^Наверх

строение и функциональная организация нервной системы








Строение и функциональная организация нервной системы.

? ПредыдущаяСтр 11 из 31Следующая ?

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна — периферическая нервная система (ПНС). Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами — мышцами и железами.

Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде.

Стимулы внешней среды (свет, звук, запах, прикосновение и т.п.) преобразуются специальными чувствительными клетками (рецепторами) в нервные импульсы — серию электрических и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы передаются по чувствительным (афферентным) нервным волокнам в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по моторным (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам). Эти исполнительные органы называются эффекторами.

Основная функция нервной системы — интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков — дендритов - по ним нервные импульсы идут к телу клетки - и одного длинного отростка — аксона — по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам.

Отростки двух соседних нейронов соединяются особым образованием — синапсом. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность.

ЦНС состоит из головного и спинного мозга.

Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный.

Все отделы мозга имеют свои функции.

Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса — центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды), лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации).

У человека особенно развита кора больших полушарий — орган высших психических функций. Она имеет толщину 3—4 мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м. Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой. Их насчитывается около 15 миллиардов.

Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.

По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц — полей, а по расположению его частей — на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную.

Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы (затылочная область коры осуществляет сложные зрительные фун­кции, лобно-височная — речевые, височная — слуховые, лобная – двигательные).

Все отделы коры мозга взаимосвязаны; они соединены и с нижележащими отделами мозга, которые осуществляют важнейшие жизненные функции. Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И.П. Павлова, являются «источником силы для корковых клеток»).

В мозгу человека имеются все те структуры, которые возникали на различных этапах эволюции живых организмов. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных. По мере усложнения организации животных на различных ступенях эволюции значение коры головного мозга все более и более возрастает.

Основной механизм нервной деятельности рефлекс — реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие при посредстве центральной нервной системы.

Термин «рефлекс» введен в физиологию французским ученым Рене Декартом в XVII веке. Для объяснения психической деятельности он был применен в 1863 году основоположником русской материалистической физиологии М.И. Сеченовым. Развивая учение И.М. Сеченова, И.П. Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлекса.

Все рефлексы делятся на две группы: условные и безусловные.

9.) Безусловные рефлексы — врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т.п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (рефлекс мигания, выделение слюны при виде пищи).

Это природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Одинаковы у всех особей одного вида; это физиологический механизм инстинктов.

Условные рефлексы — физиологический механизм приспособления организма к изменяющимся условиям среды.

Условные рефлексы — это такие реакции организма, которые не являются врожденными, а вырабатываются в различных прижизненных условиях. Они возникают при условии постоянного предшествования различных явлений тем, которые жизненно важны для животного. Если же связь между этими явлениями исчезает, то условный рефлекс угасает (рычание тигра в зоопарке, не сопровождаясь его нападением, перестает пугать других животных).

Итак, деятельность мозга является отражением внешних воздействий как сигналов для тех или иных приспособительных действий.

Механизмом наследственного приспособления являются безусловные рефлексы, а механизмом идивидуально изменчивого приспособления являются условные рефлексы, сложные комплексы функциональных систем.

Принципы и законы высшей нервной деятельности (ВНД).

Деятельность коры головного мозга подчинена ряду принципов и законов. Основные из них впервые были установлены И.П. Павловым. В настоящее время некоторые положения павловского учения уточнены, развиты, а отдельные из них пересмотрены. Однако для овладения основами современной нейрофизиологии необходимо ознакомиться с фундаментальными положениями павловского учения.

Аналитико-синтетический принцип ВНД. Как установлено И.П. Павловым, это основной фундаментальный принцип работы коры больших полушарий головного мозга. Ориентация в окружающей среде связана с вычленением отдельных ее свойств, сторон, признаков (анализ) и объединением, связью этих признаков с тем, что является полезным или вредным для организма (синтез). Синтез, как отмечал И.П. Павлов, — это замыкание связей, а анализ — это все более тонкое отчленение одного раздражителя от другого.

Аналитико-синтетическая деятельность коры головного мозга осуществляется взаимодействием двух нервных процессов: возбуждения и торможения. Эти процессы подчинены следующим законам.

Закон иррадиации возбуждения. Очень сильные (так же, как и очень слабые) раздражители при длительном воздействии на организм вызывают иррадиацию — распространение возбуждения по значительной части коры больших полушарий.

Только оптимальные раздражители средней силы вызывают строго локализированные очаги возбуждения, что и является важнейшим условием успешной деятельности.

Закон концентрации возбуждения. Возбуждение, распространившееся из определенного пункта по другим зонам коры, с течением времени сосредоточивается в месте своего первичного возникновения. Этот закон лежит в основе главного условия нашей деятельности — внимания (сосредоточенности сознания на определенных объектах деятельности). При концентрации возбуждения в определенных участках коры мозга происходит его функциональное взаимодействие с торможением, это и обеспечивает нормальную аналитико-синтетическую деятельность.

Закон взаимной индукции нервных процессов. На периферии очага одного нервного процесса всегда возникает процесс с обратным знаком.

Если в одном участке коры сконцентрирован процесс возбуждения, то вокруг него индуктивно возникает процесс торможения. Чем интенсивнее сконцентрированное возбуждение, тем интенсивнее и шире распространен процесс торможения.

Наряду с одновременной индукцией существует по

10.) следовательная индукция нервных процессов — последовательная смена нервных процессов в одних и тех же участках мозга.

Только нормальное соотношение процессов возбуждения и торможения обеспечивает поведение, адекватное (соответствующее) окружающей среде. Нарушение баланса между этими процессами, преобладание одного из них вызывает значительные нарушения в психической регуляции проведения. Преобладание торможения, недостаточное взаимодействие его с возбуждением приводит к снижению активности организма (вплоть до сна наяву). Преобладание возбуждения может выразиться в беспорядочной хаотической деятельности, излишней суетливости, снижающей результативность деятельности. Процесс торможения — это активный нервный процесс. Он ограничивает и направляет в определенное русло процесс возбуждения, содействует сосредоточению, концентрации возбуждения.

Торможение бывает внешним и внутренним. Если на животное внезапно подействует какой-либо новый сильный раздражитель, то прежняя деятельность животного в данный момент затормозится. Это внешнее (безусловное) торможение. Возникновение очага возбуждения по закону отрицательной индукции вызывает торможение других участков коры.

Одним из видов внутреннего или условного торможения является угасание условного рефлекса, если он не подкрепляется безусловным раздражителем (угасательное торможение). Оно вызывает прекращение ранее выработанных реакций, если они в новых условиях становятся бесполезными.

Торможение возникает и при чрезмерном перевозбуждении мозга. Оно защищает нервные клетки от истощения. Этот вид торможения называется охранительным торможением.

На внутреннем виде торможения основана аналитическая деятельность коры мозга, способность различать близкие по своим свойствам предметы и явления. Например, при выработке у животного условного рефлекса на эллипс оно вначале реагирует и на эллипс и на круг. Происходит генерализация, первичное обобщение сходных раздражителей. Но, если постоянно сопровождать предъявление эллипса пищевым раздражителем и не подкреплять предъявление круга, то животное постепенно начинает отчленять (дифференцировать) эллипс от круга (реакция на круг затормаживается). Этот вид торможения, лежащий в основе анализа, дифференцирования, называется дифференцированным торможением. Оно уточняет действия животного, делает его более приспособленным к окружающей среде.

Системность в работе коры головного мозга (динами

10.) ческий стереотип). Опыты показывают, что если у собаки выработать ряд рефлексов на разные раздражители, которые повторяются в определенной последовательности, то со временем животное воспроизводит всю систему ответных реакций при воздействии лишь одного первоначального раздражителя. Это устойчивое закрепление определенной последовательности реакций называется динамическим стереотипом (от греч. «stereos» — твердый и «typos» — отпечаток).

Организм приспосабливается к стереотипно повторяющимся внешним воздействиям выработкой системы реакций. Динамический стереотип — физиологическая основа многих явлений психической деятельности человека (навыков, привычек, приобретенных потребностей и др.) Комплекс динамических стереотипов представляет собой физиологическую основу устойчивых особенностей поведения личности.

Динамический стереотип является выражением особого принципа работы мозга — системности - на сложные комплексные воздействия среды мозг реагирует не как на ряд отдельных изолированных раздражителей, а как на целостную систему. Внешний стереотип — закрепленная последовательность воздействий отражается во внутреннем нервно-динамическом стереотипе. Внешними стереотипами являются все целостные предметы и явле­ния (они всегда представляют определенную совокупность призна­ков): привычная обстановка, последовательность событий, уклада жизни и т.д.

Ломка привычного стереотипа всегда является тяжелым нервным напряжением (субъективно это выражается в тоске, унынии, нервозности, раздражительности и т.п.). Как ни сложна ломка старого стереотипа, новые условия формируют новый стереотип (поэтому он и назван динамическим). В результате многократного функционирования он все более и более закрепляется и в свою очередь становится все более трудноизменяемым.

Динамические стереотипы особенно устойчивы у пожилых людей и у лиц со слабым типом нервной деятельности, с пониженной подвижностью нервных процессов.

Привычная система действий, вызывая облегчение нервного труда, субъективно ощущается в виде положительных эмоций. «Процессы установки стереотипа, довершения установки, поддержки стереотипа и нарушений его и есть субъективно разнообразные положительные и отрицательные чувства».

Типологические особенности высшей нервной деятельности (ВНД).

