача информации о состоянии одного животного другому. Это особенно важно для общественных животных в случаях их совместной деятельности (охоты, охраны территории, ухода за потомством и т. п.) и при влиянии на поведение социальных партнеров.

У высших животных коммуникативная функция проявляется и при общении с человеком (известно, что эмоциональное состояние собаки зависит от настроения владельца).

Изучая роль эмоций в научении, И. С. Бериташвили особо выделил среди других видов памяти эмоциональную память. Она характеризуется сохранением и воспроизведением пережитого ранее эмоционального состояния при повторных воздействиях раздражителей, вызвавших первичное возникновение этого состояния. В отличие от условно-рефлекторной, эмоциональная память формируется очень быстро, часто с первого раза, и носит непроизвольный характер запоминания и воспроизведения.

Существует мнение, что удовлетворение любой потребности связано с появлением положительного эмоционального состояния, и оно уже признано всеми.

 

Виды и механизмы памяти

 

Биологическая память – это фундаментальное свойство живой материи приобретать, сохранять и воспроизводить информацию. Различают три вида биологической памяти, появление которых связано с разными этапами эволюционного процесса, – генетическую, неврологическую, или нервную, и фенотипическую. Генетическая – это память о структурно-функциональной организации живой системы как представителя определенного биологического вида. Носителями этой памяти служат нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК).

Нервная память характерна для животных, обладающих нервной системой. Ее можно определить как совокупность сложных процессов, обеспечивающих формирование адаптивного поведения организма (субъекта). Эта память использует не только собственные специфические механизмы, обеспечивающие индивидуальную адаптацию организма, но и механизмы более древней генетической памяти, способствующей выживанию биологического вида.

Поэтому как составляющую в ней выделяют еще и генотипическую, или врожденную, память. Именно она у высших животных обеспечивает становление безусловных рефлексов, импринтинга, различных форм врожденного поведения (инстинктов). Все они важны для выживаемости вида.

Фенотипическая память составляет основу адаптивного, индивидуального поведения, формируемого в результате научения. Ее механизмы обеспечивают хранение и извлечение информации, приобретаемой в процессе индивидуального развития.

 











      

 

   Понятно, что любое более или менее сложное поведение происходит под контролем и непосредственном участии центральной нервной системы. Деятельность центральной  нервной системы по обеспечению сложных поведенческих актов можно представить в виде взаимодействия трех основных блоков: 1. Блока приема и переработки сенсорной информации - сенсорные системы (анализаторы); 2. Блока активации нервной системы - модулирующие системы мозга; 3. Блок программирования, запуска и контроля поведенческих актов - моторные системы (двигательный анализатор).

 

       Схема, отражающая функциональную организацию центральной нервной системы.

       С - стимул (сигнал, раздражитель). П - поведенческий акт.

 

Сенсорные системы (анализаторы) мозга.

   Анализатор - это многоуровневая система нейронов с иерархическим принципом строения в виде перевернутой пирамиды. Основанием анализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной - проекционные зоны коры головного мозга.

       Анализаторы выполняют функцию приема и переработки сигналов внешней и внутренней среды организма. Каждый анализатор настроен на определенное качество (модальность) сигнала - раздражителя.

       Принято различать три проекционных зоны анализатора. Значительная часть нейронов первичных проекционных зон обладает высочайшей специфичностью. Например, нейроны зрительных областей избирательно реагируют на определенные признаки зрительных раздражителей: одни - на оттенки цвета, другие - на направление движения, третьи - на характер линий предмета.

   Для нейронов вторичных проекционных зон характерно определение сложных признаков раздражителей, однако при этом сохраняется модальная специфичность, соответствующая нейронам первичных зон.

   В третичных (ассоциативных) зонах анализаторов происходит встреча афферентных (одномодальных, разномодальных и неспецифических) потоков информации. Подавляющее количество ассоциативных нейронов отвечает на обобщенные признаки раздражителей - количество, пространственное положение, отношение и т.д.

   Предполагается существование клеточных ансамблей нейронов, выделяющих комплексные признаки раздражителя - предмета. Считается доказанным наличие в центральной нервной системе корковых нейронов с простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями, детектирующие все более сложные признаки раздражителей. Среди них выделяются так называемые "гностические нейроны", которые обеспечивают узнавание комплекса признаков раздражителя (например, узнавание лица с одного взгляда, знакомого голоса, знакомого запаха, характерного жеста и т.д.).

   У высших животных механизмы, выделяющие элементарные признаки раздражителей, составляют лишь начальное звено в механизме восприятия и дифференцировки стимулов. В высших сенсорных (вторичных и ассоциативных) зонах коры большую роль играет закон убывающей специфичности, который является обратной стороной принципа иерархической организации нейронов анализатора. Т.е. выделяется главное - смысловое значение для организма сигнала - раздражителя, а не только его физические свойства.

 

   Модулирующие системы мозга.

   Блок модулирующих систем мозга, объединяющий несколько морфологических образований мозга, регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обуславливает адекватный выбор поведения в соответствии с наличной потребностью.

   Первым источником активации модулирующей системы мозга, а следовательно и поведения, является внутренняя активность самого организма, или его потребности. Любые отклонения показателей жизнедеятельности организма от жизненно важных показателей (констант), в результате изменения нервных или гуморальных влияний или вследствие избирательного возбуждения различных отделов мозга, приводят к выборочному включению определенных органов и процессов, совокупная работа которых обеспечивает достижение оптимального состояния для данного вида деятельности организма. В результате отклонений от констант в специальных отделах мозга накапливается или тормозится так называемое мотивационное возбуждение, определяющее внешнее поведение (например, пищевое).

   Второй источник активации модулирующей системы связан с воздействием раздражителей внешней среды. Определенные раздражители внешней среды могут быть ассоциированы с инстинктивным действием (например, релизеры) или с удовлетворением какой-либо потребности, в результате накопления индивидуального опыта. Ограничение контакта с внешней средой (сенсорная депривация) приводит к значительному снижению тонуса (возбудимости, работоспособности) нейронов коры мозга.

   Часть непрерывного потока сенсорных сигналов неспецифически активирует работу головного мозга и служит необходимым условием для поддержания бодрствования и осуществления любых поведенческих реакций. Помимо этого, неспецифическая активация является важным условием для формирования селективных свойств нейронов коры в процессе онтогенетического созревания и обучения.

   Установлено, что кора головного мозга, наряду со специфической деятельностью оказывает неспецифическое активирующее и тормозное влияние на нижележащие нервные образования, и это может рассматриваться как третий источник активации центральной нервной системы.

 

   Двигательная система мозга.

   Двигательные области коры выполняют функцию запуска и контроля двигательной деятельности, реализации поведенческих актов. Особенностью двигательных областей является синтез возбуждения от разных анализаторов с биологически значимыми сигналами и мотивационными влияниями.

   Наиболее важной частью третьего функционального блока мозга являются третичные зоны. Считают, что они представляют собой блок программирования намерений, оценки выполнения действий и коррекции допущенных ошибок. Особенностью третичных зон (ассоциативных полей), является то, что они не только получают информацию от всех отделов мозга, но и сами могут посылать команды в них. Эти зоны, кроме двигательно - чувствительных функций, выполняют сложные процессы анализа и синтеза, обеспечивают выполнение сложных функций и формирование сложнейших временных связей.

