Страница 3 из 9
Рис. 9. Пример узловой нервной системы (высшие черви)
Появление в передней части тела органов чувств способствует большему развитию передних ганглиев, поскольку обработка сенсорной информации требует дополнительных нервных ресурсов. Наивысшего развития узловая нервная система достигает у насекомых (рис. 10).
Рис. 10. Нервная система насекомых
Наиболее совершенной по своей организации считается трубчатая нервная система. Ее обладателями являются хордовые. Возникновение трубчатой нервной системы связывают с появлением внутреннего скелета и, как следствие, нового двигательного аппарата. Развитие трубчатой нервной системы проходит в несколько этапов. Сначала появляется метамерная нервная трубка с сегментарными нервами (у ланцетника). Это так называемый туловищный мозг, который у позвоночных преобразуется в спинной мозг. Между его сегментами формируются собственные связи спинного мозга. Развитие органов чувств ведет к преимущественному развитию передней части трубки (цефализация) и появлению головного мозга. Этот процесс сопровождается формированием двусторонних связей между спинным и головным мозгом – спинной мозг становится проводником афферентных и эфферентных сигналов.
В головном мозге формируется 3 отдела: задний, средний и передний мозг. Задний мозг развивается под влиянием рецепторов акустики и статики, средний – под влиянием зрительных рецепторов, передний мозг формируется как субстрат анализа обонятельных сигналов. Задний мозг делится на продолговатый мозг и собственно задний мозг. Продолговатый мозг становится переходным отделом от спинного мозга к головному. Из заднего мозга развиваются мозжечок и Варолиев мост. Передний мозг делится на промежуточный и конечный. Конечный мозг увеличивается за счет роста и развития полушарий. Важным этапом развития полушарий является появление у рептилий новой коры, которая получает прогрессивное развитие у млекопитающих.
Таким образом, главное правило филогенеза центральной нервной системы можно сформулировать так: с каждым этапом эволюции возникают новые вышележащие нервные центры, функционально подчиняющие себе старые.
Онтогенез – это индивидуальное развитие. Онтогенез делится на пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (послеродовой).
Зачатком нервной системы является мозговая трубка. Она формируется из соединительной ткани (рис. 11).
Рис. 11. Формирование мозговой трубки зародыша
Ее задняя часть образует зачаток спинного мозга, а передний конец путем перетяжек разделяется на 3 первичных мозговых пузыря: передний, средний и задний (рис. 12).
Рис. 12. Первичные мозговые пузыри
В последующем в переднем и заднем пузырях возникают новые перетяжки (рис. 13). В результате из переднего мозгового пузыря образуется два отдела: конечный мозг и промежуточный мозг, из среднего пузыря формируется средний мозг, а из заднего образуются задний мозг и добавочный мозг. Добавочный мозг развивается в продолговатый мозг.
Рис. 13. Дифференциация мозговых пузырей
Интенсивный прирост массы мозга начинается со второго месяца внутриутробного развития (рис. 14).
На пятом месяце начинается миелинизация аксонов, и появляются первые синапсы. Головной мозг новорожденного весит 300–400 граммов. К 8-му месяцу постнатального развития вес мозга удваивается, а к 4–5 годам – утраивается. Ствол мозга принимает окончательный вид к 5 годам. К этому же возрасту завершается миелинизация аксонов. Форма и размер борозд и извилин полушарий наиболее интенсивно меняется на первом году жизни, и этот процесс завершается примерно к 5 годам. Человек рождается с готовым набором нейронов, и в течение жизни их число может только снижаться. Масса и размер мозга ребенка увеличиваются благодаря увеличению числа отростков нейронов и их миелинизации, а также за счет развития нейроглии.
Рис. 14. Пренатальный онтогенез головного мозга
Словарь латинских терминов
Плоскости сечения:
сагиттальная (вдоль структуры параллельно средней линии) – sagittalis
фронтальная (поперек структуры) – frontalis
Пространственные обозначения:
правый – dexter
левый – sinister
верхний – superior
нижний – inferior
верхушечный – apicalis
лежащий в основании – basalis
спинной – dorsalis
брюшной – ventralis
средний- medialis
боковой – lateralis
передний – anterior
задний – posterior
головной – rostralis
хвостовой – caudalis
нерв – nervus
серое вещество – substantia grisea
белое вещество – substantia alba
ядро – nucleus
путь – tractus
кора – cortex
слой – stratum
борозда – sulcus
извилина – gyrus
1. Какие отделы ЦНС образуют ствол головного мозга?
2. Какие клетки формируют нервную ткань?
3. Что такое аксон?
4. Каковы морфологические классы нейронов?
5. Что входит в понятия «афферентный» и «эфферент ный»?
6. Что такое «контралатеральный принцип иннервации»?
7. Каковы этапы филогенеза нервной системы?
8. Что такое цефализация?
9. Из каких первичных мозговых пузырей формируется го ловной мозг?
10. Какие первичные мозговые пузыри делятся дополни тельными перетяжками?
1.2. Функциональная организация цнс
Единственное, с чем имеет дело мозг, – это информация. Все наши действия руководствуются информацией. Мозг функционирует, пока есть информация. Но что для мозга является информацией? Для мозга информация – это изменение среды, преобразованное в нервный код.
Элементарным обработчиком информации в мозге является нервная клетка, а единицей информации в ЦНС – потенциал действия. Потенциал действия – это электрический импульс, который генерирует нервная клетка и с помощью которого она воздействует на другие клетки. Нейрон кодирует передаваемую им информацию временной последовательностью потенциалов действия (рис. 15).
Рис. 15. Пример записи импульсной активности нервной клетки
Но нейрон – это лишь самый нижний уровень работы с информацией. Нервные клетки в ЦНС объединены в нервные центры. Нервный центр – это скопление нейронов, объединенных общей функцией.
Однако нервные центры – это не монолитные образования. Они подразделяются на модули. Модуль – это функциональное объединение нейронов для совместной обработки информации.
Вместе с тем нервные центры – это не обособленные, не независимые образования. Они объединяются в функциональные системы. Функциональная система – это набор нервных центров, участвующих в выполнении определенной функции.
Таким образом, мы можем выделить несколько уровней функциональной организации ЦНС:
1) нейрон – решающее устройство первого уровня, его задача – кодирование информации;
2) модуль – решающее устройство второго уровня, его задача – обработка информации;