В опытах с животными И.П. Павлов установил, что у некоторых животных положительные условные рефлексы образуются быстро, а тормозные медленно. У других животных, наоборот, положительные условные рефлексы вырабатываются медленно, а тормозные быстрее. У третьей группы животных и те и другие рефлексы вырабатываются легко и прочно закрепляются. Было установлено, что действие тех или иных раздражителей зависит не только от их качества, но и от типологических особенностей ВНД - имеется в виду динамика протекания нервных процессов (возбуждения и торможения) у отдельных индивидуумов. Она характеризуется следующими тремя типологическими свойствами:

1) силой нервных процессов — работоспособностью нервных клеток при возбуждении и торможении;

2) уравновешенностью нервных процессов — соотношением между силой процессов возбуждения и торможения, их сбалансированностью или преобладанием одного процесса над другим;

3) подвижностью нервных процессов — скоростью смены процессов возбуждения и торможения.

В зависимости от сочетания этих свойств выделяются 4 типа ВНД.

Первый тип характеризуется повышенной силой нервных процессов, их уравновешенностью и высокой подвижностью (живой тип).

Второй тип характеризуется повышенной силой нервных процессов, но они не уравновешены, возбудительный процесс преобладает над тормозным, процессы эти подвижны (безудержный тип).

Третий тип характеризуется повышенной силой нервных процессов, их уравновешенностью, но малой подвижностью (спокойный тип).

Четвертый тип характеризуется пониженной силой нервных процессов, пониженной их подвижностью (слабый тип).

Т. е. типом ВНД является определенное сочетание устойчивых свойств возбуждения и торможения, характерных для ВНД того или иного индивидуума.

Различные типы ВНД лежат в основе четырех темпераментов: сангвинического, холерического, флегматичес­кого, меланхолического.

Сила, уравновешенность и подвижность нервных процессов обеспечивают более быстрое и эффективное приспособление к обстановке. Если сила нервных процессов недостаточна, то организм страдает от сильных внешних воздействий и неадекватно реагирует на их действие (преувеличивается их значение, возникают срывы нервной деятельности, неврозы).

При недостаточной подвижности нервных процессов

11.) организм не может быстро приспособиться к измененным условиям, для него особенно болезненна ломка стереотипа; она нередко вызывает невротические состояния. Но, как показали исследования И.П. Павлова, сила и подвижность нервных процессов могут возрастать под влиянием тренировки, воспитания, соответствующих условий жизни. Природные конституционные особенности организма могут быть изменены — такой оптимистичный вывод сделал И.П. Павлов, исходя из научно-экспериментальных данных.

Особенности ВНД человека

Рассмотренные выше принципы и закономерности ВНД являются общими для животных и для человека. Однако ВНД человека существенно отличается от ВНД животных. У человека в процессе его общественно-трудовой деятельности возникает и достигает высокого уровня развития принципиально новая сигнальная система.

Первая сигнальная система действительности — это система наших непосредственных ощущений, восприятий, впечатлений от конкретных предметов и явлений окружающего мира. Слово (речь) — это вторая сигнальная система (сигнал сигналов). Она возникла и развивалась на основе первой сигнальной системы и имеет значение лишь в тесной взаимосвязи с ней.

Благодаря второй сигнальной системе (слову) у человека более быстро, чем у животных, образуются временные связи, ибо слово несет в себе общественно выработанное значение предмета. Временные нервные связи человека более устойчивы и сохраняются без подкрепления в течении многих лет.

Слово является средством познания окружающей действительности, обобщенного и опосредованного отражения существенных ее свойств. И.II. Павлов: со словом «вводится новый принцип нервной деятельности — отвлечение и вместе с тем обобщение бесчисленных сигналов — принцип, обусловливающий безграничную ориентировку в окружающем мире и создающий высшее приспособление человека — науку».

Действие слова в качестве условного раздражителя может иметь такую же силу, как непосредственный первосигнальный раздражитель. Под влиянием слова находятся не только психические, но и физиологические процессы (это лежит в основе внушения и самовнушения).

Вторая сигнальная система имеет две функции — коммуникативную (она обеспечивает общение между людьми) и функцию отражения объективных закономерностей. Слово не только дает наименование предмету, но и содержит в себе обобщение.

Ко второй сигнальной системе относится слово слышимое, видимое (написанное) и произносимое.

Существует 4 типа ВНД (см. выше). Но у людей име

11.) ются специфические типологические особенности, связанные со второй сигнальной системой. У всех людей вторая сигнальная система преобладает над первой. Степень этого преобладания неодинакова. Это дало И.П. Павлову основание разделить ВНД человека на три типа:

1) мыслительный: К мыслительному типу относятся лица со значительным преобладанием второй сигнальной системы над первой. У них более развито абстрактное мышление (математики, философы); непосредственное отражение действительности происходит у них в недостаточно ярких образах.

2) художественный: К художественному типу относятся люди с меньшим преобладанием второй сигнальной системы над первой. Им присущи живость, яркость конкретных образов (художники, писатели, артисты, конструкторы, изобретатели и др.).

3) средний (смешанный): тип людей занимает промежуточное положение между двумя первыми.

Чрезмерное преобладание второй сигнальной системы, граничащее с отрывом ее от первой сигнальной системы, является нежелательным качеством человека.

«Нужно помнить, — говорил И.П. Павлов, — что вторая сигнальная система имеет значение через первую сигнальную систему и в связи с последней, а если она отрывается от первой сигнальной системы, то вы оказываетесь пустословом, болтуном и не найдете себе места в жизни».

У людей с чрезмерным преобладанием первой сигнальной системы, как правило, менее развита склонность к абстрагированию, теоретизации.

Итак, выше были рассмотрены основные положения учения И.П. Павлова о ВНД. Многие из этих положений не утратили своей значимости и в наши дни. Однако некоторые из них были уточнены и развиты далее учениками и последователями великого физиолога.

Современные исследования ВНД характеризуются развитием интегрального подхода к изучению целостной работы мозга.











Строение и функциональная организация нервной системы человека

 Психика человека – социально обусловленный феномен; а не естественный продукт мозга. Однако реализуется она естественным, физиологическим субстратом – мозгом.Функционирование организма как единого целостного образования обеспечивается нервной системой – совокупностью нервных образований.Вся нервная система делится нацентральную, периферическую и вегетативную. К центральной нервной системе относятсяголовной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна – периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и исполнительными органами – мышцами. Вегетативная нервная система обслуживает внутренние органы и железы.Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде. Воздействия среды, которые вызывают ответные реакции организма, называютсяраздражителями, илистимулами.Раздражители среды (свет, звук, запах, прикосновение и т. п.) преобразуются органами чувств, специальными чувствительными клетками-рецепторами внервные импульсы – серию электрических" и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы поприносящим (афферентным) нервным волокнам передаются в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются повыносящим (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам) (рис. 8).Нервная система обеспечивает интеграцию внешнего воздействия с соответствующей реакцией организма.Структурной единицей нервной системы является нервная клетка- нейрон. Он состоит из пяти частей:тела клетки, ядра,разветвленных отростков –дендритов (по ним нервные импульсы идут к телу клетки) и одного длинного отростка –аксона (по нему нервный импульс переходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам – мышцам или железам). Аксон имеет множество отростков. Они соединены с дендритами соседних нейронов особыми образованиями –синапсами, которые играют существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускают одни импульсы и задерживают другие (рис. 9). Рис. 8. Последствия укуса комара.Сигнал от рецептора (1) отправляется к спинному мозгу (2), и включившаяся рефлекторная дуга может вызвать отдергивание руки (3). Но сигнал тем временем идет дальше к головному мозгу (4), направляясь по прямому пути в таламус и кору (5) и к ретикулярной формации (6). Последняя активирует кору (7) и побуждает ее обратить внимание на сигнал, о наличии которого она только что узнала. Внимание к сигналу проявляется в движениях головы и глаз (8), что ведет к опознанию раздражителя (9), а затем к программированию реакции другой руки с целью прогнать нежданного гостя (10). Действия нейронов взаимосвязаны. Различаются три вида нервных клеток: чувствительные, двигательные, центральные (интернейроны) (рис. 10). Рис. 8. Схема нейрона.Возбуждение рецептора и других нейронов изменяет мембранный потенциал дендритов (1) и тела клетки (2). Эффекты этих изменений сходятся на аксонном холмике (3). В результате этого нервный импульс начинает распространяться по аксону (4) и его концевым разветвлениям. Это активизирует синаптические концевые луковички – синапсы (5), которые в свою очередь изменяют мембранный потенциал других нейронов или мышечных волокон.Рис. 10. Три типа нейронов, составляющих нервную систему:а – двигательные, б – чувствительные, в – центральные, 1 – дендриты, 2 – тело клетки, 3 – аксон. Центральные нейроны осуществляют информационные связи между чувствительными и двигательными нейронами. Они образуют основную массу человеческого мозга. В мозге человека около 20 млрд. нервных клеток, соединенных множеством синапсов.Информация в нервной системе кодируется в виде биоэлектрохимических импульсов. Поступая от рецепторов или других нейронов, эти импульсы проходят через тело нейрона и, попадая на синаптическую бляшку аксона, открывают проходы через синаптическую щель (промежуток между аксоном одного нейрона и дендритом другого) для нейрогормонов (нейромедиаторов). В. зависимости от соответствия возбужденных нейрогормонов одного нейрона нейрогормонам другого биоэлектрический потенциал переходит или не переходит от аксона на дендрит другой клетки. Таким образом, нейрогормоны позволяют возбуждать постсинаптический нейрон или блокируют передачу импульса, уменьшая возбудимость постсинаптического нейрона. Закодированная в нервном импульсе информация избирательно направляется в определенные нервные ансамбли – функциональные системы.Сигналы внешней среды анализируются и синтезируются в многочисленных нейронных сетях. В коре мозга имеются связанные между собойсенсорные (чувствительные) иэффекторные (двигательные) зоны. Мозг человека – грандиозная система взаимосвязанных нейронов, материальный субстрат психики: приемник, преобразователь и передатчик закодированной информации.Строение мозга. Простейшие автоматизированные реакции, связанные с самосохранением, регулируютсяспинным мозгом, находящимся в позвоночном столбе (рис. 11).Спинной мозг переходит впродолговатый мозг головного мозга, регулирующий различные процессы жизнеобеспечения в организме – дыхание и др. (рис. 12). Следующее образование –средний мозг, через который проходят все нервные пути от органов чувств к большим полушариям. Средний мозг регулирует работу органов чувств. Проявление врожденных ориентировочных рефлексов (прислушивание, всматривание) – результат деятельности среднего мозга. В среднем мозге находится сетевидное образование –ретикулярная информация. Импульсы от органов чувств как бы заряжают эту формацию, и она оказывает активизирующее (тонизирующее) влияние на всю кору головного мозга.Рис. 11. Головной и спинной мозг.Белым шнуром расположился в канале позвоночного столба спинной мозг. Его длина около полуметра. Справа и слева от него отходят 32 пары нервов. Они идут в глубь тела, образуя крупные сплетения, от них отходят новые ветви нервов, расходясь по всему телу тонкими нитями. В верхней своей части спинной мозг переходит в продолговатую часть головного мозга. Спинной мозг – отдел центральной нервной системы, центр многих безусловно-рефлекторных реакций:мышечно-двигательных, сосудодвигательных и др. Над средним мозгом расположенпромежуточный мозг. Он включает в себя таламус, гипоталамус, лимбическую систему и контролирует сложные врожденные реакции: питание, защита, размножение (рис. 12).Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И. П. Павлова, являются "источником силы для корковых клеток").В мозге человека имеются все те структуры, которые возникли на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат "опыт". накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных.