 











Организация нервной системы

Отделы нервной системы
Все части нервной системы взаимосвязаны. Но для удобства рассмотрения мы разделим ее на два основных отдела, каждый из которых включает два подотдела (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Организация нервной системы

К центральной нервной системе относятся все нейроны головного и спинного мозга. К периферической нервной системе относятся все нервы, соединяющие головной мозг и спинной мозг с другими частями тела. Периферическая нервная система делится далее на соматическую систему и автономную систему (последнюю называют также вегетативной).
Чувствительные нервы соматической системы передают в центральную нервную систему информацию о внешних стимулах, поступающую от кожи, мышц и суставов; из нее мы узнаем о боли, давлении, колебаниях температуры и пр. Двигательные нервы соматической системы передают импульсы от центральной нервной системы к мышцам тела, инициируя движение. Эти нервы контролируют все мышцы, участвующие в произвольных движениях, а также непроизвольных регуляциях позы и равновесия.
Нервы автономной системы идут к внутренним органам и от них, регулируя дыхание, сердечный ритм, пищеварение и др. Автономная система, играющая ведущую роль в эмоциях, будет рассмотрена ниже в этой главе.
Большинство нервных волокон, соединяющих различные части тела с головным мозгом, собираются вместе в спинном мозге, где их защищают кости позвоночника. Спинной мозг чрезвычайно компактен и едва достигает диаметра мизинца. Некоторые простейшие реакции на стимулы, или рефлексы, выполняются на уровне спинного мозга. Это, например, коленный рефлекс — распрямление ноги в ответ на легкое постукивание по сухожилию на коленной чашечке. Доктора часто используют этот тест для определения состояния спинномозговых рефлексов. Естественная функция этого рефлекса — обеспечивать распрямление ноги, когда колено стремится согнуться под действием силы тяжести, так чтобы тело оставалось стоячим. Когда по коленному сухожилию ударяют, прикрепленная к нему мышца растягивается и сигнал от находящихся в ней чувствительных клеток передается по сенсорным нейронам в спинной мозг. В нем сенсорные нейроны синаптически контактируют непосредственно с моторными нейронами, которые посылают импульсы назад в ту же самую мышцу, заставляя ее сокращаться, а ногу — распрямляться. Хотя эта реакция может осуществляться одним спинным мозгом без всякого вмешательства головного мозга, она модифицируется сообщениями от высших нервных центров. Если непосредственно перед ударом по колену вы сожмете кулаки, то выпрямляющее движение будет преувеличено. Если вы упредите доктора и захотите сознательно притормозить этот рефлекс, то у вас это может получиться. Основной механизм встроен в спинной мозг, но на его работу могут влиять высшие мозговые центры.
Организация мозга
Возможны различные способы теоретического описания мозга. Один из таких способов представлен на рис. 2.9.
Рис. 2.9. Локализованная организация основных структур мозга. Задний отдел головного мозга включает все структуры, локализованные в задней части мозга. Средний отдел расположен в средней части мозга, а фронтальный отдел включает структуры, локализованные в передней части мозга.
Согласно данному подходу, мозг разделен на три зоны, в соответствии с их локализацией: 1) задний отдел, включающий все структуры, локализованные в задней, или затылочной, части головного мозга, ближайшей к спинному мозгу; 2) средний (срединный отдел), расположенный в центральной части мозга и 3) передний (фронтальный) отдел, локализованный в передней, или фронтальной, части мозга. Канадский исследователь Пол Маклин предложил другую модель организации мозга, основанную на функциях структур мозга, а не на их локализации. Согласно Маклину, мозг состоит из трех концентрических слоев: а) центрального ствола, б) лимбической системы, и в) больших полушарий (называемых в совокупности большим мозгом). Взаимное расположение этих слоев показано на рис. 2.10; для сравнения компоненты поперечного сечения мозга более подробно показаны на рис. 2.11.
Рис. 2.10. Функциональная организация человеческого мозга. Центральный ствол и лимбическая система показаны целиком, а из больших полушарий показано только правое. Мозжечок контролирует баланс и мышечную координацию; таламус служит коммутатором для сообщений, поступающих от органов чувств; гипоталамус (его нет на рисунке, но он находится под таламусом) регулирует эндокринные функции и такие жизненно важные процессы, как обмен веществ и температура тела. Лимбическая система имеет отношение к эмоциям и действиям, направленным на удовлетворение основных потребностей. Кора больших полушарий мозга (наружный слой клеток, покрывающих большой мозг) является центром высших психических функций; здесь регистрируются ощущения, инициируются произвольные действия, принимаются решения и вырабатываются планы.
Рис. 2.11. Схематически показаны основные структуры центральной нервной системы (у спинного мозга показана только верхняя часть).
Центральный ствол мозга
Центральный ствол, известный также как ствол головного мозга, контролирует непроизвольное поведение, в частности кашель, чихание и отрыжку, а также такие «примитивные формы поведения, находящиеся под произвольным контролем, как дыхание, рвота, сон, прием пищи и воды, температурная регуляция и сексуальное поведение. Ствол головного мозга включает все структуры заднего и среднего отделов мозга и две структуры переднего отдела, гипоталамус и таламус. Это означает, что центральный ствол простирается от заднего до переднего отдела головного мозга. В этой главе мы ограничим наше обсуждение пятью структурами ствола — продолговатый мозг, мозжечок, таламус, гипоталамус и ретикулярная формация, — ответственными за регуляцию наиболее важных примитивных форм поведения, необходимых для выживания. В таблице 2.1 перечислены функции этих пяти структур, а также функции коры головного мозга, мозолистого тела и гиппокампа.
Таблица 2.1. Отделы человеческого мозга
Первое небольшое утолщение спинного мозга там, где он входит в череп, — это продолговатый мозг: он контролирует дыхание и некоторые рефлексы, помогающие организму сохранять вертикальное положение. Кроме того, в этом месте основные нервные пути, выходящие из спинного мозга, перекрещиваются, в результате чего правая сторона мозга оказывается связанной с левой стороной тела, а левая сторона мозга — с правой стороной тела.
Мозжечок. Извилистая структура, прилегающая сзади к стволу мозга немного над продолговатым мозгом, называется мозжечком. Он отвечает преимущественно за координацию движений. Определенные движения могут инициироваться на более высоких уровнях, но их тонкая координация зависит от мозжечка. Повреждение мозжечка приводит к порывистым, нескоординированным движениям.
До недавнего времени большинство ученых полагали, что мозжечок занят исключительно точным контролем и координацией движений тела. Однако некоторые новые любопытные данные указывают на существование прямых нервных связей между мозжечком и передними отделами головного мозга, отвечающими за речь, планирование и мышление (Middleton & Strick, 1994). Такие нервные связи у человека гораздо обширнее, чем у обезьян и других животных. Эти и другие данные позволяют предположить, что мозжечок может участвовать в контроле и координации высших психических функций ничуть не меньше, чем в обеспечении ловкости телодвижений.
Таламус. Непосредственно над продолговатым мозгом и под большими полушариями располагаются две яйцеобразные группы ядер нервных клеток, образующие таламус. Одна область таламуса действует как релейная станция; она направляет в головной мозг информацию, поступающую от зрительных, слуховых, тактильных и вкусовых рецепторов. Другая область таламуса играет важную роль в контроле сна и бодрствования.
Гипоталамус гораздо меньше таламуса и расположен точно под ним. Центры гипоталамуса опосредуют еду, питье и сексуальное поведение. Гипоталамус регулирует эндокринные функции и поддерживает гомеостаз. Гомеостазом называется нормальный уровень функциональных характеристик здорового организма, таких как температура тела, сердечный ритм и кровяное давление. Во время стресса гомеостаз нарушается, и тогда в ход запускаются процессы, направленные на восстановление равновесия. Например, когда нам жарко, мы потеем, когда холодно — дрожим. Оба этих процесса восстанавливают нормальную температуру и контролируются гипоталамусом.
Гипоталамус играет также важную роль в эмоциях и реакциях человека на стрессовую ситуацию. Умеренная электрическая стимуляция определенных участков гипоталамуса вызывает приятные ощущения, а стимуляция соседних с ними участков — неприятные. Воздействуя на гипофиз, расположенный как раз под ним (рис. 2.11), гипоталамус управляет эндокринной системой и, соответственно, выработкой гормонов. Этот контроль особенно важен, когда для того, чтобы справиться с неожиданностями, организму надо мобилизовать сложный набор физиологических процессов (реакция «дерись или беги). За его особую роль в мобилизации организма к действию гипоталамус назвали «стрессовым центром.
Ретикулярная формация. Нервная сеть, протянувшаяся от нижней части ствола мозга до таламуса и проходящая через некоторые другие образования центрального ствола, называется ретикулярной формацией. Она играет важную роль в управлении состоянием возбудимости. Когда через электроды, имплантированные в ретикулярную формацию кошки или собаки, подается определенное напряжение, животное впадает в сон; при стимуляции его напряжением с более быстро меняющимся характером волн животное просыпается.
От ретикулярной формации зависит также способность концентрировать внимание на определенных стимулах. Нервные волокна от всех чувствительных рецепторов проходят через ретикулярную систему. Эта система, по-видимому, работает как фильтр, позволяя одним сенсорным сообщениям пройти в кору мозга (стать доступными сознанию) и блокируя другие. Таким образом, в любой момент на состояние сознания влияет процесс фильтрации, протекающий в ретикулярной формации.
Лимбическая система
Вокруг центрального ствола мозга расположено несколько образований, которые все вместе называют лимбической системой. Эта система имеет тесные связи с гипоталамусом и, видимо, осуществляет дополнительный контроль над некоторыми формами инстинктивного поведения, управляемыми гипоталамусом и продолговатым мозгом (вернитесь к рис. 2.10). Животные, имеющие только неразвитую лимбическую систему (например, рыбы и рептилии), способны к разным видам активности — питанию, нападению, бегству от опасности и спариванию, — реализуемым посредством поведенческих стереотипов. У млекопитающих лимбическая система, видимо, тормозит некоторые инстинктивные схемы поведения, позволяя организму быть более гибким и адаптивным к меняющемуся окружению.
Гиппокамп — часть лимбической системы — играет особую роль в процессах памяти. Случаи повреждения гиппокампа или хирургического его удаления показывают, что эта структура является решающей для запоминания новых событий и хранения их в долговременной памяти, но не необходимой для воспроизведения старых воспоминаний. После операции по удалению гиппокампа пациент без труда узнает старых друзей и помнит свое прошлое, он может читать и пользоваться ранее приобретенными навыками. Однако он сможет очень мало (если вообще что-нибудь) вспомнить о том, что происходило в течение примерно года до операции. События или людей, встреченных после операции, он не будет помнить вообще. Такой пациент не сможет, например, узнать нового человека, с которым он провел много часов ранее в этот же день. Он будет неделю за неделей собирать одну и ту же разрезную головоломку и никогда не вспомнит, что уже собирал ее раньше, и будет снова и снова читать ту же газету, не помня ее содержания (Squire & Zola, 1996).
Лимбическая система участвует также в эмоциональном поведении. Обезьяны с поражениями некоторых участков лимбической системы яростно реагируют даже на малейшую провокацию, из чего следует, что разрушенный участок оказывал тормозящее действие. Обезьяны с повреждениями других участков лимбической системы уже не проявляют агрессивного поведения и не показывают враждебности, даже когда на них нападают. Они просто игнорируют нападающего и держат себя так, будто ничего не случилось.
Рассмотрение мозга как состоящего из трех концентрических структур — центрального ствола, лимбической системы и большого мозга (о нем речь в следующем разделе) — не должно давать повод думать, что они независимы друг от друга. Здесь можно привести аналогию с сетью взаимосвязанных компьютеров: каждый выполняет свои особые функции, но надо работать вместе, чтобы получить наиболее эффективный результат. Точно так же для анализа информации, поступающей от органов чувств, требуется один тип вычислений и принимаемых решений (к ним хорошо приспособлен большой мозг); он отличается от того, который контролирует последовательность рефлекторных актов (лимбическая система). Для более точной настройки мышц (при письме, например, или игре на музыкальном инструменте) требуется другая управляющая система, опосредуемая в данном случае мозжечком. Все эти виды активности объединены в единую систему, которая сохраняет целостность организма.
Большой мозг
У человека большой мозг, состоящий из двух полушарий головного мозга, развит сильнее, чем у любого другого существа. Его внешний слой называют корой мозга; по-латыни cortex значит «древесная кора. На препарате мозга кора выглядит серой, поскольку она состоит преимущественно из тел нервных клеток и нервных волокон, не покрытых миелином, — отсюда термин «серое вещество. Внутренняя часть большого мозга, находящаяся под корой, состоит в основном из аксонов с миелиновым покрытием и выглядит белой.
Каждая из сенсорных систем (например, зрительная, слуховая, осязательная) поставляет информацию в определенные участки коры. Движения частей тела (моторные реакции) контролируются своим участком коры. Остальная ее часть, не являющаяся ни сенсорной, ни моторной, состоит из ассоциативных зон. Эти зоны связаны с другими аспектами поведения — памятью, мышлением, речью — и занимают большую часть мозговой коры.
Прежде чем рассмотреть некоторые из этих участков, введем некоторые ориентиры для описания основных зон больших полушарий мозга. Полушария в основном симметричны и глубоко разделены между собой спереди назад. Поэтому первым пунктом нашей классификации будет деление мозга на правое и левое полушария. Каждое полушарие делится на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Границы долей показаны на рис. 2.12. Лобную долю отделяет от теменной центральная борозда, идущая почти от вершины головы в стороны к ушам. Граница между теменной и затылочной долями менее четкая; для наших целей достаточно будет сказать, что теменная доля находится в верхней части мозга позади центральной борозды, а затылочная доля — в задней части мозга. Височную долю отделяет глубокая борозда сбоку мозга, которая называется латеральной.