§ 1. Строение и функциональная организация нервной системы человека

Психика человека – социально обусловленный феномен; а не естественный продукт мозга. Однако реализуется она естественным, физиологическим субстратом – мозгом. Функционирование организма как единого целостного образования обеспечивается нервной системой – совокупностью нервных образований.Вся нервная система делится на центральную, периферическую и вегетативную. К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна – периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и исполнительными органами – мышцами. Вегетативная нервная система обслуживает внутренние органы и железы. Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде. Воздействия среды, которые вызывают ответные реакции организма, называются раздражителями, или стимулами.Раздражители среды (свет, звук, запах, прикосновение и т. п.) преобразуются органами чувств, специальными чувствительными клетками-рецепторами в нервные импульсы – серию электрических" и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы по приносящим (афферентным) нервным волокнам передаются в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по выносящим (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам) (рис. 8).Нервная система обеспечивает интеграцию внешнего воздействия с соответствующей реакцией организма.Структурной единицей нервной системы является нервная клетка - нейрон. Он состоит из пяти частей: тела клетки, ядра, разветвленных отростков – дендритов (по ним нервные импульсы идут к телу клетки) и одного длинного отростка – аксона (по нему нервный импульс переходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам – мышцам или железам). Аксон имеет множество отростков. Они соединены с дендритами соседних нейронов особыми образованиями – синапсами, которые играют существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускают одни импульсы и задерживают другие (рис. 9).Рис. 8. Последствия укуса комара.Сигнал от рецептора (1) отправляется к спинному мозгу (2), и включившаяся рефлекторная дуга может вызвать отдергивание руки (3). Но сигнал тем временем идет дальше к головному мозгу (4), направляясь по прямому пути в таламус и кору (5) и к ретикулярной формации (6). Последняя активирует кору (7) и побуждает ее обратить внимание на сигнал, о наличии которого она только что узнала. Внимание к сигналу проявляется в движениях головы и глаз (8), что ведет к опознанию раздражителя (9), а затем к программированию реакции другой руки с целью прогнать нежданного гостя (10).Действия нейронов взаимосвязаны. Различаются три вида нервных клеток: чувствительные, двигательные, центральные (интернейроны) (рис. 10). Рис. 8. Схема нейрона.Возбуждение рецептора и других нейронов изменяет мембранный потенциал дендритов (1) и тела клетки (2). Эффекты этих изменений сходятся на аксонном холмике (3). В результате этого нервный импульс начинает распространяться по аксону (4) и его концевым разветвлениям. Это активизирует синаптические концевые луковички – синапсы (5), которые в свою очередь изменяют мембранный потенциал других нейронов или мышечных волокон.Рис. 10. Три типа нейронов, составляющих нервную систему:а – двигательные, б – чувствительные, в – центральные, 1 – дендриты, 2 – тело клетки, 3 – аксон.Центральные нейроны осуществляют информационные связи между чувствительными и двигательными нейронами. Они образуют основную массу человеческого мозга. В мозге человека около 20 млрд. нервных клеток, соединенных множеством синапсов.Информация в нервной системе кодируется в виде биоэлектрохимических импульсов. Поступая от рецепторов или других нейронов, эти импульсы проходят через тело нейрона и, попадая на синаптическую бляшку аксона, открывают проходы через синаптическую щель (промежуток между аксоном одного нейрона и дендритом другого) для нейрогормонов (нейромедиаторов). В. зависимости от соответствия возбужденных нейрогормонов одного нейрона нейрогормонам другого биоэлектрический потенциал переходит или не переходит от аксона на дендрит другой клетки. Таким образом, нейрогормоны позволяют возбуждать постсинаптический нейрон или блокируют передачу импульса, уменьшая возбудимость постсинаптического нейрона. Закодированная в нервном импульсе информация избирательно направляется в определенные нервные ансамбли – функциональные системы.Сигналы внешней среды анализируются и синтезируются в многочисленных нейронных сетях. В коре мозга имеются связанные между собой сенсорные (чувствительные) и эффекторные (двигательные) зоны. Мозг человека – грандиозная система взаимосвязанных нейронов, материальный субстрат психики: приемник, преобразователь и передатчик закодированной информации.Строение мозга. Простейшие автоматизированные реакции, связанные с самосохранением, регулируются спинным мозгом, находящимся в позвоночном столбе (рис. 11).Спинной мозг переходит в продолговатый мозг головного мозга, регулирующий различные процессы жизнеобеспечения в организме – дыхание и др. (рис. 12). Следующее образование – средний мозг, через который проходят все нервные пути от органов чувств к большим полушариям. Средний мозг регулирует работу органов чувств. Проявление врожденных ориентировочных рефлексов (прислушивание, всматривание) – результат деятельности среднего мозга. В среднем мозге находится сетевидное образование – ретикулярная информация. Импульсы от органов чувств как бы заряжают эту формацию, и она оказывает активизирующее (тонизирующее) влияние на всю кору головного мозга.Рис. 11. Головной и спинной мозг.Белым шнуром расположился в канале позвоночного столба спинной мозг. Его длина около полуметра. Справа и слева от него отходят 32 пары нервов. Они идут в глубь тела, образуя крупные сплетения, от них отходят новые ветви нервов, расходясь по всему телу тонкими нитями. В верхней своей части спинной мозг переходит в продолговатую часть головного мозга. Спинной мозг – отдел центральной нервной системы, центр многих безусловно-рефлекторных реакций:мышечно-двигательных, сосудодвигательных и др.Над средним мозгом расположен промежуточный мозг. Он включает в себя таламус, гипоталамус, лимбическую систему и контролирует сложные врожденные реакции: питание, защита, размножение (рис. 12).Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И. П. Павлова, являются "источником силы для корковых клеток").В мозге человека имеются все те структуры, которые возникли на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат "опыт". накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных. Особенно развита у человека кора больших полушарий – орган высших психических функций.Общая площадь коры мозга в среднем равна 0,25 м 2. Ее толщина – 3–4 мм. Кора состоит из 6 слоев. Нервные клетки каждого слоя имеют специфическое строение и выполняют различные функции.В головном мозге выделяются два основных блока: 1) блок приема, переработки и хранения информации– отделы мозга, осуществляющие обработку информации, поступающей от различных рецепторов – зрительных, слуховых, кожных, двигательных и др. все корковые зоны этого блока функционируют в иерархической взаимосвязи – первичные зоны осуществляют раздробление, первичный анализ поступающей сенсорной информации, вторичные зоны выполняют функцию синтеза – объединения, интегрирования поступающей информации одной и той же модальности; третичные зоны – объединение информации, поступающей от отдельных анализаторов;2) блок программирования, регуляции и контроля деятельности–передние отделы мозга.Существуют также различия в функциях правого и левого полушарий (функциональная асимметрия мозга). Функцией левого полушария является оперирование вербально-знаковой информацией (логические операции, чтение, счет). Функция правого полушария – оперирование наглядными образами, распознавание объектов, образное мышление. Оба полушария функционируют взаимосвязанно.Различные нейроны коры имеют специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая – осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.Рис. 12. Функционально-системная организация головного мозга.Рис. 13. Расположение некоторых функциональных зон в коре головного мозга человека:1 – зона речевого образования (центр Брока), 2 – область двигательного анализатора, 3 – зона анализа устных словесных сигналов (центр Вернике), 4 – область слухового анализатора, 5 – анализ письменных словесных сигналов, 6 – область зрительного анализатора.По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц – полей (поля Бродмана). Различаются также четыре доли коры головного мозга: затылочная, височная, теменная и лобная и функциональные зоны.Кора головного мозга человека – целостно работающий орган, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы. Так, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная – речевые, височная – слуховые. Различные части тела имеют свое "представительство" в коре мозга. Все отделы коры мозга взаимосвязаны. Обширные специализированные зоны коры обеспечивают речевую деятельность человека (рис. 13).Основными методами изучения работы головного мозга являются запись биотоков мозга – электроэнцефалограмма (ЭЭГ)* и метод анализа динамики условных рефлексов. Термин "рефлекс" был введен французским ученым Рене Декартом в XVII в. Но для объяснения психической деятельности он был применен основоположником русской материалистической физиологии И. М. Сеченовым. Развивая учение И. М. Сеченова, И. П. Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлексов и использовал условный рефлекс как метод изучения, высшей нервной деятельности. Все рефлексы были разделены им на две группы – безусловные и условные. Безусловные рефлексы – врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т. п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (например, выделение слюны при виде пищи). Безусловные рефлексы представляют собой природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Безусловные рефлексы одинаковы у всех особей одного вида. Они осуществляются с помощью спинного и низших отделов головного мозга. Сложные комплексы безусловных рефлексов проявляются в виде инстинктов. Но поведение высших животных и человека характеризуется не только врожденными, т. е. безусловными реакциями, но и такими реакциями, которые приобретены данным организмом в процессе индивидуальной жизнедеятельности, т. е. условными рефлексами. Биологический смысл условного рефлекса состоит в том, что многочисленные внешние раздражители, окружающие животное в естественных условиях и сами по себе не имеющие жизненно важного значения, предшествуя в опыте животного пище или опасности, удовлетворению других биологических потребностей, начинают выступать в роли сигналов, по которым животное ориентирует свое поведение (рис. 14).* Мозг человека состоит из 20 млрд. клеток, каждая из которых в возбужденном состоянии создает электрический потенциал. Электрическая активность мозга впервые была зарегистрирована в виде электроэнцефалограммы Бергером в 1924 году. При низкой активности мозга масса клеток разряжается одновременно. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) это записывается в виде медленных волн (волн низкой частоты и большой амплитуды). К медленным волнам относятся альфа волны (8–12 циклов в секунду), тета-волны (4–7 Гц) и дельта-волны (0,5–3 Гц). Все эти волны характерны для различных стадий сна. В период активной работы мозга каждая клетка разряжается в соответствии со своей специфической функцией – в результате электрическая активность мозга становится асинхронной, она регистрируется в виде волн высокой частоты и малой амплитуды. Эти быстрые волны называются бета-волнами (13–26 Гц). Их амплитуда уменьшается по мере возрастания интенсивности мозговой деятельности, что и позволяет судить об уровне психической активности субъекта.Рис. 14. Схема образовать условного рефлекса. а – слюноотделение вызывается безусловным раздражителем – пищей; б – возбуждение от пищевого раздражителя связывается с предшествующим индифферентным раздражителем (светом лампочки);в – свет лампочки стал сигналом возможного появления пищи: на него выработался условный рефлекс.Итак, механизм наследственного приспособления – это безусловный рефлекс, а механизм индивидуального изменчивого приспособления – условный рефлекс, вырабатываемый при сочетании жизненно значимых явлений с сопутствующими сигналами.Условный рефлекс вырабатывается на основе любой из безусловных реакций. Рефлексы на необычные сигналы, не встречающиеся в естественной обстановке, называются искусственными условными рефлексами. В лабораторных условиях можно выработать множество условных рефлексов на любой искусственный раздражитель.С понятием условного рефлекса Павлов связывал принцип сигнальности высшей нервной деятельности, принцип синтеза внешних воздействий и внутренних состояний.Открытие Павловым основного механизма высшей нервной деятельности – условного рефлекса – -стало одним из революционизирующих завоеваний естествознания, исторически поворотным пунктом в понимании связи физиологического и психического*.* Наряду с условным рефлексом – основным механизмом поведенческого приспособления к условиям среды – существуют и другие психофизиологические механизмы адаптации организма к среде: привыкание, латентное научение, запечатление (импритинг) и др. Не имея возможности рассмотреть здесь все указанные адаптационные механизмы, поясним лишь явление импритинга.С познания динамики образования и изменения условных рефлексов началось раскрытие сложных механизмов деятельности человеческого мозга, выявление закономерностей высшей нервной деятельности.С открытых И. П. Павловым принципов и законов высшей нервной деятельности мы и начинаем изучение нейрофизиологических основ психики.<< | ?









АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Строение и функциональная организация нервной системы человека.

Психика человека – социально обусловленный феномен, а не естественный продукт мозга. Однако реализуется она естественным, физиологическим субстратом – мозгом.

Функционирование организма как единого целостного образования обеспечивается нервной системой – совокупностью нервных образований.

Вся нервная система делится нацентральную, периферическую и вегетативную. К центральной нервной системе относятсяголовной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна – периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и исполнительными органами – мышцами. Вегетативная нервная система обслуживает внутренние органы и железы.

Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде. Воздействия среды, которые вызывают ответные реакции организма, называютсяраздражителями, илистимулами.

Раздражители среды (свет, звук, запах, прикосновение и т. п.) преобразуются органами чувств, специальными чувствительными клетками-рецепторами внервные импульсы – серию электрических и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы поприносящим (афферентным) нервным волокнам передаются в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются повыносящим (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам) (рис. 1).

Рис. 1. Последствия укуса комара.

Сигнал от рецептора (1) отправляется к спинному мозгу (2), и включившаяся рефлекторная дуга может вызвать отдергивание руки (3). Но сигнал тем временем идет дальше к головному мозгу (4), направляясь по прямому пути в таламус и кору (5) и к ретикулярной формации (6). Последняя активирует кору (7) и побуждает ее обратить внимание на сигнал, о наличии которого она только что узнала. Внимание к сигналу проявляется в движениях головы и глаз (8), что ведет к опознанию раздражителя (9), а затем к программированию реакции другой руки с целью прогнать нежданного гостя (10).

 

Нервная система обеспечивает интеграцию внешнего воздействия с соответствующей реакцией организма.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка- нейрон. Он состоит из пяти частей:тела клетки, ядра,разветвленных отростков –дендритов (по ним нервные импульсы идут к телу клетки) и одного длинного отростка –аксона (по нему нервный импульс переходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам – мышцам или железам). Аксон имеет множество отростков. Они соединены с дендритами соседних нейронов особыми образованиями –синапсами, которые играют существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускают одни импульсы и задерживают другие (рис. 2).

 

Рис. 2. Схема нейрона.

Возбуждение рецептора и других нейронов изменяет мембранный потенциал дендритов (1) и тела клетки (2). Эффекты этих изменений сходятся на аксонном холмике (3). В результате этого нервный импульс начинает распространяться по аксону (4) и его концевым разветвлениям. Это активизирует синаптические концевые луковички – синапсы (5), которые в свою очередь изменяют мембранный потенциал других нейронов или мышечных волокон.

Рис. 3. Три типа нейронов, составляющих нервную систему:

а – двигательные, б – чувствительные, в – центральные, 1 – дендриты, 2 – тело клетки, 3 – аксон.

 

Действия нейронов взаимосвязаны. Различаются три вида нервных клеток: чувствительные, двигательные, центральные (интернейроны) (рис. 3).

Центральные нейроны осуществляют информационные связи между чувствительными и двигательными нейронами. Они образуют основную массу человеческого мозга. В мозге человека около 20 млрд. нервных клеток, соединенных множеством синапсов.

Информация в нервной системе кодируется в виде биоэлектрохимических импульсов. Поступая от рецепторов или других нейронов, эти импульсы проходят через тело нейрона и, попадая на синаптическую бляшку аксона, открывают проходы через синаптическую щель (промежуток между аксоном одного нейрона и дендритом другого) для нейрогормонов (нейромедиаторов). В. зависимости от соответствия возбужденных нейрогормонов одного нейрона нейрогормонам другого биоэлектрический потенциал переходит или не переходит от аксона на дендрит другой клетки. Таким образом, нейрогормоны позволяют возбуждать постсинаптический нейрон или блокируют передачу импульса, уменьшая возбудимость постсинаптического нейрона. Закодированная в нервном импульсе информация избирательно направляется в определенные нервные ансамбли – функциональные системы.

Сигналы внешней среды анализируются и синтезируются в многочисленных нейронных сетях. В коре мозга имеются связанные между собойсенсорные (чувствительные) иэффекторные (двигательные) зоны. Мозг человека – грандиозная система взаимосвязанных нейронов, материальный субстрат психики: приемник, преобразователь и передатчик закодированной информации.

Строение мозга. Простейшие автоматизированные реакции, связанные с самосохранением, регулируютсяспинным мозгом, находящимся в позвоночном столбе (рис. 4).

Рис. 4. Головной и спинной мозг.

 

Спинной мозг переходит впродолговатый мозг головного мозга, регулирующий различные процессы жизнеобеспечения в организме – дыхание и др. (рис. 5).

Следующее образование –средний мозг, через который проходят все нервные пути от органов чувств к большим полушариям. Средний мозг регулирует работу органов чувств. Проявление врожденных ориентировочных рефлексов (прислушивание, всматривание) – результат деятельности среднего мозга. В среднем мозге находится сетевидное образование –ретикулярная информация. Импульсы от органов чувств как бы заряжают эту формацию, и она оказывает активизирующее (тонизирующее) влияние на всю кору головного мозга.

 

Рис. 5. Функционально-системная организация головного мозга.

Белым шнуром расположился в канале позвоночного столба спинной мозг. Его длина около полуметра. Справа и слева от него отходят 32 пары нервов. Они идут в глубь тела, образуя крупные сплетения, от них отходят новые ветви нервов, расходясь по всему телу тонкими нитями. В верхней своей части спинной мозг переходит в продолговатую часть головного мозга. Спинной мозг – отдел центральной нервной системы, центр многих безусловно-рефлекторных реакций: мышечно-двигательных, сосудодвигательных и др.