Рис. 2.12. Большие полушария мозга. В каждом полушарии есть несколько больших долей, разделяемых бороздами. Помимо этих видимых снаружи долей в коре есть большая внутренняя складка, называемая «островок и находящаяся глубоко в латеральной борозде, а) вид сбоку; б) вид сверху; в) поперечное сечение коры мозга; обратите внимание на разницу между серым веществом, лежащим на поверхности (изображено более темным), и более глубоко лежащим белым веществом; г) фотография мозга человека.
Первичная моторная зона. Первичная моторная зона контролирует произвольные движения тела; она находится как раз перед центральной бороздой (рис. 2.13). Электрическая стимуляция определенных участков моторной коры вызывает движения соответствующих частей тела; если эти же участки моторной коры повреждены, движения нарушаются. Тело представлено в моторной коре примерно в перевернутом виде. Например, движения пальцев ноги управляются участком, расположенным сверху, а движения языка и рта управляются нижней частью моторной зоны. Движениями правой части тела управляет моторная кора левого полушария; движениями левой части — моторная кора правого полушария.
Рис. 2.13. Специализация функций коры левого полушария. Большая часть коры ответственна за генерацию движений и анализ сенсорных сигналов. Соответствующие зоны (включая моторную, соматосенсорную, зрительную, слуховую и обонятельную) имеются на обоих полушариях. Некоторые функции представлены только на одной стороне мозга. Например, зона Брока и зона Вернике, участвующие в порождении и понимании речи, а также угловая извилина, соотносящая зрительную и слуховую формы слова, имеются только на левой стороне человеческого мозга.
Первичная соматосенсорная зона. В теменной зоне, отделенной от моторной зоны центральной бороздой, находится участок, электрическая стимуляция которого вызывает сенсорные ощущения где-то на противоположной стороне тела. Они похожи на то, как если бы какая-нибудь часть тела двигалась или до нее дотрагивались. Этот участок называют первичной соматосенсорной зоной (зоной телесных ощущений). Здесь представлены ощущения холода, прикосновения, боли и ощущения движений тела.
Большинство нервных волокон в составе путей, идущих к соматосенсорной и моторной зонам и от них, переходят на противоположную сторону тела. Поэтому сенсорные импульсы с правой стороны тела идут к левой соматосенсорной коре, а мышцами правой ноги и правой руки управляет левая моторная кора.
Видимо, можно считать общим правилом, что объем соматосенсорной или моторной зоны, связанной с определенной частью тела, прямо определяется ее чувствительностью и частотой использования последней. Например, среди четвероногих млекопитающих у собаки передние лапы представлены только на очень небольшом участке коры, а у енота, широко пользующегося своими передними лапами для изучения окружения и манипулирования им, соответствующая зона значительно шире и в ней есть участки для каждого пальца лапы. У крысы, получающей много информации об окружении посредством чувствительных усиков, имеется отдельный участок коры для каждого усика.
Первичная зрительная зона. В задней части каждой затылочной доли есть участок коры, называемый первичной зрительной зоной. На рис. 2.14 показаны волокна зрительного нерва и нервные пути, идущие от каждого глаза к зрительной коре. Обратите внимание, что некоторые зрительные волокна идут от правого глаза к правому полушарию, а некоторые пересекают мозг в так называемой зрительной хиазме и идут в противоположное полушарие; то же происходит с волокнами левого глаза. Волокна от правых сторон обоих глаз идут в правое полушарие мозга, а волокна от левых сторон обоих глаз идут в левое полушарие. Следовательно, повреждение зрительной зоны в одном полушарии (скажем, в левом) приведет к появлению слепых областей в левой стороне обоих глаз, что вызовет потерю видимости правой стороны окружения. Этот факт иногда помогает установить местоположение опухоли мозга и других аномалий.
Рис. 2.14. Зрительные проводящие пути. Нервные волокна от внутренних, или носовых, половин сетчатки пересекаются в зрительной хиазме и идут в противоположные стороны мозга. Поэтому стимулы, попадающие на правую сторону каждой сетчатки, передаются в правое полушарие, а стимулы, приходящиеся на левую сторону каждой сетчатки, передаются в левое полушарие.
Первичная слуховая зона. Первичная слуховая зона находится на поверхности височных долей обоих полушарий и участвует в анализе сложных слуховых сигналов. Она играет особую роль во временном структурировании звуков, таких как человеческая речь. Оба уха представлены в слуховых зонах обоих полушарий, но связи с противоположной стороной более сильные.
Ассоциативные зоны. В коре мозга есть много обширных зон, которые не связаны непосредственно с сенсорными или моторными процессами. Они называются ассоциативными зонами. Передние ассоциативные зоны (части лобных долей, расположенные впереди моторной зоны) играют важную роль в мыслительных процессах, происходящих при решении задач. У обезьян, например, повреждение лобных долей нарушает их способность решать задачи с отсроченной ответной реакцией. В таких задачах на глазах у обезьяны еду помещают в одну из двух чашек и накрывают их одинаковыми предметами. Затем между обезьяной и чашками помещают непрозрачный экран, через определенное время его убирают и предоставляют обезьяне выбрать одну из этих чашек. Обычно обезьяна помнит нужную чашку после задержки в несколько минут, но обезьяны с поврежденными лобными долями не могут решить эту задачу, если задержка превышает несколько секунд (French & Harlow, 1962). Нормальные обезьяны имеют нейроны в фронтальной доле, которые активизируют потенциал действия во время задержки, таким образом опосредуя свою память на события (Goldman-Rakie, 1996).
Задние ассоциативные зоны расположены рядом с первичными сенсорными зонами и делятся на подзоны, каждая из которых обслуживает определенный вид ощущений. Например, нижняя часть височной доли связана со зрительным восприятием. Повреждение этой зоны нарушает способность узнавать и различать формы предметов. Причем оно не ухудшает остроту зрения, как было бы при повреждении первичной зрительной коры в затылочной доле; человек «видит формы и может проследить их контур, но не может определить, что это за форма, или отличить ее от другой (Goodglass & Butters, 1988).
Изображения живого мозга
Чтобы получать изображения живого мозга, не причиняя пациенту повреждений и страданий, было разработано несколько методик. Когда они были еще несовершенны, точная локализация и идентификация большинства видов мозговых травм могла производиться только путем нейрохирургического исследования и сложной неврологической диагностики или путем аутопсии — после смерти пациента. Новые методы основываются на сложной компьютерной технике, ставшей реальностью совсем недавно.
Один из таких методов — компьютерная аксиальная томография (сокращенно КАТ или просто КТ). Через голову пациента пропускают узкий пучок рентгеновских лучей и измеряют интенсивность прошедшего насквозь излучения. Принципиально новым в этом методе было проведение замеров интенсивности при сотнях тысяч различных ориентации (или осей) рентгеновского луча относительно головы. Результаты измерений поступают в компьютер, где путем соответствующих вычислений воссоздается картина поперечных сечений мозга, которую можно сфотографировать или показать на телеэкране. Слой сечения можно выбирать на любой глубине и под любым углом. Название «компьютерная аксиальная томография объясняется решающей ролью компьютера, множеством осей, по которым делаются замеры, и конечным изображением, показывающим слой поперечного сечения мозга (по-гречески tomo значит «ломтик или «сечение).
Более новый и совершенный метод позволяет создавать изображения при помощи магнитного резонанса. В сканерах этого типа используются сильные магнитные поля, импульсы в диапазоне радиочастот и компьютеры, формирующие само изображение. Пациента помещают в пончикообразный туннель, который окружен большим магнитом, создающим сильное магнитное поле. Когда исследуемый анатомический орган помещают в сильное магнитное поле и воздействуют на него радиочастотным импульсом, ткани этого органа начинают излучать сигнал, который можно измерить. Как и в КАТ, здесь делаются сотни тысяч замеров, которые затем преобразуются компьютером в двумерное изображение данного анатомического органа. Специалисты обычно называют этот метод ядерным магнитным резонансом (ЯМР), поскольку в нем измеряются изменения энергетического уровня ядер атомов водорода, вызванные радиочастотными импульсами. Однако многие врачи предпочитают опускать слово «ядерный и говорить просто «магнитно-резонансное изображение, опасаясь, что публика примет упоминание ядер атомов за атомную радиацию.
При диагностике заболеваний головного и спинного мозга ЯМР дает большую точность, чем КАТ-сканер. Например, на изображениях поперечного сечения мозга, полученных методом ЯМР, видны симптомы рассеянного склероза, не обнаруживаемые КАТ-сканерами; ранее для диагностики этого заболевания требовалась госпитализация и проведение анализов с впрыскиванием специального красителя в канал спинного мозга. ЯМР полезен также для обнаружения нарушений в спинном мозге и в основании головного мозга, таких как смещение межпозвоночных дисков, опухоли и врожденные пороки.<Рис. Оператор следит за работой установки ЯМР, создающей компьютерное изображение среза мозга пациента.
КАТ и ЯМР позволяют увидеть анатомические детали мозга, однако зачастую желательно иметь данные о степени нервной активности в различных участках мозга. Такую информацию позволяет получить метод компьютерного сканирования, который называется позитронно-эмиссионной томографией (сокращенно ПЭТ). Этот метод основан на том факте, что метаболические процессы в каждой клетке организма требуют затрат энергии. В качестве основного источника энергии нейроны мозга используют глюкозу, вбирая ее из кровотока. Если в глюкозу добавить немного радиоактивного красителя, то каждая молекула станет чуть-чуть радиоактивной (иначе говоря, помеченной). Этот состав безвреден, и спустя 5 минут после впрыскивания его в кровь помеченная радиацией глюкоза начинает потребляться клетками мозга так же, как и обычная. ПЭТ-сканер — это прежде всего высокочувствительный детектор радиоактивности (он работает не как рентгеновская установка, которая излучает рентгеновские лучи, а как счетчик Гейгера, который измеряет радиоактивность). Наиболее активным нейронам мозга требуется больше глюкозы, и следовательно, они станут более радиоактивны. ПЭТ-сканер измеряет величину радиоактивности и посылает информацию в компьютер, создающий цветное изображение поперечного сечения мозга, где различные цвета отображают различные уровни нервной активности. Радиоактивность, измеряемая этим методом, создается потоком (эмиссией) положительно заряженных частиц, называемых позитронами — отсюда название «позитронно-эмиссионная томография.
Сравнение результатов ПЭТ-сканирования нормальных индивидуумов и пациентов с неврологическими нарушениями показывает, что этот метод позволяет выявлять многие заболевания мозга (эпилепсию, тромбы в сосудах, опухоли мозга и т. д.). В психологических исследованиях ПЭТ-сканер использовался для сравнения состояний мозга у шизофреников и позволил обнаружить различия в уровнях метаболизма некоторых участков коры (Andreasen, 1988). ПЭТ использовали также в исследованиях участков мозга, активированных при выполнении различных видов деятельности — слушании музыки, решении математических задач и ведении разговора; цель заключалась в том, чтобы установить, какие мозговые структуры вовлечены в соответствующие высшие психические функции (Posner, 1993).
На изображении, полученном с помощью ПЭТ, видны три зоны в левом полушарии, активные во время решения речевой задачи.
Красным цветом показаны зоны с наибольшей активностью, синим — с наименьшей.
Сканеры, использующие КАТ, ЯМР и ПЭТ, оказались бесценными инструментами для изучения связи между мозгом и поведением. Эти орудия являются примером того, как технические достижения в одной научной области позволяют другой области также сделать рывок вперед (Raichle, 1994; Pechura & Martin, 1991). Например, ПЭТ-сканирование может быть использовано для изучения различий в нейронной активности между двумя полушариями мозга. Эти различия в активности полушарий получили название асимметрии мозга.
Асимметрии мозга
На первый взгляд, две половины человеческого мозга кажутся зеркальным отражением друг друга. Но при более внимательном рассмотрении открывается их асимметрия. Когда после вскрытия измеряют мозг, левое полушарие почти всегда оказывается больше правого. Кроме того, в правом полушарии содержится много длинных нервных волокон, соединяющих далеко расположенные друг от друга участки мозга, а в левом полушарии множество коротких волокон образуют большое количество связей в ограниченном участке (Hillige, 1993).
Еще в 1861 году французский врач Поль Брока исследовал мозг пациента, страдавшего потерей речи, и обнаружил в левом полушарии повреждение в лобной доле как раз над латеральной бороздой. Эта область, известная как зона Брока (рис. 2.13), участвует в порождении речи. Разрушение соответствующего участка в правом полушарии обычно не приводит к нарушениям речи. Зоны, участвующие в понимании речи и обеспечивающие способность писать и понимать написанное, обычно также расположены в левом полушарии. Так, у человека, получившего в результате инсульта повреждение левого полушария, нарушения речи проявятся с большей вероятностью, чем у того, кто получил повреждения, локализованные в правом полушарии. У очень немногих левшей речевые центры расположены в правом полушарии, но у подавляющего их большинства они находятся там же, где и у правшей, — в левом полушарии.
Хотя роль левого полушария в речевых функциях стала известна в сравнительно недалеком прошлом, только недавно появилась возможность узнавать, что же может делать каждое полушарие само по себе. В норме мозг работает как единое целое; информация из одного полушария тут же передается в другое по широкому пучку соединяющих их нервных волокон, который называется мозолистым телом. При некоторых формах эпилепсии этот соединительный мост может вызывать проблемы из-за того, что инициация судороги одним полушарием переходит в другое и вызывает в нем массированный разряд нейронов. Стремясь предотвратить такую генерализацию судорог у некоторых тяжелобольных эпилептиков, нейрохирурги стали применять хирургическое рассечение мозолистого тела. Для некоторых пациентов такая операция оказывается удачной и уменьшает судороги. При этом отсутствуют нежелательные последствия: в повседневной жизни такие пациенты действуют не хуже людей с соединенными полушариями. Потребовались специальные тесты, чтобы выяснить, как разделение двух полушарий влияет на умственную деятельность. Прежде чем описать нижеследующие эксперименты, дадим немного дополнительной информации.
Испытуемые с расщепленным мозгом. Как мы видели, двигательные нервы при выходе из мозга переходят на другую сторону, так что левое полушарие мозга контролирует правую сторону тела, а правое контролирует левую. Мы также отмечали, что зона порождения речи (зона Брока) находится в левом полушарии. Когда взгляд направлен прямо перед собой, предметы, находящиеся слева от точки фиксации, проецируются на оба глаза и информация от них попадает в правую сторону мозга, а информация о предметах справа от точки фиксации попадает в левую сторону мозга (рис. 2.15). В результате каждое полушарие «видит ту половину поля зрения, в которой обычно действует «его рука; например, левое полушарие видит правую руку в правой части зрительного поля. В норме информация о стимулах, поступающая в одно полушарие мозга, тут же через мозолистое тело транслируются в другое, так что мозг действует как единое целое. Посмотрим теперь, что происходит у человека с расщепленным мозгом, т. е. когда у него рассечено мозолистое тело и полушария не могут общаться между собой.
Рис. 2.15. Сенсорные входы двух полушарий. Если вы смотрите прямо перед собой, то стимулы, находящиеся слева от точки фиксации взгляда, поступают в правое полушарие, а стимулы, находящиеся справа от нее, — в левое. Левое полушарие контролирует движения правой руки, а правое — движения левой. Большая часть входных слуховых сигналов идет в противоположное полушарие, но некоторая их часть попадает и на ту же сторону, на которой находится услышавшее их ухо. Левое полушарие контролирует устную и письменную речь и математические вычисления. Правое полушарие обеспечивает понимание только простого языка; его главная функция связана с пространственным конструированием и чувством структуры.
Роджер Сперри первым провел работы в этой области и в 1981 году был награжден Нобелевской премией за исследования в области нейронауки. В одном из его экспериментов испытуемый (подвергшийся операции по рассечению мозга) находился перед экраном, закрывавшим его руки (рис. 2.16а). Испытуемый фиксировал взгляд на пятне в центре экрана, а в левой части экрана на очень короткое время (0,1 с) предъявлялось слово «орех. Напомним, что такой зрительный сигнал идет в правую часть мозга, которая управляет левой стороной тела. Левой рукой испытуемый мог легко выбрать орех из кучи предметов, недоступных наблюдению. Но он не мог сказать экспериментатору, какое слово появлялось на экране, поскольку речью управляет левое полушарие, а зрительный образ слова «орех в это полушарие не передавался. Пациент с расщепленным мозгом, видимо, не осознавал, что делает его левая рука, когда его спрашивали об этом. Поскольку сенсорный сигнал от левой руки идет в правое полушарие, левое полушарие не получало никакой информации о том, что чувствует или делает левая рука. Вся информация шла в правое полушарие, получившее исходный зрительный сигнал слова «орех.
Рис. 2.16. Тестирование способностей двух полушарий мозга. а) Испытуемый с расщепленным мозгом правильно находит объект, ощупывая предметы левой рукой, когда название объекта предъявлялось правому полушарию, но не может назвать этот объект или описать, что он делает.
б) На экране появляется слово «шляпная лента (hatband) так, что «шляпная (hat) попадает в правое полушарие, а «лента (band) — в левое. Испытуемый отвечает, что видит слово «лента, но понятия не имеет, какая именно.
в) Предварительно обоим полушариям предъявляется список названий знакомых предметов (включая слова «книга и «чашка). Затем слово из этого списка («книга) предъявляется правому полушарию. По команде пациент левой рукой пишет слово «книга, но не может ответить, что написала его левая рука, и говорит наугад: «чашка.
Важно, чтобы слово появлялось на экране не более чем на 0,1 с. Если это продолжается дольше, пациент успевает перевести взгляд и тогда это слово попадает и в левое полушарие. Если испытуемый с расщепленным мозгом может свободно переводить взгляд, информация поступает в оба полушария, и это одна из причин, по которой рассечение мозолистого тела практически не сказывается на повседневной деятельности такого пациента.
Дальнейшие эксперименты показали, что пациент с расщепленным мозгом может давать речевой отчет только о том, что происходит в левом полушарии. На рис. 2.16б показана еще одна экспериментальная ситуация. Слово «шляпная лента проецируется так, что «шляпная приходится на правое полушарие, а «лента — на левое. На вопрос, какое слово он видит, пациент отвечает «лента. Когда его спрашивают, что за лента, он начинает строить всякие догадки: «клейкая лента, «пестрая лента, «лента шоссе и пр. — и только случайно догадывается, что это «шляпная лента. Эксперименты с другими комбинациями слов показали сходные результаты. Воспринимаемое правым полушарием не передается для осознания в левое полушарие. При рассеченном мозолистом теле каждое полушарие безразлично к опыту другого.