Над средним мозгом расположенпромежуточный мозг. Он включает в себя таламус, гипоталамус, лимбическую систему и контролирует сложные врожденные реакции: питание, защита, размножение (рис. 5).

Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И. П. Павлова, являются «источником силы для корковых клеток»).

В мозге человека имеются все те структуры, которые возникли на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат «опыт», накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных.

Особенно развита у человека кора больших полушарий – орган высших психических функций.

Общая площадь коры мозга в среднем равна 0,25 м2. Ее толщина – 3–4 мм. Кора состоит из 6 слоев. Нервные клетки каждого слоя имеют специфическое строение и выполняют различные функции.

В головном мозге выделяются два основных блока: 1) блок приема, переработки и хранения информации– отделы мозга, осуществляющие обработку информации, поступающей от различных рецепторов – зрительных, слуховых, кожных, двигательных и др.; все корковые зоны этого блока функционируют в иерархической взаимосвязи – первичные зоны осуществляют раздробление, первичный анализ поступающей сенсорной информации, вторичные зоны выполняют функцию синтеза – объединения, интегрирования поступающей информации одной и той же модальности; третичные зоны – объединение информации, поступающей от отдельных анализаторов;

2) блок программирования, регуляции и контроля деятельности–передние отделы мозга.

Существуют также различия в функциях правого и левого полушарий (функциональная асимметрия мозга). Функцией левого полушария является оперирование вербально-знаковой информацией (логические операции, чтение, счет). Функция правого полушария – оперирование наглядными образами, распознавание объектов, образное мышление. Оба полушария функционируют взаимосвязанно.

Различные нейроны коры имеют специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая – осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.

 

Рис. 6. Расположение некоторых функциональных зон в коре головного мозга человека:

1 – зона речевого образования (центр Брока), 2 – область двигательного анализатора, 3 – зона анализа устных словесных сигналов (центр Вернике), 4 – область слухового анализатора, 5 – анализ письменных словесных сигналов, 6 – область зрительного анализатора.

 

По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц – полей (поля Бродмана). Различаются также четыре доли коры головного мозга: затылочная, височная, теменная и лобная и функциональные зоны.

Кора головного мозга человека – целостно работающий орган, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы. Так, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная – речевые, височная слуховые. Различные части тела имеют свое «представительство» в коре мозга. Все отделы коры мозга взаимосвязаны. Обширные специализированные зоны коры обеспечивают речевую деятельность человека (рис. 6).

Основными методами изучения работы головного мозга являются запись биотоков мозга – электроэнцефалограмма (ЭЭГ) и метод анализа динамики условных рефлексов.

Термин "рефлекс" был введен французским ученым Рене Декартом в XVII в. Но для объяснения психической деятельности он был применен основоположником русской материалистической физиологии И. М. Сеченовым. Развивая учение И. М. Сеченова, И. П. Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлексов и использовал условный рефлекс как метод изучения, высшей нервной деятельности.

Все рефлексы были разделены им на две группы – безусловные и условные.

Безусловные рефлексы – врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т. п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (например, выделение слюны при виде пищи). Безусловные рефлексы представляют собой природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Безусловные рефлексы одинаковы у всех особей одного вида. Они осуществляются с помощью спинного и низших отделов головного мозга. Сложные комплексы безусловных рефлексов проявляются в виде инстинктов.

Но поведение высших животных и человека характеризуется не только врожденными, т. е. безусловными реакциями, но и такими реакциями, которые приобретены данным организмом в процессе индивидуальной жизнедеятельности, т. е., условными рефлексами. Биологический смысл условного рефлекса состоит в том, что многочисленные внешние раздражители, окружающие животное в естественных условиях и сами по себе не имеющие жизненно важного значения, предшествуя в опыте животного пище или опасности, удовлетворению других биологических потребностей, начинают выступать в ролисигналов, по которым животное ориентирует свое поведение.

Итак, механизм наследственного приспособления – это безусловный рефлекс, а механизм индивидуального изменчивого приспособления – условный рефлекс, вырабатываемый при сочетании жизненно значимых явлений с сопутствующими сигналами.

Условный рефлекс вырабатывается на основе любой из безусловных реакций. Рефлексы на необычные сигналы, не встречающиеся в естественной обстановке, называются искусственными условными рефлексами. В лабораторных условиях можно выработать множество условных рефлексов на любой искусственный раздражитель.

С понятием условного рефлекса Павлов связывал принцип сигнальности высшей нервной деятельности, принцип синтеза внешних воздействий и внутренних состояний.

Открытие Павловым основного механизма высшей нервной деятельности – условного рефлекса – стало одним из революционизирующих завоеваний естествознания, исторически поворотным пунктом в понимании связи физиологического и психического.

С познания динамики образования и изменения условных рефлексов началось раскрытие сложных механизмов деятельности человеческого мозга, выявление закономерностей высшей нервной деятельности.

С открытых И. П. Павловым принципов и законов высшей нервной деятельности мы и начинаем изучение нейрофизиологических основ психики.

 










? Предыдущая11121314151617181920Следующая ?

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна — периферическая нервная система (ПНС). Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами — мышцами и железами.

Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде.

Стимулы внешней среды (свет, звук, запах, прикосновение и т.п.) преобразуются специальными чувствительными клетками (рецепторами) в нервные импульсы — серию электрических и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы передаются по чувствительным (афферентным) нервным волокнам в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по моторным (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам). Эти исполнительные органы называются эффекторами.

Основная функция нервной системы — интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков — дендритов - по ним нервные импульсы идут к телу клетки - и одного длинного отростка — аксона — по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам.

Отростки двух соседних нейронов соединяются особым образованием — синапсом. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность.

ЦНС состоит из головного и спинного мозга.

Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный.

Все отделы мозга имеют свои функции.

Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса — центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды), лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации).

У человека особенно развита кора больших полушарий — орган высших психических функций. Она имеет толщину 3—4 мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м. Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой. Их насчитывается около 15 миллиардов.

Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.

По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц — полей, а по расположению его частей — на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную.

Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы (затылочная область коры осуществляет сложные зрительные фун­кции, лобно-височная — речевые, височная — слуховые, лобная – двигательные).

Все отделы коры мозга взаимосвязаны; они соединены и с нижележащими отделами мозга, которые осуществляют важнейшие жизненные функции. Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И.П. Павлова, являются «источником силы для корковых клеток»).

В мозгу человека имеются все те структуры, которые возникали на различных этапах эволюции живых организмов. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных. По мере усложнения организации животных на различных ступенях эволюции значение коры головного мозга все более и более возрастает.

Основной механизм нервной деятельности рефлекс — реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие при посредстве центральной нервной системы.

Термин «рефлекс» введен в физиологию французским ученым Рене Декартом в XVII веке. Для объяснения психической деятельности он был применен в 1863 году основоположником русской материалистической физиологии М.И. Сеченовым. Развивая учение И.М. Сеченова, И.П. Павлов экспериментально исследовал особенности функционирования рефлекса.

Все рефлексы делятся на две группы: условные и безусловные.

9.) Безусловные рефлексы — врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т.п.). Они не требуют каких-либо условий для своей выработки (рефлекс мигания, выделение слюны при виде пищи).

Это природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционного развития данного вида животных. Одинаковы у всех особей одного вида; это физиологический механизм инстинктов.

Условные рефлексы — физиологический механизм приспособления организма к изменяющимся условиям среды.

Условные рефлексы — это такие реакции организма, которые не являются врожденными, а вырабатываются в различных прижизненных условиях. Они возникают при условии постоянного предшествования различных явлений тем, которые жизненно важны для животного. Если же связь между этими явлениями исчезает, то условный рефлекс угасает (рычание тигра в зоопарке, не сопровождаясь его нападением, перестает пугать других животных).

Итак, деятельность мозга является отражением внешних воздействий как сигналов для тех или иных приспособительных действий.

Механизмом наследственного приспособления являются безусловные рефлексы, а механизмом идивидуально изменчивого приспособления являются условные рефлексы, сложные комплексы функциональных систем.