Если испытуемому с расщепленным мозгом завязать глаза и в левую руку положить знакомый ему предмет (расческу, зубную щетку, брелок для ключей), он сможет узнать его; он сможет, например, соответствующими жестами продемонстрировать его использование. Но то, что испытуемый знает, он не сможет выразить в речи. Если во время манипулирования этим объектом его спросить, что происходит, он ничего не скажет. Так будет, пока блокированы все сенсорные сигналы от этого предмета к левому (речевому) полушарию. Но если испытуемый случайно коснется этого предмета правой рукой или предмет издаст характерный звук (например, позвякивание брелока для ключей), речевое полушарие сработает и будет дан верный ответ.
Хотя правое полушарие не участвует в акте говорения, некоторые языковые возможности у него есть. Оно способно узнать значение слова «орех, что мы видели в первом примере, и оно «умеет немного писать.
В эксперименте, проиллюстрированном на рис. 2.16в, испытуемому с расщепленным мозгом сначала показывают список обычных предметов, таких как чашка, нож, книга и зеркальце. Показывают достаточно долго, чтобы слова спроецировались в оба полушария. Затем список убирают, и одно из этих слов (например, «книга) на короткое время предъявляется в левой стороне экрана, так чтобы попасть в правое полушарие. Теперь, если испытуемого просят написать, что он видел, его левая рука пишет слово «книга. Когда его спрашивают, что он написал, он этого не знает и называет слово наугад из первоначального списка. Он знает, что что-то написал, поскольку ощущает движения тела во время письма. Но из-за того, что между правым полушарием, которое видело и писало слово, и левым полушарием, которое контролирует речь, нет связи, испытуемый не может сказать, что он написал (Sperry, 1970, 1968; см. также: Hellige, 1990, Gazzaniga, 1995).
Специализация полушарий. Исследования, проведенные на испытуемых с расщепленным мозгом, показывают, что полушария работают по-разному. Левое полушарие управляет нашей способностью выражать себя в речи. Оно может выполнять сложные логические операции и обладает навыками математических вычислений. Правое полушарие понимает только самую простую речь. Оно может, например, реагировать на простые существительные, выбирая из набора предметов, скажем, орех или расческу, но не понимает более абстрактные языковые формы. На простые команды, например «моргнуть, «кивнуть головой, «тряхнуть головой или «улыбнуться, оно, как правило, не отвечает.
Однако у правого полушария высокоразвиты чувства пространства и структуры. Оно превосходит левое в создании геометрических рисунков и рисунков с перспективой. Оно гораздо лучше левого может собирать цветные блоки по сложному чертежу. Когда испытуемых с расщепленным мозгом просят правой рукой собрать блоки согласно картинке, они делают множество ошибок. Иногда им трудно удержать свою левую руку от автоматической поправки ошибок, сделанных правой.<Рис. Исследования пациентов с расщепленным мозгом показывают, что каждое из полушарий специализируется на различных аспектах психического функционирования. В частности, правое полушарие превосходит левое в конструировании геометрических и перспективных рисунков, что послужило основой представления, что художники являются индивидуумами с сильно развитым «правым мозгом.
Исследования нормальных испытуемых, пожалуй, подтверждают наличие различий в специализации полушарий. Например, если вербальную информацию (слова или бессмысленные слоги) предъявлять короткими вспышками левому полушарию (т. е. в правой части поля зрения), то она опознается быстрее и точнее, чем при предъявлении ее правому. Наоборот, распознавание лиц, эмоциональных выражений лиц, наклона линий или расположения точек быстрее происходит при предъявлении их правому полушарию (Hellige, 1990). Электроэнцефалограммы (ЭЭГ) показывают, что электрическая активность левого полушария возрастает при решении вербальных задач, а активность правого — при решении пространственных (Springer & Deutsch, 1989; Kosslyn, 1988).
Из нашего обсуждения не следует делать вывод, что полушария работают независимо друг от друга. Как раз наоборот. Специализация полушарий разная, но они всегда работают совместно. Именно благодаря их взаимодействию становятся возможными психические процессы, гораздо более сложные и сильнее отличающиеся от тех, которые составляют специальный вклад каждого полушария в отдельности. Как отмечал Леви:
«Эти различия видны из сопоставления вкладов, вносимых каждым полушарием во все виды когнитивной деятельности. Когда человек читает рассказ, правое полушарие может играть особую роль в декодировании зрительной информации, формировании целостной структуры рассказа, оценке юмора и эмоционального содержания, извлечении смысла из прошлых ассоциаций и понимании метафор. В то же время левое полушарие играет особую роль в понимании синтаксиса, переводе письменных слов в их фонетические репрезентации и извлечении значения из сложных отношении между словесными понятиями и синтаксическими формами. Но нет такой деятельности, которую осуществляло бы или в которую вносило бы вклад только одно полушарие (Levy, 1985, р. 44).
Речь и мозг
Очень многое о мозговых механизмах речи стало известно благодаря наблюдениям за пациентами с поврежденным мозгом. Повреждение может возникнуть в результате опухоли, проникающего ранения головы или разрыва кровеносных сосудов. Речевые нарушения, возникшие в результате повреждения мозга, обозначаются термином «афазия.
Как уже говорилось, в 1860 году Брока заметил, что повреждение определенного участка левой лобной доли связано с нарушением речи, называемым экспрессивной афазией (expressive aphasia). У пациентов с поврежденной зоной Брока были трудности с правильным произношением слов, их речь была медленной и затрудненной. Их речь часто осмысленна, но содержит только ключевые слова. Как правило, существительные имеют форму единственного числа, а прилагательные, наречия, артикли и связки опускаются. Однако у таких людей нет трудностей с пониманием устной и письменной речи.
В 1874 году немецкий исследователь Карл Вернике сообщил, что повреждение другой части коры (тоже в левом полушарии, но в височной доле) связано с нарушением речи, называемым рецептивной афазией (receptive aphasia). Люди с повреждением этого участка — зоны Вернике — не могут понимать слова; они слышат слова, но не знают их значения.
Они без труда составляют последовательности слов, правильно их артикулируют, но неверно употребляют слова, и речь их, как правило, бессмысленна.
Проанализировав эти нарушения, Вернике предложил модель порождения и понимания речи. Хотя возраст модели насчитывает 100 лет, в общих чертах она все еще верна. Взяв ее за основу, Норман Гешвинд разработал теорию, которая известна как модель Вернике—Гешвинда (Geschwind, 1979). Согласно этой модели, в зоне Брока хранятся коды артикуляции, определяющие последовательность мышечных операций, необходимых для произнесения слова. При передаче этих кодов в моторную зону они активируют мышцы губ, языка и гортани в последовательности, нужной для произнесения слова.
С другой стороны, в зоне Вернике хранятся слуховые коды и значения слов. Чтобы произнести слово, надо активировать его слуховой код в зоне Вернике и передать по пучку волокон в зону Брока, где он активирует соответствующий код артикуляции. В свою очередь код артикуляции передается в моторную зону для произнесения слова.
Чтобы понять кем-то сказанное слово, оно должно быть передано из слуховой зоны в зону Вернике, где для произнесенного слова имеется его эквивалент — слуховой код, который в свою очередь активирует значение слова. При предъявлении написанного слова оно сначала регистрируется зрительной зоной, а затем передается в угловую извилину, через которую зрительная форма слова ассоциируется с его слуховым кодом в зоне Вернике; когда найден слуховой код слова, находится и его значение. Таким образом, значения слов хранятся вместе со своими акустическими кодами в зоне Вернике. В зоне Брока хранятся коды артикуляции, а через угловую извилину к написанному слову подбирается его слуховой код; однако ни одна из этих двух зон не содержит информации только о значении слова. Значение слова воспроизводится только тогда, когда в зоне Вернике активируется его акустический код.
Эта модель объясняет многие нарушения речи при афазии. Повреждение, ограниченное зоной Брока, вызывает нарушение порождения речи, но меньше влияет на понимание письменной и устной речи. Повреждение зоны Вернике приводит к нарушению всех компонентов понимания речи, но не мешает человеку четко произносить слова (поскольку зона Брока не затронута), хотя речь при этом будет бессмысленной. Согласно модели, индивиды с поврежденной угловой извилиной не смогут читать, но смогут понимать устную речь и говорить сами. И наконец, если повреждена только слуховая зона, человек сможет нормально говорить и читать, но не сможет понимать устную речь.
Модель Вернике—Гешвинда применима не ко всем имеющимся данным. Например, когда в ходе нейрохирургической операции речевые зоны мозга подвергаются электростимуляции, функции восприятия и производства речи могут прерываться при воздействии только на одно место зоны. Отсюда следует, что в некоторых участках мозга могут находиться механизмы, занятые и порождением, и пониманием речи. Мы еще далеки от совершенной модели речи у человека, но по крайней мере знаем, что некоторые речевые функции имеют четкую мозговую локализацию (Hellige, 1994; Geschwind & Galaburda, 1987). << | ?








Одной из основных функций центральной нервной системы является обеспечение как простых, так и сложных рефлексов. ЦНС объединяет информацию от всех частей и органов организма. Органы данной нервной системы защищены крепкими оболочками. Головной мозг находится в полости черепа, а спинной мозг закрыт позвонками. Оба мозга также покрыты тремя мозговыми оболочками: твердой, паутинной и сосудистой.Следует отметить, что на микроскопическом уровне между центральной нервной системой и периферической нервной системой имеются различия в нейронах и в тканях. В ЦНС выделяют белое и серое вещество. Белое вещество состоит из аксонов и олигодендроцитов, а серое вещество состоит из нейронов и немиелинизированных волокон. Оба вещества включают также опорные клетки (глии), при это белое вещество в отличие от серого содержит больше таких клеток.Такие отделы центральной нервной системы как мозжечок, спинной мозг, промежуточный мозг, средний мозг и продолговатый мозг отвечают за регуляцию деятельности определенных органов и систем организма. Кора полушарий мозга вместе с соседними подкорковыми образованиями отвечают за связь организма с окружающей средой в качестве единого целого.Связь центральной нервной системы с тканями и органами осуществляется через периферическую нервную систему, в которую также входят черепные нервы, спинномозговые нервы, межпозвонковые нервные узлы, а также периферические отделы.Сигналы идут как в центральную нервную систему, так и из нее. При этом по афферентным нервам от периферических рецепторов идут возбуждающие сигналы в ЦНС, а по эфферентным нервам, наоборот - из ЦНС возбуждающие сигналы идут к тканям-мишеням. Имеют место контакты отростков афферентных и эфферентных клеток, формирующие двухнейронную рефлекторную дугу. При этом головной мозг контролирует деятельность спинного мозга, регулируя спинномозговые рефлексы.Вдоль всего спинного мозга тянутся проводящие пути, образованные белым веществом, которые соединяют головной мозг со спинным мозгом, а также соединяют отдельные элементы. Данные пути осуществляют рефлекторную и проводниковую функции, в них присутствуют восходящие и нисходящие пути. По восходящим путям информация (возбуждения) поступают в головной мозг, а по нисходящим путям информация из головного мозга поступает в сегменты спинного мозга.