Действия нейронов взаимосвязаны. Различаются три вида нервных клеток: чувствительные, двигательные, центральные (интернейроны) (рис. 10). Рис. 8. Схема нейрона.Возбуждение рецептора и других нейронов изменяет мембранный потенциал дендритов (1) и тела клетки (2). Эффекты этих изменений сходятся на аксонном холмике (3). В результате этого нервный импульс начинает распространяться по аксону (4) и его концевым разветвлениям. Это активизирует синаптические концевые луковички – синапсы (5), которые в свою очередь изменяют мембранный потенциал других нейронов или мышечных волокон.Рис. 10. Три типа нейронов, составляющих нервную систему:а – двигательные, б – чувствительные, в – центральные, 1 – дендриты, 2 – тело клетки, 3 – аксон. Центральные нейроны осуществляют информационные связи между чувствительными и двигательными нейронами. Они образуют основную массу человеческого мозга. В мозге человека около 20 млрд. нервных клеток, соединенных множеством синапсов.Информация в нервной системе кодируется в виде биоэлектрохимических импульсов. Поступая от рецепторов или других нейронов, эти импульсы проходят через тело нейрона и, попадая на синаптическую бляшку аксона, открывают проходы через синаптическую щель (промежуток между аксоном одного нейрона и дендритом другого) для нейрогормонов (нейромедиаторов). В. зависимости от соответствия возбужденных нейрогормонов одного нейрона нейрогормонам другого биоэлектрический потенциал переходит или не переходит от аксона на дендрит другой клетки. Таким образом, нейрогормоны позволяют возбуждать постсинаптический нейрон или блокируют передачу импульса, уменьшая возбудимость постсинаптического нейрона. Закодированная в нервном импульсе информация избирательно направляется в определенные нервные ансамбли – функциональные системы.Сигналы внешней среды анализируются и синтезируются в многочисленных нейронных сетях. В коре мозга имеются связанные между собойсенсорные (чувствительные) иэффекторные (двигательные) зоны. Мозг человека – грандиозная система взаимосвязанных нейронов, материальный субстрат психики: приемник, преобразователь и передатчик закодированной информации.Строение мозга. Простейшие автоматизированные реакции, связанные с самосохранением, регулируютсяспинным мозгом, находящимся в позвоночном столбе (рис. 11).Спинной мозг переходит впродолговатый мозг головного мозга, регулирующий различные процессы жизнеобеспечения в организме – дыхание и др. (рис. 12). Следующее образование –средний мозг, через который проходят все нервные пути от органов чувств к большим полушариям. Средний мозг регулирует работу органов чувств. Проявление врожденных ориентировочных рефлексов (прислушивание, всматривание) – результат деятельности среднего мозга. В среднем мозге находится сетевидное образование –ретикулярная информация. Импульсы от органов чувств как бы заряжают эту формацию, и она оказывает активизирующее (тонизирующее) влияние на всю кору головного мозга.Рис. 11. Головной и спинной мозг.Белым шнуром расположился в канале позвоночного столба спинной мозг. Его длина около полуметра. Справа и слева от него отходят 32 пары нервов. Они идут в глубь тела, образуя крупные сплетения, от них отходят новые ветви нервов, расходясь по всему телу тонкими нитями. В верхней своей части спинной мозг переходит в продолговатую часть головного мозга. Спинной мозг – отдел центральной нервной системы, центр многих безусловно-рефлекторных реакций:мышечно-двигательных, сосудодвигательных и др. Над средним мозгом расположенпромежуточный мозг. Он включает в себя таламус, гипоталамус, лимбическую систему и контролирует сложные врожденные реакции: питание, защита, размножение (рис. 12).Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И. П. Павлова, являются "источником силы для корковых клеток").В мозге человека имеются все те структуры, которые возникли на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат "опыт". накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных.Развернуть









Общая характеристика центральной нервной системы

По мере эволюционного усложнения многоклеточных организмов, функциональной специализации клеток, возникла необходимость регуляции и координации жизненных процессов на надклеточном, тканевом, органном, системном и организменном уровнях. Эти новые регуляторные механизмы и системы должны были появиться наряду с сохранением и усложнением механизмов регуляции функций отдельных клеток с помощью сигнальных молекул. Приспособление многоклеточных организмов к изменениям в среде существования могло быть выполнено при условии, что новые механизмы регуляции будут способны обеспечить быстрые, адекватные, адресные ответные реакции. Эти механизмы должны быть способны запоминать и извлекать из аппарата памяти сведения о предыдущих воздействиях на организм, а также обладать другими свойствами, обеспечивающими эффективную приспособительную деятельность организма. Ими стали механизмы нервной системы, появившейся у сложных, высокоорганизованных организмов.Нервная система— это совокупность специальных структур, объединяющая и координирующая деятельность всех органов и систем организма в постоянном взаимодействии с внешней средой.К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. Головной мозг подразделяется на задний мозг (продолговатый мозг и варолиев мост), средний мозг, ретикулярную формацию, мозжечок, промежуточный мозг, лимбическую систему, подкорковые ядра, кору больших полушарий. Тела нейронов образуют серое вещество ЦНС, а их отростки (аксоны и дендриты) — белое вещество.

Общая характеристика нервной системы

Одной из функций нервной системы является восприятие различных сигналов (раздражителей) внешней и внутренней среды организма. Вспомним, что воспринимать разнообразные сигналы среды существования могут любые клетки с помощью специализированных клеточных рецепторов. Однако к восприятию ряда жизненно важных сигналов они не приспособлены и не могут мгновенно передать информацию другим клеткам, которые выполняют функцию регуляторов целостных адекватных реакций организма на действие раздражителей.Воздействие раздражителей воспринимается специализированными сенсорными рецепторами. Примерами таких раздражителей могут быть кванты света, звуки, тепло, холод, механические воздействия (гравитация, изменение давления, вибрация, ускорение, сжатие, растяжение), а также сигналы сложной природы (цвет, сложные звуки, слово).Для оценки биологической значимости воспринятых сигналов и организации на них адекватной ответной реакции в рецепторах нервной системы осуществляется их превращение - кодирование в универсальную форму сигналов, понятную нервной системе, — в нервные импульсы, проведение (передана) которых по нервным волокнам и путям в нервные центры необходимы для их анализа.Сигналы и результаты их анализа используются нервной системой для организации ответных реакции на изменения во внешней или внутренней среде, регуляции и координации функции клеток и надклеточных структур организма. Такие ответные реакции осуществляются эффекторными органами. Наиболее частыми вариантами ответных реакций на воздействия являются моторные (двигательные) реакции скелетной или гладкой мускулатуры, изменение секреции эпителиальных (экзокринных, эндокринных) клеток, инициируемые нервной системой. Принимая прямое участие в формировании ответных реакций на изменения в среде существования, нервная система выполняет функции регуляции гомеостаза, обеспечения функционального взаимодействия органов и тканей и их интеграции в единый целостный организм.Благодаря нервной системе осуществляется адекватное взаимодействие организма с окружающей средой не только через организацию ответных реакций эффекторными системами, но и через ее собственные психические реакции — эмоции, мотивации, сознание, мышление, память, высшие познавательные и творческие процессы.Нервную систему подразделяют на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую — нервные клетки и волокна за пределами полости черепной коробки и спинномозгового канала. Головной мозг человека содержит более 100 миллиардов нервных клеток (нейронов). Скопления нервных клеток, выполняющих или контролирующих одинаковые функции, формируют в центральной нервной системе нервные центры. Структуры мозга, представленные телами нейронов, формируют серое вещество ЦНС, а отростки этих клеток, объединяясь в проводящие пути, — белое вещество. Кроме этого, структурной частью ЦНС являются глиальные клетки, формирующие нейроглию. Число глиальных клеток приблизительно в 10 раз превышает число нейронов, и эти клетки составляют большую часть массы центральной нервной системы.Нервную систему по особенностям выполняемых функций и строения делят на соматическую и автономную (вегетативную). К соматической относят структуры нервной системы, которые обеспечивают восприятие сенсорных сигналов преимущественно внешней среды через органы чувств, и контролируют работу поперечно-полосатой (скелетной) мускулатуры. К автономной (вегетативной) нервной системе относят структуры, которые обеспечивают восприятие сигналов преимущественно внутренней среды организма, регулируют работу сердца, других внутренних органов, гладкой мускулатуры, экзокринных и части эндокринных желез.В центральной нервной системе принято выделять структуры, расположенные на различных уровнях, для которых свойственны специфические функции и роль в регуляции жизненных процессов. Среди них кора головного мозга, базальные ядра, таламус, гипоталамус, структуры ствола мозга, мозжечок, спинной мозг, периферическая нервная система.

Строение нервной системы

Нервную систему подразделяют на центральную и периферическую. К центральной нервной системе (ЦНС) относятся головной и спинной мозг, а к периферической — нервы, отходящие от центральной нервной системы к различным органам.Рис. 1. Строение нервной системы. Рис. 2. Функциональное деление нервной системы. Значение нервной системы:
  • объединяет органы и системы организма в единое целое;
  • регулирует работу всех органов и систем организма;
  • осуществляет связь организма с внешней средой и приспособление его к условиям среды;
  • составляет материальную основу психической деятельности: речь, мышление, социальное поведение.

Структура нервной системы

Структурно-физиологической единицей нервной системы является нервная клетка -нейрон (рис. 3). Он состоит из тела (сомы), отростков (дендритов) и аксона. Дендриты сильно ветвятся и образуют множество синапсов с другими клетками, что определяет их ведущую роль в восприятии нейроном информации. Аксон начинается от тела клетки аксонным холмиком, являющимся генератором нервного импульса, который затем по аксону проводится к другим клеткам. Мембрана аксона в области синапса содержит специфические рецепторы, способные реагировать на различные медиаторы или нейромодуляторы. Поэтому на процесс выделения медиатора пресинаптическими окончаниями могут оказывать влияние другие нейроны. Также мембрана окончаний содержит большое число кальциевых каналов, через которые ионы кальция поступают внутрь окончания при его возбуждении и активизируют выделение медиатора.Рис. 3. Схема нейрона (по И.Ф. Иванову): а — строение нейрона: 7 — тело (перикарион); 2 — ядро; 3 — дендриты; 4,6 — нейриты; 5,8 — миелиновая оболочка; 7- коллатераль; 9 — перехват узла; 10 — ядро леммоцита; 11 — нервные окончания; б — типы нервных клеток: I — униполярная; II — мультиполярная; III — биполярная; 1 — неврит; 2 -дендрит. Обычно в нейронах потенциал действия возникает в области мембраны аксонного холмика, возбудимость которой в 2 раза выше возбудимости других участков. Отсюда возбуждение распространяется по аксону и телу клетки.Аксоны, помимо функции проведения возбуждения, служат каналами для транспорта различных веществ. Белки и медиаторы, синтезированные в теле клетки, органеллы и другие вещества могут перемещаться по аксону к его окончанию. Это перемещение веществ получило название аксонного транспорта. Существует два его вида — быстрый и медленный аксонный транспорт.Каждый нейрон в центральной нервной системе выполняет три физиологические роли: воспринимает нервные импульсы с рецепторов или других нейронов; генерирует собственные импульсы; проводит возбуждение к другому нейрону или органу.По функциональному значению нейроны подразделяют на три группы: чувствительные (сенсорные, рецепторные); вставочные (ассоциативные); моторные (эффекторные, двигательные).Помимо нейронов в центральной нервной системе имеются глиальные клетки, занимающие половину объема мозга. Периферические аксоны также окружены оболочкой из глиальных клеток — леммоцитов (шванновские клетки). Нейроны и глиальные клетки разделены межклеточными щелями, которые сообщаются друге другом и образуют заполненное жидкостью межклеточное пространство нейронов и глии. Через это пространств происходит обмен веществами между нервными и глиальными клетками.Клетки нейроглии выполняют множество функций: опорную, защитную и трофическую роль для нейронов; поддерживают определенную концентрацию ионов кальция и калия в межклеточном пространстве; разрушают нейромедиаторы и другие биологически активные вещества.

Функции центральной нервной системы

Центральная нервная система выполняет несколько функций.Интегративная: организм животных и человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток, тканей, органов и их систем. Эту взаимосвязь, объединение различных составляющих организма в единое целое (интеграция), их согласованное функционирование обеспечивает центральная нервная система.Координирующая: функции различных органов и систем организма должны протекать согласованно, так как только при таком способе жизнедеятельности возможно поддерживать постоянство внутренней среды, равно как и успешно адаптировать к изменяющимся условиям окружающей среды. Координацию деятельности составляющих организм элементов осуществляет центральная нервная система.Регулирующая: центральная нервная система регулирует все процессы, протекающие в организме, поэтому при ее участии происходят наиболее адекватные изменения работы различных органов, направленные на обеспечение той или иной его деятельности.Трофическая: центральная нервная система осуществляет регуляцию трофики, интенсивности обменных процессов в тканях организма, что лежит в основе формирования реакций, адекватных происходящим изменениям во внутренней и внешней среде.Приспособительная: центральная нервная система осуществляет связь организма с внешней средой путем анализа и синтеза поступающей к ней разнообразной информации от сенсорных систем. Это дает возможность перестраивать деятельность различных органов и систем в соответствии с изменениями среды. Она выполняет функции регулятора поведения, необходимого в конкретных условиях существования. Это обеспечивает адекватное приспособление к окружающему миру.Формирование ненаправленного поведения: центральная нервная система формирует определенное поведение животного в соответствии с доминирующей потребностью.

Рефлекторная регуляция нервной деятельности

Приспособление процессов жизнедеятельности организма, его систем, органов, тканей к меняющимся условиям среды называется регуляцией. Регуляция, обеспечиваемая совместно нервной и гормональной системами, называется нервно-гормональной регуляцией. Благодаря нервной системе организм осуществляет свою деятельность по принципу рефлекса.Основным механизмом деятельности центральной нервной системы является рефлекс— это ответная реакция организма на действия раздражителя, осуществляемая с участием ЦНС и направленная на достижение полезного результата.Рефлекс в переводе с латинского языка означает «отражение. Термин «рефлекс был впервые предложен чешским исследователем И.Г. Прохаской, который развил учение об отражательных действиях. Дальнейшее становление рефлекторной теории связано с именем И.М. Сеченова. Он полагал, что все бессознательное и сознательное совершается по типу рефлекса. Но тогда еще не существовало методов объективной оценки деятельности мозга, которые могли бы подтвердить это предположение. Позднее объективный метод оценки деятельности мозга был разработан академиком И.П. Павловым, и он получил название метода условных рефлексов. С помощью этого метода ученый доказал, что в основе высшей нервной деятельности животных и человека лежат условные рефлексы, формирующиеся на базе безусловных рефлексов за счет образования временных связей. Академик П.К. Анохин показал, что все многообразие деятельности животных и человека осуществляется на основе концепции функциональных систем.Морфологической основой рефлекса являетсярефлекторная дуга, состоящая из нескольких нервных структур, которая обеспечивает осуществление рефлекса.В образовании рефлекторной дуги участвуют три вида нейронов: рецепторные (чувствительные), промежуточные (вставочные), двигательные (эффекторные) (рис. 6.2). Они объединяются в нейронные цепи.Рис. 4. Схема регуляции но принципу рефлекса. Рефлекторная дуга: 1 — рецептор; 2 — афферентный путь; 3 — нервный центр; 4 — эфферентный путь; 5 — рабочий орган (любой орган организма); МН — моторный нейрон; М — мышца; КН — командный нейрон; СН — сенсорный нейрон, Мод. Н — модуляторный нейрон. Дендрит ренепторного нейрона контактирует с рецептором, его аксон направляется в ЦНС и взаимодействует с вставочным нейроном. От вставочного нейрона аксон идет к эффекторному нейрону, а его аксон направляется на периферию к исполнительному органу. Таким образом и формируется рефлекторная дуга.Рецепторные нейроны расположены на периферии и во внутренних органах, а вставочные и двигательные находятся в ЦНС.В рефлекторной дуге различают пять звеньев: рецептор, афферентный (или центростремительный) путь, нервный центр, эфферентный (или центробежный) путь и рабочий орган (или эффектор).Рецептор — специализированное образование, воспринимающее раздражение. Рецептор состоит из специализированных высокочувствительных клеток.Афферентное звено дуги представляет собой рецепторный нейрон и проводит возбуждение от рецептора к нервному центру.Нервный центр образован большим числом вставочных и двигательных нейронов.Это звено рефлекторной дуги состоит из совокупности нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС. Нервный центр воспринимает импульсы от рецепторов по афферентному пути, осуществляет анализ и синтез этой информации, затем передает сформированную программу действий по эфферентным волокнам к периферическому исполнительному органу. А рабочий орган осуществляет свойственную ему деятельность (мышца сокращается, железа выделяет секрет и т.д.).Специальное звено обратной афферентации воспринимает параметры совершенного рабочим органом действия и передает эту информацию в нервный центр. Нервный центр является акцептором действия звена обратной афферентации и воспринимает информацию с рабочего органа о совершенном действии.Время от начала действия раздражителя на рецептор до появления ответной реакции называется временем рефлекса.Все рефлексы у животных и человека подразделяются на безусловные и условные.Безусловные рефлексы - врожденные, наследственно передающиеся реакции. Безусловные рефлексы осуществляются через уже сформированные в организме рефлекторные дуги. Безусловные рефлексы видоспецифичны, т.е. свойственны всем животным данного вида. Они постоянны в течение жизни и возникают в ответ на адекватные раздражения рецепторов. Безусловные рефлексы классифицируются и по биологическому значению: пищевые, оборонительные, половые, локомоторные, ориентировочные. По расположению рецепторов эти рефлексы подразделяются: на экстероцептивные (температурные, тактильные, зрительные, слуховые, вкусовые и др.), интероцептивные (сосудистые, сердечные, желудочный, кишечный и пр.) и проприоцептивные (мышечные, сухожильные и пр.). По характеру ответной реакции — на двигательные, секреторные и др. По нахождению нервных центров, через которые осуществляется рефлекс, — на спинальные, бульбарные, мезэнцефальные.Условные рефлексы - рефлексы, приобретенные организмом в процессе его индивидуальной жизни. Условные рефлексы осуществляются через вновь сформированные рефлекторные дуги на базе рефлекторных дуг безусловных рефлексов с образованием между ними временной связи в коре больших полушарий.Рефлексы в организме осуществляются с участием желез внутренней секреции и гормонов.В основе современных представлений о рефлекторной деятельности организма находится понятие полезного приспособительного результата, для достижения которого и совершается любой рефлекс. Информация о достижении полезного приспособительного результата поступает в центральную нервную систему по звену обратной связи в виде обратной афферентации, которая является обязательным компонентом рефлекторной деятельности. Принцип обратной афферентации в рефлекторной деятельности был разработан П. К. Анохиным и основан на том, что структурной основой рефлекса является не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо, включающее следующие звенья: рецептор, афферентный нервный путь, нервный центр, эфферентный нервный путь, рабочий орган, обратная афферентация.При выключении любого звена рефлекторного кольца рефлекс исчезает. Следовательно, для осуществления рефлекса необходима целостность всех звеньев.

Свойства нервных центров

Нервный центр— совокупность нейронов в центральной нервной системе, координированная деятельность которых регулирует определенные функции организма и рефлекторный акт. В организме при формировании сложных адаптивных реакций наблюдается функциональное объединение нейронов, расположенных в разных участках ЦНС. Так, дыхательный центр включает нервные клетки, расположенные в спинном, продолговатом, промежуточном мозге и в коре больших полушарий.Нервные центры обладают рядом характерных функциональных свойств.Возбуждение в нервных центрах распространяется односторонне от рецептора к эффектору, что связано со способностью химических синапсов проводить возбуждение только от пресинаптической мембраны к постсинаптической.Возбуждение в нервных центрах проводится медленнее, чем по нервному волокну, в результате замедления проведения возбуждения через синапсы.В нервных центрах может происходить суммация возбуждений.Можно выделить два основных способа суммации: временную и пространственную. При временной суммации несколько импульсов возбуждения приходят к нейрону через один синапс, суммируются и генерируют в нем потенциал действия, а пространственная суммации проявляется в случае поступления импульсов к одному нейрону через разные синапсы.В них происходит трансформация ритма возбуждения, т.е. уменьшение или увеличение количества импульсов возбуждения, выходящих из нервного центра по сравнению с количеством импульсов, приходящих к нему.Нервные центры очень чувствительны к недостатку кислорода и действию различных химических веществ.Нервные центры, в отличие от нервных волокон, способны к быстрому утомлению. Синаптическая утомляемость при длительной активации центра выражается в снижении числа постсинаптических потенциалов. Это обусловлено расходованием медиатора и накоплением метаболитов, закисляющих среду.Нервные центры находятся в состоянии постоянного тонуса, обусловленного непрерывным поступлением определенного числа импульсов от рецепторов.Нервным центрам свойственна пластичность — способность увеличивать свои функциональные возможности. Это свойство может быть обусловлено синаптическим облегчением — улучшение проведения в синапсах после короткого раздражения афферентных путей. При частом использовании синапсов ускоряется синтез рецепторов и медиатора.Наряду с возбуждением в нервном центре происходят процессы торможения.

Координационная деятельность ЦНС и ее принципы

Одной из важных функций центральной нервной системы является координационная функция, которую называют также координационной деятельностью ЦНС. Под ней понимают регуляцию распределения возбуждения и торможения в нейронных структурах, а также взаимодействие между нервными центрами, которые обеспечивают эффективное осуществление рефлекторных и произвольных реакций.Примером координационной деятельности ЦНС могут быть реципрокные отношения между центрами дыхания и глотания, когда во время глотания центр дыхания затормаживается, надгортанник закрывает вход в гортань и предупреждает попадание в дыхательные пути пищи или жидкости. Координационная функция ЦНС принципиально важна для осуществления сложных движений, осуществляемых при участии множества мышц. Примерами таких движений могут быть артикуляция речи, акт глотания, гимнастические движения, требующие согласованного сокращения и расслабления множества мышц.

Принципы координационной деятельности

  • Реципрокность — взаимное торможение антагонистических групп нейронов (мотонейроны сгибателей и разгибателей)
  • Конечный нейрон — активация эфферентного нейрона с различных рецептивных полей и конкурентная борьба между различными афферентными импульсациями за данный мотонейрон
  • Переключения — процесс перехода активности с одного нервного центра на нервный центр антагонист
  • Индукция — смена возбуждения торможением или наоборот
  • Обратная связь — механизм, обеспечивающий необходимость сигнализации от рецепторов исполнительных органов для успешной реализации функции
  • Доминанта — стойкий главенствующий очаг возбуждения в ЦНС, подчиняющий себе функции других нервных центров.
В основе координационной деятельности центральной нервной системы лежит ряд принципов.Принцип конвергенции реализуется в конвергентных цепях нейронов, в которых на один из них (обычно эфферентный) сходятся или конвергируют аксоны ряда других. Конвергенция обеспечивает поступление к одному и тому же нейрону сигналов от различных нервных центров или рецепторов различных модальностей (различных органов чувств). На основе конвергенции самые разные раздражители могут вызвать однотипную реакцию. Например, сторожевой рефлекс (поворот глаз и головы — настораживание) может быть вызван и световым, и звуковым, и тактильным воздействием.Принцип общего конечного пути вытекает из принципа конвергенции и близок по своей сути. Под ним понимают возможность осуществления одной и той же реакции, запускаемой конечным в иерархической нервной цепи эфферентным нейроном, на который конвергируют аксоны множества других нервных клеток. Примером классического конечного пути являются мотонейроны передних рогов спинного мозга или двигательных ядер черепных нервов, которые своими аксонами непосредственно иннервируют мышцы. Одна и та же двигательная реакция (например сгибание руки) может запускаться путем поступления к этим нейронам импульсов от пирамидных нейронов первичной двигательной коры, нейронов ряда моторных центров ствола мозга, интернейронов спинного мозга, аксонов чувствительных нейронов спинальных ганглиев в ответ на действие сигналов, воспринятых разными органами чувств (на световое, звуковое, гравитационное, болевое или механическое воздействие).Принцип дивергенции реализуется в дивергентных цепях нейронов, в которых один из нейронов имеет ветвящийся аксон, и каждая из ветвей образует синапс с другой нервной клеткой. Эти цепи выполняют функции одновременной передачи сигналов от одного нейрона на многие другие нейроны. Благодаря дивергентным связям происходит широкое распространение (иррадиация) сигналов и быстрое вовлечение в ответную реакцию многих центров, расположенных на разных уровнях ЦНС.Принцип обратной связи (обратной афферентации) заключается в возможности передачи по афферентным волокнам информации об осуществляемой реакции (например, о движении от проприорецепторов мышц) обратно в нервный центр, который ее запускал. Благодаря обратной связи формируется замкнутая нейронная цепь (контур), через которую можно контролировать ход исполнения реакции, регулировать силу, продолжительность и другие параметры реакции, если они не были реализованы.Участие обратной связи можно рассмотреть на примере реализации сгибательного рефлекса, вызываемого механическим воздействием на рецепторы кожи (рис. 5). При рефлекторном сокращении мышцы-сгибателя изменяется активность проприорецепторов и частота посылки нервных импульсов по афферентным волокнам к а-мотонейронам спинного мозга, иннервирующим эту мышцу. В результате формируется замкнутый контур регулирования, в котором роль канала обратной связи выполняют афферентные волокна, передающие информацию о сокращении в нервные центры от рецепторов мышц, а роль канала прямой связи — эфферентные волокна мотонейронов, идущие к мышцам. Таким образом, нервный центр (его мотонейроны) получает информацию об изменении состояния мышцы, вызванном передачей импульсов по двигательным волокнам. Благодаря обратной связи образуется своеобразное регуляторное нервное кольцо. Поэтому некоторые авторы предпочитают вместо термина «рефлекторная дуга применять термин «рефлекторное кольцо.Наличие обратной связи имеет важное значение в механизмах регуляции кровообращения, дыхания, температуры тела, поведенческих и других реакций организма и рассматривается далее в соответствующих разделах.Рис. 5. Схема обратной связи в нейронных цепях простейших рефлексов. Принцип реципрокных отношений реализуется при взаимодействии между нервными центрами-антагонистами. Например, между группой моторных нейронов, контролирующих сгибание руки, и группой моторных нейронов, контролирующих разгибание руки. Благодаря реципрокным отношениям возбуждение нейронов одного из антагонистических центров сопровождается торможением другого. В приведенном примере реципрокные отношения между центрами сгибания и разгибания проявятся тем, что во время сокращения мышц- сгибателей руки будет происходить эквивалентное расслабление разгибателей, и наоборот, что обеспечивает плавность сгибательных и разгибательных движений руки. Реципрокные отношения осуществляются за счет активации нейронами возбужденного центра тормозных вставочных нейронов, аксоны которых образуют тормозные синапсы на нейронах антагонистического центра.Принцип доминанты также реализуется на основе особенностей взаимодействия между нервными центрами. Нейроны доминирующего, наиболее активного центра (очага возбуждения) обладают стойкой высокой активностью и подавляют возбуждение в других нервных центрах, подчиняя их своему влиянию. Более того, нейроны доминирующего центра притягивают к себе афферентные нервные импульсы, адресуемые к другим центрам, и усиливают свою активность за счет поступления этих импульсов. Доминантный центр может длительно находиться в состоянии возбуждения без признаков утомления.Примером состояния, обусловленного наличием в центральной нервной системе доминантного очага возбуждения, может служить состояние после пережитого человеком важного для него события, когда все его мысли и действия так или иначе становятся связанными с этим событием.Свойства доминанты









Строение и функциональная организация нервной системы человека
Количество просмотров публикации Строение и функциональная организация нервной системы человека - 34

 Наименование параметра
Строение и функциональная организация нервной системы человека
Рубрика (тематическая категория)Психология
 Психика человека – социально обусловленный феномен; а не естественный продукт мозга. Однако реализуется она естественным, физиологическим субстратом – мозгом.Функционирование организма как единого целостного образования обеспечивается нервной системой – совокупностью нервных образований.Вся нервная система делится нацентральную, периферическую и вегетативную. К центральной нервной системе относятсяголовной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна – периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и исполнительными органами – мышцами. Вегетативная нервная система обслуживает внутренние органы и железы.Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде. Воздействия среды, которые вызывают ответные реакции организма, называютсяраздражителями, илистимулами.Раздражители среды (свет, звук, запах, прикосновение и т. п.) преобразуются органами чувств, специальными чувствительными клетками-рецепторами внервные импульсы – серию электрических" и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы поприносящим (афферентным) нервным волокнам передаются в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются повыносящим (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам) (рис. 8).Нервная система обеспечивает интеграцию внешнего воздействия с соответствующей реакцией организма.Структурной единицей нервной системы является нервная клетка- нейрон. Он состоит из пяти частей?тела клетки, ядра,разветвленных отростков –дендритов (по ним нервные импульсы идут к телу клетки) и одного длинного отростка –аксона (по нему нервный импульс переходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам – мышцам или железам). Аксон имеет множество отростков. Они соединены с дендритами соседних нейронов особыми образованиями –синапсами, которые играют существенную роль в фильтрации нервных импульсов? пропускают одни импульсы и задерживают другие (рис. 9).Рис. 8. Последствия укуса комара.Сигнал от рецептора (1) отправляется к спинному мозгу (2), и включившаяся рефлекторная дуга может вызвать отдергивание руки (3). Но сигнал тем временем идет дальше к головному мозгу (4), направляясь по прямому пути в таламус и кору (5) и к ретикулярной формации (6). Последняя активирует кору (7) и побуждает её обратить внимание на сигнал, о наличии которого она только что узнала. Внимание к сигналу проявляется в движениях головы и глаз (8), что ведет к опознанию раздражителя (9), а затем к программированию реакции другой руки с целью прогнать нежданного гостя (10).

Читайте также