Иллюстрации нервной системы:











Устройство ЦНС

ЦНС образована из нескольких составляющих – это головной и спинной мозг, взаимодействующие посредством периферического отдела нервной системы. Центральная нервная система человека ответственна за следующие чувства и ощущения:
  • органы слуха и зрения, восприятие звуков и света, реагирование на внешние возбудители;
  • обоняние и осязание, с помощью которых воспринимается внешний мир и окружающая среда;
  • эмоциональность, восприимчивость;
  • память и мыслительные процессы организма, интеллектуальная деятельность.
Структура мозга ЦНС состоит из серого и белого вещества. Серая субстанция представлена нервными клетками с ветвящимися отростками небольшого размера. Это вещество занимает центр спинного мозга, затрагивая спинномозговой канал. В головном же мозге серое вещество является главной составляющей коры, имея разрозненные образования в сущности белого цвета. Белый пласт расположен под серым и структурно сформировано из волокон, участвующих в формировании нервных пучков. Подобные связки пучков выстраивают нерв.

Оболочки ЦНС

Окружают центральную НС оболочки, каждая из которых отлична:Твердая – наружная. Именно это оболочка образована внутри черепной полости, а также внутри полого образования позвоночного столба.Паутинный покров. Эта оболочка оснащена нервными окончаниями и сосудами, располагается под наружной оболочкой.Сосудистая. Между второй и третьей оболочкой находится еще одна полость, пространство которой заполнено мозговым веществом. Сосудистая оболочка, исходя из названия, сформирована из совокупности артерий, капилляров, вен, которые выполняют функции кровеносных сосудов. Этот покров соединен с мозгом напрямую, проникая в его складки.

Головной мозг

Этот орган имеет несложную структуру и представлен следующими элементами: протяженное образование — ствол, малый мозг под названием мозжечок, который берет ответственность за тонус мышц, координацию и равновесие, а также  большие полушария.Основной элемент, который включает высшие центры, представляющие рассудок, умственные способности, речевые способности, — это полушария мозга. Каждое из них сформировано из ядра с серым веществом, белой оболочки и коры головного мозга, защищающей остальные пласты.Мозжечок, который обеспечивает скоординированные действия, представлен серым веществом, оболочкой из белого вещества, и пластом серого, находящимся извне.Ствол – часть, которая по слоям не имеет разделения, образована из одного массива, не делящегося на цвета. Эта часть непосредственно коммутирует с остальными и корректирует работу дыхания, систем кровообращения, движения и чувств.

Спинной мозг

Этот орган цилиндрической формы находится в недрах позвоночного столба, имеет защиту в виде костного образования ткани. Сам спинной мозг находится под оболочками.Если посмотреть на орган в разрезе, можно увидеть серое вещество в виде бабочки или по форме напоминающую Н, сверху оно покрыто белой оболочкой. Некоторые из проводящих путей берут свое начало в белом веществе, а заканчивают в сером и наоборот. Множество волокон, находящихся в белом массиве оболочки, организовывают взаимодействие множества отделов серого вещества, находящихся в спинном мозге.

Функциональность ЦНС

Устройство любого индивидуума представлено множеством структур и органов, взаимодействующих между собой, но все они направлены на содействие нормальной жизнедеятельности устройства человека, его защите, поддержке, питании. Взаимосвязь систем между собой обеспечивает ЦНС. Именно она является регулятором процессов, которые протекают в организме, с ее помощью меняется направление работы, задается темп функционирования и обеспечение всех необходимых для этого условий.Центральная нервная система выполняется ряд основных функций, без которых организм не сможет существовать:Интеграция. Происходит за счет объединения функций. Интеграция подразделяется на 3 формы:
  • нервная – объединение отделов ЦНС. К примеру, возьмем пищу, имеющую цвет и аромат, которая является условнорефлекторным раздражителем. В организме происходят различные рефлексы при виде пищи: выделяется слюна, вырабатывается желудочный сок. В данном конкретном случае можно наблюдать объединение поведенческих, питательных и телесных назначений;
  • гуморальная. Представляет собой объединение различных функций на основе жидких сред организма совместно с гормонами. К примеру, различные гормоны внутренних секреций имеют свойство воздействовать синхронно, лишь наращивая действие друг друга, но есть вариант последовательной выработки, когда один гормон наращивает действие другого. Заканчивается процесс активизацией ряда различных функций. Так, адреналин может развить учащение сердцебиения, повысить уровень глюкозы в крови, запустить вентиляцию легких и т.д.;
  • механическая. Эта форма необходима для выполнения конкретной функции, которая обеспечивает структурную целостность органа. Если какой-то из органов или частей тела травмируется, то образуются структурные изменения, что в дальнейшем приводит к сбою в работе всего организма.
Корреляция. Она необходима для того, чтобы максимально эффективно образовать взаимосвязь между системами, внутренними органами и процессами, свести их воедино.Регуляция. Обеспечивая работу всей ЦНС, необходимо регулировать и вести контроль за основными показателями организма. Основа этой регуляции – это рефлексы, формирование и организация процессов, саморегуляция, благодаря которым организм приспосабливается к постоянно меняющимся внутренним условиям, окружающего мира. Протекает он формами, корректирующими по ходу действия, и питательными. Всевозможное воздействие оказывают и относящиеся к телу, и возбуждению нервные отростки.Координация. Синхронизация и согласованность действий всех частей одной единой системы. Смена положения или позы, различные формы движения, перемещение в пространстве, приспособленность реакций на происходящее, трудовая деятельность, физическая активность – все эти составляющие должны быть четко скоординированы и направлены ЦНС.Связь с окружающей средой. ЦНС – это центр, образующий связь и передачу данных из окружающего мира в органы и системы организма для последующих скоординированных действий.Познавательность и приспособление. Чтобы адаптироваться к определенным обстоятельствам, подобрать нужную в этот момент модель поведения в особых ситуациях, подстроиться под деятельность, необходима эта функция ЦНС. С помощью этой системы обеспечивается комфортную адаптацию к окружающим человека обстоятельствам.

Возможные проблемы

Поражение и сбои в функционировании ЦНС — это не редкостью, а потому могут возникать по различным причинам:
  • генетическая предрасположенность, врожденные пороки и нарушения;
  • травмы или механические повреждения;
  • опухолевые образования, онкология;
  • нарушение кровообращения, патологии сосудов и пр.
Зачастую эти патологические изменения появляются еще в утробе матери, потому как на плод может воздействовать множество негативных факторов:
  • инфекционные заболевания женщины во время беременности, которые были не долечены или не вовремя выявлены;
  • травмы, в т.ч. во время сложных родов;
  • радиоактивное облучение;
  • токсическое воздействие, интоксикация;
  • воздействие алкоголя или наркотических веществ.
Наследственность таит в себя наибольшую опасность, особенно важно бережно относиться к беременности в первые месяцы беременности, ведь именно в этот период женский организм подвержен изменениям и формирует нервная система ребенка. У плода может развиться гидроцефалия или микроцефалия, которые чреваты опасными последствиями, и потребуют длительного и дорогостоящего лечения в будущем. А также могут сделать ребенка инвалидом на всю жизнь.Строение ЦНС имеет множество сложностей и ответственных за работу частей. Поэтому любые даже незначительные отклонения от нормы могут послужить препятствием для полноценной работы всего организма. Именно поэтому необходимо прислушиваться к своему организму, своевременно распознавать его сигналы об опасности, и устранять неполадки и сбои в работе и взаимодействии отдельных частей.Важно правильно распланировать день, грамотно распределить ресурсы организма, выделить время на полноценный отдых и сон. Немаловажную роль играет рацион питания, который должен быть сбалансированным и натуральным. Ежедневно дышать свежим воздухом и выполнять несложные физические упражнения, которые помогут поддерживать тело в форме, а организм — в гармонии.Оценка статьи: