Этапы филогенеза нервной системы

Филогенез нервной системы

Министерство образования и науки Украины

Донецкий национальный университет

Кафедра психологии

По дисциплине

«Основы биологии и генетики человека»

На тему «Филогенез нервной системы»

Выполнила

Студентка 1 курс

Специальности психология

Группа ПС-АД10

Богданова А.А.

Донецк 2010

План

Введение

1. Филогенез

2. Нервная система беспозвоночных животных

3. Нервная система позвоночных животных

Список литературы

Введение

Для рассмотрения темы данного а, сначала надо определить, что такое нервная система.

Нервная система — целостная морфологическая и функциональная совокупность различных взаимосвязанных нервных структур, которая совместно с гуморальной системой обеспечивает взаимосвязанную регуляцию деятельности всех систем организма и реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды. Нервная система действует как интегративная система, связывая в одно целое чувствительность, двигательную активность и работу других регуляторных систем (эндокринной и иммунной).

Предпосылкой для возникновения нервной системы имеют место уже у одноклеточных.

Переход от одноклеточных форм жизни к многоклеточному существованию усложняет жизнедеятельность животного и приводит к возникновения необходимости усовершенствования проведения возбуждения.

С одной стороны, для того, чтобы животное могло приспособиться к условиям окружающей среды, распространение возбуждения по его телу должно значительно ускориться. С другой стороны, возбуждение возможно в более короткие сроки должно распространяться на возможно большие участки тела, охватывая такую площадь, которую не могло сразу же охватить непосредственное распространение возбуждения по протоплазме.

Именно в силу этих биологических причин угасательные градиенты возбуждения начинают превращаться у многоклеточных в уже отмеченные выше морфологические фиксированные дорожки особенно возбудимой протоплазмы; тем самым появляется проводящий аппарат нервной системы. Этот аппарат оказывается в состоянии проводить возбуждение со значительно большой скоростью и в кратчайшие сроки доводить его до отдельных участков тела многоклеточного.

Исследования показали, что если скорость распространения Возбуждения по протоплазме не превышает 1 — 2 микрона в секунду, скорость распространения возбуждения по простейшей нервной системе несравнена большая; она достигает 0, 5 метров в секунду; скорость проведения возбуждения в нервной системе лягушки достигает 25 метров в секунду, а у человека — 125 метров в секунду.

Все это обеспечивает несравненно лучшие условия для приспособления Многоклеточного животного к окружающей среде и переводит поведение на следующий этап — этап нервной жизни.

1. Филогенез

Филогенез — это процесс исторического развития вида. Филогенез нервной системы — история. Формирования и совершенствования ее структур.

Филогенез нервной системы в кратких чертах сводится к следующему. У простейших одноклеточных организмов (амеба) нервной системы еще нет, а связь с окружающей средой осуществляется при помощи жидкостей, находящихся внутри и вне организма, — гуморальная (humor — жидкость), до нервная, форма регуляции.

В дальнейшем, когда возникает нервная система, появляется и другая форма регуляции — нервная. По мере развития нервной системы нервная регуляция все больше подчиняет себе гуморальную, так что образуется единая нейрогуморальная регуляция при ведущей роли нервной системы. Последняя в процессе филогенеза проходит ряд основных этапов:

I этап — сетевидная нервная система. На этом этапе (кишечнополостные) нервная система, например гидры, состоит из нервных клеток, многочисленные отростки которых соединяются друг с другом в разных направлениях, образуя сеть, диффузно пронизывающую все тело животного. При раздражении любой точки тела возбуждение разливается по всей нервной сети и животное реагирует движением всего тела. Отражением этого этапа у человека является сетевидное строение интрамуральной нервной системы пищеварительного тракта.

II этап — узловая нервная система. На этом этапе (беспозвоночные) нервные клетки сближаются в отдельные скопления или группы, причем из скоплений клеточных тел получаются нервные узлы — центры, а из скоплений отростков — нервные стволы — нервы. При этом в каждой клетке число отростков уменьшается и они получают определенное направление. Соответственно сегментарному строению тела животного, например у кольчатого червя, в каждом сегменте имеются сегментарные нервные узлы и нервные стволы. Последние соединяют узлы в двух направлениях: поперечные стволы связывают узлы данного сегмента, а продольные — узлы разных сегментов. Благодаря этому нервные импульсы, возникающие в какой-либо точке тела, не разливаются по всему телу, а распространяются по поперечным стволам в пределах данного сегмента. Продольные стволы связывают нервные сегменты в одно целое. На головном конце животного, который при движении вперед соприкасается с различными предметами окружающего мира, развиваются органы чувств, в связи с чем головные узлы развиваются сильнее остальных, являясь прообразом будущего головного мозга. Отражением этого этапа является сохранение у человека примитивных черт (разбросанность на периферии узлов и микроганглиев) в строении вегетативной нервной системы.

В филогенетическом ряду существуют организмы различной степени сложности. Учитывая принципы их организации, их можно разделить на две большие группы. Беспозвоночные животные относятся к разным типам и имеют различные принципы организации. Хордовые животные (от просто устроенного ланцетника до человека) принадлежат к одному типу и имеют общий план строения.

Несмотря на разный уровень сложности различных животных, перед их нервной системой стоят одни задачи.

Во-первых , объединение всех органов и тканей в единое целое (регуляция висцеральных функций);

во-вторых , обеспечение связи с внешней средой, а именно — восприятие ее стимулов и ответ на них (организация поведения и движения);

Клетки нервной системы как беспозвоночных, так и хордовых животных устроены принципиально одинаково. С усложнением строения животного заметно изменяется и структура нервной системы. Совершенствование нервной системы в филогенетическом ряду идет через концентрацию нервных элементов в узлах и появление длинных связей между ними. Следующим этапом является цефализация — образование головного мозга, который берет на себя функцию формирования поведения. Уже на уровне высших беспозвоночных (насекомые) появляются прототипы корковых структур (грибовидные тела), в которых тела клеток занимают поверхностное положение. У высших хордовых животных в головном мозге уже имеются настоящие корковые структуры и развитие нервной системы идет по пути кортикализации, т.е. передачи всех высших функций коре головного мозга.

Следует отметить, что с усложнением структуры нервной системы предыдущие образования не исчезают. В нервной системе высших организмов остаются и сетевидная, и цепочная, и ядерная структуры, характерные для предыдущих ступеней развития.

2. Нервная система беспозвоночных животных

Для беспозвоночных животных характерно наличие нескольких источников происхождения нервных клеток. У одного и того же типа животных нервные клетки могут одновременно и независимо происходить из трех разных зародышевых листков. Полигенез нервных клеток беспозвоночных является основой разнообразия медиаторных механизмов их нервной системы.

Нервная система впервые появляется у кишечнополостных животных. Кишечнополостные — это двухслойные животные. Их тело представляет собой полый мешок, внутренняя полость которого является пищеварительной полостью. Нервная система кишечнополостных принадлежит к диффузному типу. Каждая нервная клетка в ней длинными отростками соединена с несколькими соседними, образуя нервную сеть.

Нервные клетки кишечнополостных не имеют специализированных поляризованных отростков. Их отростки проводят возбуждение в любую сторону и не образуют длинных проводящих путей. Контакты между нервными клетками диффузной нервной системы бывают нескольких типов.

Существуют плазматические контакты , обеспечивающие непрерывность сети (анастомозы ). Появляются и щелевидные контакты между отростками нервных клеток, подобные синапсам. Причем среди них существуют контакты, в которых синаптические пузырьки располагаются по обе стороны контакта — так называемые симметричные синапсы , а есть и несимметричные синапсы: в них везикулы располагаются только с одной стороны щели.

Нервные клетки типичного кишечнополостного животного гидры равномерно распределены по поверхности тела, образуя некоторые скопления в районе ротового отверстия и подошвы. Диффузная нервная сеть проводит возбуждение во всех направлениях. При этом волну распространяющегося возбуждения сопровождает волна мышечного сокращения.

Следующим этапом развития беспозвоночных является появление трехслойных животных — плоских червей. Подобно кишечнополостным они имеют кишечную полость, сообщающуюся с внешней средой ротовым отверстием. Однако у них появляется третий зародышевый слой — мезодерма и двусторонний тип симметрии. Нервная система низших плоских червей принадлежит диффузному типу. Однако из диффузной сети уже обособляются несколько нервных стволов

У свободно живущих плоских червей нервный аппарат приобретает черты централизации. Нервные элементы собираются в несколько продольных стволов (для самых высокоорганизованных животных характерно наличие двух стволов), которые соединяются между собой поперечными волокнами (комиссурами). Упорядоченная таким образом нервная система называется ортогоном. Стволы ортогона представляют собой совокупность нервных клеток и их отростков.

Наряду с двухсторонней симметрией у плоских червей оформляется передний конец тела, на котором концентрируются органы чувств (статоцист, «глазки», обонятельные ямки, щупальца). Вслед за этим на переднем конце тела появляется скопление нервной ткани, из которой формируется мозговой или церебральный ганглий. У клеток церебрального ганглия появляются длинные отростки, идущие в продольные стволы ортогона. Таким образом, ортогон представляет собой первый шаг к централизации нервного аппарата и его цефализации (появлению мозга). Централизация и цефализация являются результатом развития сенсорных (чувствительных) структур.

Следующим этапом развития беспозвоночных животных является появление сегментированных животных — кольчатых червей. Их тело метамерно, т.е. состоит из сегментов. Структурной основой нервной системы кольчатых червей является ганглий — парное скопление нервных клеток, расположенных по одному в каждом сегменте. Нервные клетки в ганглии размещаются по периферии. Центральную его часть занимает нейропиль — переплетение отростков нервных клеток и глиальные клетки. Ганглий расположен на брюшной стороне сегмента под кишечной трубкой. Он посылает свои чувствительные и двигательные волокна в свой сегмент и в два соседних. Таким образом, каждый ганглий имеет три пары боковых нервов, каждый из которых является смешанным и иннервирует свой сегмент. Приходящие с периферии чувствительные волокна попадают в ганглий через вентральные корешки нервов. Двигательные волокна выходят из ганглия по дорсальным корешкам нервов. Соответственно этому чувствительные нейроны расположены в вентральной части ганглия, а двигательные — в дорсальной. Кроме того, в ганглии есть мелкие клетки, иннервирующие внутренние органы (вегетативные элементы), они расположены латерально — между чувствительными и двигательными нейронами. Среди нейронов чувствительной, двигательной или ассоциативной зон ганглиев кольчатых червей не обнаружено группирования элементов, нейроны распределены диффузно, т.е. не образуют центров.

Ганглии кольчатых червей соединены между собой в цепочку. Каждый последующий ганглий связан с предыдущим при помощи нервных стволов, которые называются коннективами.

На переднем конце тела кольчатых червей два слившихся ганглия образуют крупный подглоточный нервный узел. Коннективы от подглоточного нервного узла, огибая глотку, вливаются в надглоточный нервный узел, который является самой ростральной (передней) частью нервной системы. В состав надглоточного нервного ганглия входят только чувствительные и ассоциативные нейроны. Двигательных элементов там не обнаружено. Таким образом, надглоточный ганглий кольчатых червей является высшим ассоциативным центром, он осуществляет контроль над подглоточным ганглием. Подглоточный ганглий контролирует нижележащие узлы, он имеет связи с двумя-тремя последующими ганглиями, тогда как остальные ганглии брюшной нервной цепочки не образуют связей длинней, чем до соседнего ганглия.

В филогенетическом ряду кольчатых червей есть группы с хорошо развитыми органами чувств (многощетинковые черви). У этих животных в надглоточном ганглии обособляются три отдела. Передний отдел иннервирует щупальца, средняя часть иннервирует глаза и антенны. И наконец, задняя часть развивается в связи с совершенствованием химических органов чувств.

Сходную структуру имеет нервная система членистоногих , т.е. построена по типу брюшной нервной цепочки, однако может достигать высокого уровня развития. Она включает в себя значительно развитый надглоточный ганглий, выполняющий функцию мозга, подглоточный ганглий, управляющий органами ротового аппарата, и сегментарные ганглии брюшной нервной цепочки. Ганглии брюшной нервной цепочки могут сливаться между собой, образуя сложные ганглиозные массы.

Головной мозг членистоногих состоит из трех отделов: переднего — протоцеребрума , среднего — дейтоцеребрума и заднего — тритоцеребрума. Сложным строением отличается мозг насекомых.

Особенно важными ассоциативными центрами насекомых являются грибовидные тела, располагающиеся на поверхности протоцеребрума, причем чем более сложным поведением характеризуется вид, тем более развиты у него грибовидные тела. Поэтому наибольшего развития

грибовидные тела достигают у общественных насекомых. Практически во всех отделах нервной системы членистоногих существуют нейросекреторные клетки. Нейросекреты играют важную регулирующую роль в гормональных процессахчленистоногих.

В процессе эволюции первоначально диффузно расположенные биполярные нейросекреторные клетки воспринимали сигналы либо отростками, либо всей поверхностью клетки, затем сформировались нейросекреторные центры, нейросекреторные тракты и нейросекреторные контактные области. В последующем произошла специализация нервных центров, увеличилась степень надежности во взаимоотношениях двух основных регуляторных систем (нервной и гуморальной) и сформировался принципиально новый этап регуляции — подчинение нейросекреторным центрам периферических эндокринных желез.

Нервная система моллюсков также имеет ганглионарное строение ( рис.13). У простейших представителей типа она состоит из нескольких пар ганглиев. Каждая пара ганглиев управляет определенной группой органов: ногой, висцеральными органами, легкими и т.д. — и расположена рядом с иннервируемыми органами или внутри их. Одноименные ганглии попарно соединены между собой комиссурами. Кроме того, каждый ганглий связан длинными коннективами с церебральным комплексом ганглиев.

У более высокоорганизованных моллюсков (головоногие) нервная система преобразуется. Ганглии ее сливаются и образуют общую окологлоточную массу — головной мозг. От заднего отдела головного мозга отходят два крупных мантийных нерва и образуют два больших звездчатых ганглия. Таким образом, у головоногих наблюдается высокая степень цефализации.

3 . Нервная система позвоночных животных

У хордовых центральная нервная система представлена нервной трубкой, лежащей со спинной стороны животного. Передний конец трубки обыкновенно расширен и образует головной мозг, между тем как задняя цилиндрическая часть трубки является спинным мозгом. Расположение нервных элементов у позвоночных отличается от такового у беспозвоночных: нервные клетки помещаются в центральной части трубки, а волокна — в периферической.

Нервная система беспозвоночных возникла путем обособления чувствующих клеток, расположенных в эпителии со спинной стороны, которые погружались глубже под защиту поверхностного эпителия. У предков хордовых животных, по-видимому, имелась продольная спинная полоса чувствующего эпителия, которая вся целиком погрузилась под эктодерму сначала в виде открытого желоба, а затем образовала замкнутую трубку. На зародышевой стадии развития позвоночных передний конец нервной трубки остается открытым, и это отверстие носит название невропора. Задний конец трубки сообщается с полостью кишки. У позвоночных животных органы зрения развиваются всегда за счет стенок самого мозга, а орган обоняния по своему происхождению связан с невропором. Большая часть трубки утратила значение чувствующего органа и превратилась в центральный нервный аппарат. Таким образом, центральная нервная система хордовых животных не гомологична центральной нервной системе низших животных, а развилась из особого органа чувств (чувствующей пластинки).

В филогенетическом ряду позвоночных трубчатая нервная система претерпевает изменения. Развитие нервной системы идет по пути цефализации — преимущественного развития головного мозга, вышележащие отделы которого берут под свой контроль функции нижележащих структур. Увеличение объема и усложнение структуры отделов головного мозга тесно связаны с развитием у позвоночных сенсорных систем и интегративной деятельности. В результате преимущественно развиваются отделы мозга, связанные именно с совершенствованием анализа афферентного притока. Постепенно в уже существующих отделах мозга появляются филогенетически новые образования, которые берут под свой контроль все большее количество функций.

В филогенетическом ряду млекопитающих проявляется не только цефализация, но и кортиколизация функций. Кортиколизация выражается в преимущественном развитии коры конечного мозга, которая является производным плаща больших полушарий.

У наиболее просто устроенного хордового животного — ланцетника строение центральной нервной системы еще в высшей степени примитивно. Она, по существу, представляет собой желоб с тесно сомкнутыми краями, не имеющий утолщений на головном конце. Вся центральная нервная система является светочувствительной, так как в ее стенках имеются особые рецепторные клетки. Сенсорные, моторные, а также интегративные функции (организация поведения) выполняет вся нервная трубка.

Примитивные позвоночные — круглоротые — имеют утолщение нервной трубки на головном конце тела — головной мозг. Головной мозг круглоротых имеет три отдела (задний, средний и передний).

Каждый из этих отделов выполняет определенную сенсорную функцию: задний связан с механорецепцией, средний — со зрением и передний —

с обонянием. Поскольку круглоротые являются водными животными, преимущественное значение для них имеет механорецепция. Поэтому наиболее развитым отделом является задний мозг. Он же наряду со средним выполняет и высшие интегративные функции. Мозжечок у круглоротых развит слабо. Передний мозг имеет только обонятельные луковицы и обонятельные доли. У рыб обособляется промежуточный мозг, значительно развивается мозжечок, который имеет не только среднюю часть, но и боковые возвышения. В конечном мозге появляются полосатые тела. Высшие интегративные функции выполняет мозжечок. Развитие отделов мозга тесно связано с развитием той или иной сенсорной системы.

У амфибий значительно увеличивается передний мозг за счет развития полушарий. В среднем мозге развивается двухолмие , которое является высшим зрительным центром. Мозжечок у амфибий развит очень слабо. Высшие интегративные функции выполняют средний и промежуточный мозг.

Для рептилий характерно значительное совершенствование передних отделов мозга. На поверхности плаща появляется серое вещество — кора. У высших представителей рептилий (крокодилы) в латеральных частях полушарий начинается закладка новой коры. Среди базальных ядер больших полушарий появляются новые образования. В промежуточном мозге появляется зрительный бугор (таламус ), имеющий специализированные ядра. Мозжечок хорошо развит и разбит на доли. Высшие интегративные

функции выполняются промежуточным мозгом и базальными ядрами больших полушарий. Совершенствование конечного мозга птиц идет по пути развития стриарных ядер. Корковые образования развиты слабо, новая кора отсутствует. Своими размерами выделяется мозжечок. Сенсорные и моторные функции распределены по отделам мозга так же, как и у остальных позвоночных, но часть этих функций берет на себя стриатум конечного мозга. Высшие интегративные функции выполняются специфической для птиц структурой — добавочным гиперстриатумом. Развитие головного мозга млекопитающих пошло по пути увеличения относительной площади новой коры за счет развития складчатости плаща, наползания его на все остальные отделы головного мозга. Возникают связи новой коры с остальными отделами ЦНС и, соответственно,структуры, обеспечивающие их. В заднем мозгу появляется Варолиев мост , служащий для связи коры больших полушарий с мозжечком. Образуются средние ножки мозжечка, кроме того, в нем развиваются новые корковые структуры. В крыше среднего мозга появляется заднее двухолмие , с дорсальной стороны — ножки мозга. Продолговатый мозг приобретает пирамиды и оливы. Новая кора осуществляет почти все высшие сенсорные функции. За старой и древней коройостаются только обонятельные и висцеральные функции. У высших млекопитающих относительное представительство сенсорных функций уменьшается. Все большую поверхность коры занимают ассоциативные зоны коры. Высшие интегративные функции у примитивных млекопитающих выполняют стриатум и кора, у высокоорганизованных — ассоциативные зоны новой коры.

Список литературы

1. Bapyxa Э.А.Анатомия и эволюция нервной системы. Ростов н/Д, 1992/стр. 27-35.

2. Н.В. Воронова, Н.М. Климова, А.М. Менджерицкий. Анатомия Центральной Нервной Системы. Москва 2006/стр. 18-29;

метки: Животное, Организм, Человек, Поведение, Способность, Чувствительность, Развитие, Стадий

Филогенезом (от греч. phyle — род, племя и genesis — рождение, происхождение) называется процесс развития всего живого (от растений к животным, а от них — к человеку).

Психика — свойство мозга отражать объективно и независимо от сознания существующую действительность, обеспечивающее целесообразность поведения и деятельности.

Сознание — высшая, свойственная только человеку форма психического отражения объективной действительности, опосредованная общественно-исторической Деятельности людей.

Существуют различные подходы к пониманию того, кому присуща психика:

антропсихизм (Р. Декарт) полагает, что психика присуща только человеку;

панпскшзм (французские материалисты) утверждает всеобщую одухотворенность природы. В соответствии с данной теорией психика присуща всей природе, всему миру (в том числе и камню);

согласно биопсихизму психика — свойство живой природы (т е. присуща и растениям);

нейропсихизм (Ч. Дарвин) считает, что психика свойственна только организмам, имеющим нервную систему;

мозгопсихизм (К. К. Платонов) находит психику только у организмов с трубчатой нервной системой, имеющих головной мозг (при таком подходе у насекомых психики нет, поскольку у них узелковая нервная система без выраженного головного мозга).

Согласно А.Н.Леонтьеву, критерием появления зачатков психики у живых организмов является наличие чувствительности. Под чувствительностью понимается способность реагировать на жизненно незначимые раздражители среды (звук, запах и т, п.), которые являются сигналами для жизненно важных раздражителей (пища, опасность), благодаря их объективно устойчивой связи. Критерием чувствительности выступает способность образовывать условные рефлексы — закономерную связь внешнего или внутреннего раздражителя через посредство нервной системы с той или иной деятельностью. Психика возникает и развивается у животных именно потому, что иначе они не могли бы ориентироваться в среде и, следовательно, существовать.

Выделяют три основные стадии развития психики у животных в филогенезе:

6 стр., 2638 слов

Психика и организм

… и мозга, и, следовательно, человека. Тип реагирования (раздражимость или чувствительность) является показателем наличия психики. Раздражимость– это способность организма реагировать на биологически значимые (биотические … является понятие отражения, которое присуще всей живой материи и заключается в способности реагировать на внешние воздействия. Психика человека представляет собой качественно иной …

1. Стадия элементарной чувствительности. На данной стадии животное (от амеб до насекомых, рыб, земноводных) реагирует только на отдельные свойства предметов внешнего мира, и его поведение определяется врожденными инстинктами (питания, самосохранения, размножения и т. п.).

Инстинктивное поведение специфично для каждого данного вида; структура и цели каждой его формы закреплены генетически. Инстинкт — это врожденные, неизменяемые формы поведения, одинаковые у особей определенного вида; врожденная последовательность, алгоритм реакций в ответ на строго определенные раздражители.
2. Перцептивная стадии психики. На данной стадии у животных (птиц, млекопитающих) отражение действительности осуществляется в виде целостных образов предметов (предметное восприятие); животное способно обучаться, у него появляются индивидуально приобретенные навыки поведения.
3. Стадия интеллектуальной психики характеризуется способностью животного отражать межпредметные связи, ситуацию в целом, прогнозировать развитие ситуации в ближайшем будущем. В результате животное способно обходить препятствия, «изобретать» новые способы решения двухфазных задач, требующих предварительных подготовительных действий для своего решения. Интеллектуальный характер носят действия многих животных-хищников, но в особенности человекообразных обезьян и дельфинов.
Интеллектуальное поведение животных не выходит за рамки биологической потребности и действует только в пределах наглядной ситуации.

В психологии под филогенезом понимается процесс изменения психики человечества в процессе эволюции. И хотя видовые биологически-морфологические особенности человека устойчивы уже в течение тысячелетий, развитие психики человека происходило в процессе трудовой деятельности, социальной и культурной эволюции человечества. Материальная, духовная культура человечества — это объективная форма воплощения достижений психического развития человека.

3 стр., 1347 слов

Презентация на тему: Психика и организм

… воздействия. Ощущение – психическое отражение в коре головного мозга отдельных свойств, явлений и предметов, непосредственно воздействующих на органы чувств … Психика и организм Психология конституциональных различий •Параметры, влияющие на … склонны к необдуманным поступкам); интровертированный (ориентированы на свой внутренний мир, мало контактны, склонны к одиночеству, сдержанны, упрямы, …

Филогенезное развитие психики в отечественной психологии рассматривается на двух уровнях: физиологическом и элементарном психическом.

На уровне физиологического развития в эволюции психики выделяются несколько этапов.

1- этап. В самом начале зарождающейся на земле жизни наметились две основные формы изменчивости во взаимодействии элементарных организмов (прообразов нервных клеток) с окружающей средой. Они и определили уже у одноклеточных разделение на две самостоятельные ветви: реализуемых у растений и в животном мире. В основе этого разделения лежит присущая простейшему организму форма физиологического отражения окружающей среды — раздражимость, которая представляет собой изменение физиологического состояния организма под влиянием внешних воздействий (тепловых, световых, химических и др.), называемых раздражителями.

2 этап. В последующем раздражимость стала вызывать приспособительские процессы, уравновешивающие состояние организма со средой. Если растения остановились на физиологической форме отражения, заключающейся в изменении химического состава и физического состояния, то в животном мире процессы усовершенствования продолжались. У них формируется новый тип раздражимости — чувствительность, как общая способность организма к ощущению и защитному реагированию на действие раздражителя. Именно с ее появлением начинается эволюция, собственно, психического отражения окружающего мира.

3 этап. В его пределах появляются ощущения — отражение нервной клеткой конкретных температурных, световых, химических и т.р. характеристик, воздействующих на нее предметов и явлений объективного мира.

4 этап. Последующее объединение нервных ощущений в систему привело к образованию качественно нового вида физиологического отражения объективной действительности — восприятия, представляющего собой объединение различных видов ощущений в едином субъективном образе воздействующих на организм внешних предметов и явлений.
Дальнейшее объединение нервных клеток привело к образованию в организме мозговой трубки, а в последующем — спинного и головного мозга. Это был уже совершенный орган, позволивший наряду с физиологическим, появиться и психическому (субъективному) отражению мира.

7 стр., 3401 слов

Анатомо-физиологическая перестройка организма подростка и ее отражение в психологических особенностях возраста

… стороны других людей. Анатомо-физиологическая перестройка организма подростка и ее отражение в психологических особенностях возраста … в новые отношения с окружающим миром взрослых, с миром их ценностей. Подросток активно присваивает … особенности подросткового возраста обусловлены главным физиологическим новообразованием данного этапа онтогенеза, который определяется как формирование …

Формирование элементарного психического уровня филогенезного развития психики может рассматриваться в рамках нескольких самостоятельных этапов.

1-й этап. В его пределах возникают простейшие психические реакции организма животного мира, получившие название рефлексов — закономерной ответной реакцией организма на действие определенного раздражителя. Как было экспериментально выявлено и доказано И.М.Сеченовым, все акты сознательной и бессознательной жизни по способу своего происхождения являются рефлексами. При этом они начинаются чувственным возбуждением, продолжаются определенным психическим актом и заканчиваются мышечным движением.

2-й этап. Происходит формирование однообразных рефлексивных действий на конкретные воздействия внешних или внутренних раздражителей. И.П.Павлов установил, что в основе нервной деятельности живого организма лежит рефлекс, представляющий не только физиологическое, но и психическое явление одновременно. При этом он назвал постоянную связь внешнего раздражителя с соответствующей реакцией на него живого организма — безусловным рефлексом, а временную — условным рефлексом.

3-й этап. Безусловные рефлексы закрепляются в организме и передаются по наследству, что привело к образованию инстинктов — совокупности врожденных компонентов психической деятельности человека и животных (безусловных рефлексов), проявляющихся в их поведении и обеспечивающих их существование. Формирование инстинктов на первых порах обусловливалось биологическими потребностями (питания, продолжения рода и так далее), а в последующем совершенствовалось и приобретало новое содержание — ориентировочное, защитное, поисковое. Но следует учитывать, что безусловные рефлексы и инстинкты обеспечивают взаимодействие организма только со стабильной средой. В изменчивой же среде одних только безусловных связей недостаточно. Этот пробел восполняется механизмами условных рефлексов.
Образование условных рефлексов является более сложным процессом в работе нервной системы. Они стали основой приспособления живого организма к изменчивой, подвижной, многообразной среде и могут вырабатываться на сигналы, связанные с безусловным раздражителем, но уже через второй, третий и так далее раздражители.

7 стр., 3241 слов

Основные этапы учебно-исследовательской деятельности и возможные направления работы с учащимися на каждом из них

… мерилом успешности проекта является его продукт. Проектная деятельность именно на этом этапе образования представляет собой особую деятельность, которая ведет за собой развитие подростка … самодельной модели родника. К этим основным этапам проекта существуют дополнительные характеристики, которые необходимы при организации проектной деятельности школьников. Проект характеризуется: · ориентацией на …

4-й этап. Последующее развитие нервной системы дало возможность в рефлексивном поведении опереться на сочетание различных реакций на одновременно действующие раздражители. Чем более совершенствуется организм, тем легче изменяющиеся условия среды снимают устаревшие инстинктивные формы поведения и формируют новые более совершенные. Появление способности легко менять формы поведения создало новый вид психической деятельности, называемый навыком.

РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ В ФИЛОГЕНЕЗЕ

НЕРВНАЯ ТКАНЬ

Закладка нервной системы (рис. 1) начинается с формирования нервной пластинки, которая представляет собой полоску утолщенной эмбриональной эктодермы, расположенную над закладкой хорды. Нервная пластинка прогибается, ее края смыкаются, и образуется нервная трубка, которая отделяется от эктодермы и погружается под нее.

Рис. 1. Формирование нервной ткани:

а – поперечный срез закладки головного мозга: 1 – полость желудочка; 2 – отросток радиальной глиальной клетки; 6 – увеличенный сегмент стенки нервной трубки: 3 – внутренняя поверхность; 4 – вентрикулярная зона (слой тел глиальных клеток); 5 – субвентрикулярная зона; 6 – промежуточная зона; 7 – корковая пластина; 8 – краевая зона; 9 – наружная поверхность; в – увеличенный фрагмент ткани, помеченный рамкой на б: 10 – ведущий отросток нейрона; 11 – мигрирующий нейрон; 12 – хвостовой отросток нейрона

В начале формирования стенка нервной трубки состоит из слоя цилиндрических клеток нейроэпителия, окружающего полость – центральный канал нервной трубки. По мере деления клеток стенка нервной трубки утолщается. Слой клеток, прилежащих к центральному каналу, называется эпендимным. Эти клетки дают начало почти всем клеткам нервной системы. Каждая зачатковая клетка делится на две дочерних. Одна из них мигрирует в вышележащие слои и становится нейробластом. Нейробласты претерпевают изменения, образуя характерные отростки, и дифференцируются в зрелые нервные клетки – нейроны.

Другие потомки зачатковых клеток остаются прикрепленными к внутренней мембране и образуют длинные радиальные отростки, достигающие наружной мембраны нервной трубки. Они называются спонгиобластами. Спонгиобласты играют значительную роль в формировании нервной ткани, так как именно по их отросткам мигрируют дифференцирующиеся нервные клетки. Ориентируясь на ход отростков спонгиобластов, нервные клетки формируют отростки и занимают свое окончательное местоположение, определяющее их будущие связи с другими нервными клетками и их функцию. Позже спонгиобласты дифференцируются в глиальные элементы.

В дальнейшем часть спонгиобластов теряет связь с наружной мембраной нервной трубки: они остаются прикрепленными к внутренней мембране и образуют клеточную выстилку центрального канала и желудочков зрелого мозга – эпендиму. Эпендимные клетки имеют реснички и поэтому способствуют течению спинномозговой жидкости в полостях мозга.

Другие развивающиеся спонгиобласты теряют связь как с внутренней, так и с наружной мембранами нервной трубки и становятся астроцитобластами, из которых развиваются астроциты. Клетки, теряющие связь с внутренней пограничной мембраной, называются медуллобластами и дифференцируются в олигодендроциты. Астроциты и олигодендроциты представляют собой два типа глиальных клеток (из трех).

Таким образом, почти все клетки нервной ткани имеют общее происхождение (эктодермальное) и дифференцируются в два типа клеток: нейроны и нейроглию.

Нейроны

Нейроны (рис. 2) являются возбудимыми клетками нервной системы. В отличие от глиальных клеток они способны возбуждаться (генерировать потенциалы действия) и проводить возбуждение. Нейроны высокоспециализированные клетки и в течение жизни не делятся.

Рис. 2. Нейрон:

1 – сома (тело) нейрона; 2 – дендрит; 3 – тело Швановской клетки; 4 – миелинизированный аксон; 5 – коллатераль аксона; 6 – терминаль аксона; 7 – аксонный холмик; 8 – синапсы на теле нейрона

В нейроне выделяют тело (сому) и отростки. Сома нейрона имеет ядро и клеточные органоиды (рис. 2, 1). Основной функцией сомы является осуществление метаболизма клетки.

Число отростков у нейронов различно, но по строению и выполняемой функции их делят на два типа. Одни – короткие, сильно ветвящиеся отростки, которые называются дендритами (от dendro – дерево, ветвь). Нервная клетка несет на себе от одного до множества дендритов (рис. 2, 2). Основной функцией дендритов является сбор информации от множества других нейронов. Ребенок рождается с ограниченным числом дендритов (межнейронных связей), и увеличение массы мозга, которое происходит на этапах постнатального развития, реализуется за счет увеличения массы дендритов и глиальных элементов.

Другим типом отростков нервных клеток являются аксоны (рис. 2, 4). Аксон в нейроне один и представляет собой более или менее длинный отросток, ветвящийся только на дальнем от сомы конце. Эти ветвления аксона называются аксонными терминалами (окончаниями) (рис. 2, 6). Место нейрона, от которого начинается аксон (рис. 2, 7; 6, 2), имеет особое функциональное значение и называется аксонным холмиком (рис. 2, 7). Здесь генерируется потенциал действия – специфический электрический ответ возбудившейся нервной клетки. Функцией же аксона является проведение нервного импульса к аксонным терминалям. По ходу аксона могут образовываться его ответвления – коллатерали (рис.2, 5). В месте отхождения коллатерали (бифуркации) импульс «дублируется» и распространяется как по основному ходу аксона, так и по коллатерали.

Часть аксонов центральной нервной системы покрывается специальным электроизолирующим веществом – миелином. Миелинизацию аксонов осуществляют клетки глии. В центральной нервной системе эту роль выполняют олигодендроциты, в периферической – Шванновские клетки (рис. 2, 3; 3, 2), являющиеся разновидностью олигодендроцитов. Олигодендроцит оборачивается вокруг аксона, образуя многослойную оболочку. Миелинизации не подвергается область аксонного холмика (рис. 2, 7) и терминали аксона. Цитоплазма глиальной клетки выдавливается из межмембранного пространства в процессе «обертывания».

Таким образом, миелиновая оболочка аксона состоит из плотно упакованных, перемежающихся липидных и белковых мембранных слоев (рис. 3, 4). Аксон не сплошь покрыт миелином. В миелиновой оболочке существуют регулярные перерывы – перехваты Ранвье (рис. 3, 7). Ширина такого перехвата от 0,5 до 2, 5 мкм. Функция перехватов Ранвье – быстрое скачкообразное (сальтаторное) распространение потенциалов действия, осуществляющееся без затухания. В центральной нервной системе аксоны различных нейронов, направляющиеся к одной структуре, образуют упорядоченные пучки – проводящие пути. В подобном проводящем пучке аксоны направляются «параллельным курсом» и часто одна глиальная клетка образует оболочку нескольких аксонов. Поскольку миелин является веществом белого цвета, то проводящие пути нервной системы, состоящие из плотно лежащих миелинизированных аксонов, образуют белое вещество мозга. В сером же веществе мозга локализуются тела клеток, дендриты и немиелинизированные части аксонов.

В пределах центральной нервной системы каждая терминаль аксона оканчивается на дендрите, теле или аксоне других нейронов. Контакты между клетками подразделяются в зависимости от того, чем они образованы. Контакт, образуемый аксоном на дендрите, называется аксо-дендритным; аксоном на теле клетки – аксо-соматическим; если он образован двумя аксонами, то называется аксо-аксональным, а двумя дендритами – дендро-дендритным.

За пределами ЦНС терминали могут заканчиваться как на нейронных элементах, так и на других возбудимых клетках (мышечных или железистых). В любом случае между нейроном и последующей клеткой образуется специфический контакт – синапс (рис. 4, 4). В образовании синапса участвуют как аксонная терминаль (пресинаптическая часть), так и мембрана последующей клетки (постсинаптическая часть). Синапс состоит из пресинаптической бляшки (расширение терминали аксона), оканчивающейся пресинаптической мембраной (рис. 4, 8), и постсинаптической мембраны (участка мембраны постсинаптической клетки, лежащего под синаптической бляшкой) (рис. 4, 7). Между пресинаптической и постсинаптической мембранами расположена синаптическая щель (рис. 4, 4).

Рис. 3. Схема миелинизации аксонов:

1 – связь между телом клетки глии и миелиновой оболочкой; 2 – олигодендроцит; 3 – гребешок; 4 – плазматическая мембрана; 5 – цитоплазма олигодендроцита; 6 – аксон нейрона; 7 – перехват Ранвье; 8 – мезаксон; 9 – петля плазматической мембраны

Рис. 4. Строение синапса:

1 – аксон пресинаптического нейрона; 2 – микротрубочки; 3 – синаптический пузырек (везикула); 4 – синаптическая щель; 5 – дендрит постсинаптического нейрона; 6 – рецептор для медиатора; 7 – постсинаптическая мембрана; 8 – пресинаптическая мембрана; 9 – митохондрия

От ее величины зависит тип передачи информации через синапс. Если расстояние между мембранами нейронов не превышает 2-4 нм или они контактируют между собой, то такой синапс является электрическим, поскольку подобное соединение обеспечивает низкоомную электрическую связь между этими клетками, позволяющую электрическому потенциалу непосредственно или электротонически передаваться от клетки к клетке. Доля электрических синапсов в ЦНС позвоночных очень мала.

Чаще всего мембраны нейронов расположены в непосредственной близости друг к другу и разделены обычным межклеточным пространством (щелью шириной примерно 20 нм) – смежное соединение. Такая смежность мембран облегчает перемещение из одной клетки в межклеточную щель химических веществ (ионов, метаболитов нейронов), которые оказывают влияние как на ту же самую клетку, так и на отростки соседних нейронов. Эти соединения нейронов относят к химическим синапсам.

В пресинаптическом окончании химического синапса находятся пузырьки – везикулы (рис. 4, 5), содержащие вещество – передатчик, называемое медиатором. В момент прихода к синаптической бляшке электрического импульса везикулы открываются в пресинаптическую щель, выбрасывая туда медиатор. Медиатор диффундирует через щель и на постсинаптической мембране взаимодействует с рецептором (рис. 4, 6), специфически чувствительным к медиатору, при этом возникает постсинаптический потенциал. Исключением из данного правила являются пептидергические нейроны, не имеющие в пресинаптической области везикул, так как медиатор-пептид синтезируется в соме нейрона и транспортируется по аксону в зону контакта.

Таким образом, информация в нервной системе передается только в одном направлении (от пресинаптического нейрона к постсинаптическому) и в этом процессе участвует биологически активное вещество – медиатор.

До 50-х годов XX столетия к медиаторам относили две группы низкомолекулярных соединений: амины (ацетилхолин, адреналин, норадреналин, серотонин, дофамин) и аминокислоты (гамма-аминомасляная кислота, глутамат, аспартат, глицин). Позже было показано, что специфическую группу медиаторов составляют нейропептиды, которые могут выступать также и в качестве нейромодуляторов (веществ, изменяющих величину ответа нейрона на стимул).

В настоящее время известно, что нейрон может синтезировать и выделять несколько нейромедиаторов (сосуществующие медиаторы). Такое представление о химическом кодировании вошло в основу принципа множественности химических синапсов. Нейроны обладают нейромедиаторной пластичностью, т.е. способны менять основной медиатор в процессе развития. Сочетание медиаторов может быть неодинаковым для разных синапсов.

В нервной системе существуют особые нервные клетки – нейросекреторные. Они имеют типичную структурную и функциональную (т.е. способность проводить нервный импульс) нейрональную организацию, а их специфической особенностью является нейросекреторная функция, связанная с секрецией биологически активных веществ. Функциональное значение этого механизма состоит в обеспечении регуляторной химической коммуникации между центральной нервной и эндокринной системами, осуществляемой с помощью нейросекретируемых продуктов.

В процессе эволюции клетки, входящие в состав примитивной нервной системы, специализировались в двух направлениях: обеспечение быстро протекающих процессов, т.е. межнейронное взаимодействие, и обеспечение медленно текущих процессов, связанных с продукцией нейрогормонов, действующих на клетки-мишени на расстоянии. В процессе эволюции из клеток, совмещающих сенсорную, проводниковую и секреторную функции, сформировались специализированные нейроны, в том числе и нейросекреторные. Следовательно, нейросекреторные клетки произошли не от нейрона как такового, а от их общего предшественника – пронейроцита беспозвоночных животных. Эволюция нейросекреторных клеток привела к формированию у них, как и у классических нейронов, способности к процессам синаптического возбуждения и торможения, генерации потенциала действия.

Для млекопитающих характерны мультиполярные нейросекреторные клетки нейронного типа, имеющие до 5 отростков. Такого типа клетки имеются у всех позвоночных, причем они в основном составляют нейросекреторные центры. Между соседними нейросекреторными клетками обнаружены электротонические щелевые контакты, которые, вероятно, обеспечивают синхронизацию работы одинаковых групп клеток в пределах центра.

Аксоны нейросекреторных клеток характеризуются многочисленными расширениями, которые возникают в связи с временным накоплением нейросекрета. Крупные и гигантские расширения называются «телами Геринга». В пределах мозга аксоны нейросекреторных клеток, как правило, лишены миелиновой оболочки. Аксоны нейросекреторных клеток обеспечивают контакты в пределах нейросекреторных областей и связаны с различными отделами головного и спинного мозга.

Одна из основных функций нейросекреторных клеток – это синтез белков и полипептидов и их дальнейшая секреция. В связи с этим в клетках подобного типа чрезвычайно развит белоксинтезирующий аппарат – это гранулярный эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи. Сильно развит в нейросекреторных клетках илизосомальный аппарат, особенно в периоды их интенсивной деятельности. Но самым существенным признаком активной деятельности нейросекреторной клетки является количество элементарных нейросекреторных гранул, видимых в электронном микроскопе.

Типы нейронов

Конфигурацию отдельного нейрона выявить очень трудно, поскольку они плотно упакованы. Все нейроны принято делить на несколько типов в зависимости от числа и формы, отходящих от их тела отростков. Различают три типа нейронов: униполярные, биполярные и мультиполярные.

Униполярные клетки. Клетки, от тела которых отходит только один отросток. На самом деле при выходе из сомы этот отросток разделяется на два: аксон и дендрит. Поэтому правильнее называть их псевдоуниполярными нейронами. Для этих клеток характерна определенная локализация. Они принадлежат неспецифическим сенсорным модальностям (болевая, температурная, тактильная, проприоцептивная) и расположены в сенсорных узлах: спинальных, тройничном, каменистом (рис. 5а).

Биполярные клетки – это клетки, которые имеют один аксон и один дендрит. Они характерны для зрительной, слуховой, обонятельной сенсорных систем (см. рис. 5a).

Мультиполярные клетки имеют один аксон и множество дендритов. К такому типу нейронов принадлежит большинство нейронов ЦНС. Исходя из особенностей формы этих клеток их делят на веретенообразные, корзинчатые, звездчатые, пирамидные (рис. 5б, в, г). Только в коре головного мозга насчитывается до 60 вариантов форм тел нейронов.

Сведения о форме нейронов, их местоположении и направлении отростков очень важны, поскольку позволяют понять качество и количество связей, приходящих к ним (структура дендритного дерева), и пункты, в которые они посылают свои отростки.

Рис. 5. Типы нейронов: а – сенсорные нейроны: 1 – биполярный; 2 – псевдобиполярный; 3 – псевдоуниполярный; б – двигательные нейроны: 4 – пирамидная клетка; 5 – мотонейроны спинного мозга; 6 – нейрон двойного ядра; 7 – нейрон ядра подъязычного нерва; в – симпатические нейроны: 8 – нейрон звездчатого ганглия; 9 – нейрон верхнего шейного ганглия; 10 – нейрон бокового рога спинного мозга; г – парасимпатические нейроны: 11 – нейрон узла мышечного сплетения кишечной стенки; 12 – нейрон дорсального ядра блуждающего нерва; 13 – нейрон ресничного узла

Глия

Греческое слово «глия» означает «клей». Глиальные клетки впервые описал в 1846 г. Р. Вирхов, который считал, что они «склеивают», скрепляют нервные клетки, «придавая целому его особую форму».

Глиальные клетки выполняют в нервной системе множество еще не совсем ясных функций. В отличие от нейронов глиальные клетки сохраняют способность к делению в течение всей жизни.

Рис. 6. Схема взаиморасположения элементов нервной ткани:

1 – синапс; 2 – аксонный холмик; 3 – миелиновая оболочка аксона; 4 – астроцит; 5 – тело нейрона; 6 – синаптическая бляшка; 7 – дендрит; 8 – капилляр

Хотя они имеют мембранный потенциал, но способны генерировать потенциал действия – возбуждаться. Нейроглия составляет почти половину объема мозга, а число клеток глии значительно превышает число нейронов (по меньшей мере в 10 раз).

Различают три типа глиальных клеток: астроглия, олигодендроглия и микроглия.

Астроглия.

Астроглия. Происходит из спонгиобластов, развивающихся в клетки, имеющие множество отростков. Длинные извитые отростки астроцитов переплетаются с отростками нейронов. Значительное число отростков астроцитов представляют собой «ножки», плотно прилегающие к капиллярам и покрывающие собой почти всю поверхность сосуда (рис. 6, 4). Астроциты, расположенные в местах концентрации тел нейронов (серое вещество), образуют больше отростков, чем астроциты в белом веществе. Таким образом, астроциты – это клетки, располагающиеся между капиллярами и телами нейронов и осуществляющие транспорт веществ из крови в нейроны и обратно. Кроме того, астроглия связывает с кровеносным руслом спинномозговую жидкость.

Рис. 7. Поперечный срез через нерв (а) и нервный ствол (б):

1 – кровеносный сосуд; 2 – нервные волокна; 3 – эндонервий; 4 – перинервий; 5 – эпинервий; 6 – пучки нервных волокон; 7 – мякотное нервное волокно

Олигодендроглия.

Олигодендроглия. Олигодендроциты имеют то же происхождение, что и астроциты. По размерам они меньше, чем астроциты и имеют меньше отростков. Основная масса олигодендроцитов располагается в белом веществе мозга и ответственна за образование миелина. Эти олигодендроциты обладают длинными отростками. Олигодендроциты, расположенные в периферической нервной системе, называются Шванновскими клетками (см. рис. 2, 3; 3, 2). Те олигодендроциты, которые находятся в сером веществе, располагаются, как правило, вокруг тел нейронов, плотно прилегая к ним. Поэтому их называют клетками-сателлитами. Они характеризуются наличием коротких отростков (см. рис. 6, 3).

Микроглия.

Микроглия. Клетки микроглии происходят из мезодермы. Как видно из названия, они отличаются небольшими размерами. Эти клетки могут активно передвигаться и выполнять фагоцитарные функции. Благодаря способности к активной миграции микроглия распределена по всей центральной нервной системе.

Строение нервов

Нервы образованы многочисленными пучками мякотных и безмякотных нервных волокон, которые объединяются в нервные стволы и изолируются соединительной тканью (рис. 7).

Наружная оболочка нервного ствола представлена эпинервием – рыхлой неоформленной соединительной тканью, богатой коллагеновыми волокнами, фибробластами, жировыми клетками, а также кровеносными и лимфатическими сосудами. От эпинервия внутрь нервного ствола расположен перинервий, который представляет собой тонкие прослойки соединительной ткани, которые разделяют нерв на пучки. Перинервий также содержит кровеносные и лимфатические сосуды. Соединительная ткань внутри нерва – эндонервий – связывает отдельные нервные волокна в пучки (см. рис. 7).

РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ В ФИЛОГЕНЕЗЕ

Филогенез– это процесс исторического развития вида. Филогенез нервной системы – история формирования и совершенствования ее структур.

В филогенетическом ряду существуют организмы различной степени сложности. Учитывая принципы их организации, их можно разделить на две большие группы. Беспозвоночные животные относятся к разным типам и имеют различные принципы организации. Хордовые животные (от просто устроенного ланцетника до человека) принадлежат к одному типу и имеют общий план строения.

Несмотря на разный уровень сложности различных животных, перед их нервной системой стоят одни задачи. Это, во-первых, объединение всех органов и тканей в единое целое (регуляция висцеральных функций) и, во-вторых, обеспечение связи с внешней средой, а именно – восприятие ее стимулов и ответ на них (организация поведения и движения).

Клетки нервной системы как беспозвоночных, так и хордовых животных устроены принципиально одинаково. С усложнением строения животного заметно изменяется и структура нервной системы. Совершенствование нервной системы в филогенетическом ряду идет через концентрацию нервных элементов в узлах и появление длинных связей между ними. Следующим этапом является цефализация – образование головного мозга, который берет на себя функцию формирования поведения. Уже на уровне высших беспозвоночных (насекомые) появляются прототипы корковых структур (грибовидные тела), в которых тела клеток занимают поверхностное положение. У высших хордовых животных в головном мозге уже имеются настоящие корковые структуры и развитие нервной системы идет по пути кортиколизации, т.е. передачи всех высших функций коре головного мозга.

Следует отметить, что с усложнением структуры нервной системы предыдущие образования не исчезают. В нервной системе высших организмов остаются и сетевидная, и цепочная, и ядерная структуры, характерные для предыдущих ступеней развития.

Предыдущая123456789101112

Дата добавления: 2016-01-29; просмотров: 835;

1 Филогенез нервной системы.

ОТВЕТЫ ОСНОВЫ НЕВРОПАТОЛОГИИ

Эволюция структуры и функции нервной системы происходила как в направлении развития отдельных ее элементов (нервных клеток), так и по линии формирования ее новых прогрессивных свойств в условиях взаимодействия с окружающей средой. Важнейшими процессами на этом пути являются централизация, специализация, цефализация и кортикализация не рвной системы.

Под централизацией понимают группирование нервных элементов в морфофункциональные конгломераты в стратегических пунктах тела. Уже на уровне гидроидов отмечается сгущение нейронов в области гипостома (функция питания) и подошвы (фиксация к субстрату). Переход к свободному передвижению у медузы приводит к формированию дистантных рецепторов и чувствительных краевых телец. У беспозвоночных централизация выражена еще более ярко – появляются нервные ганглии (узлы), ассоциативные и двигательные клетки с их отростками собираются в несколько пар продольных стволов, соединенных поперечными нервными тяжами. Формируются брюшная нервная цепочка и головные ганглии. Каждый нервный узел обеспечивает деятельность определенного сегмента тела и функционирует относительно автономно. Эволюционно молодые структуры, как правило, оказывают тормозное влияние на более древние.

Специализация – это подчиненность одних ганглиев тела другим, дальнейшее развитие специфичности нервных клеток, появление афферентных и эфферентных систем. Специализация нервных клеток сопровождалась появлением синапсов, обеспечивающих односторонее проведение нервных импульсов. На этом этапе возникают простейшие кльцевые структуры регуляции отдельных функций

организма.

Дальнейшее эволюционное развитие нервной системы шло по пути цефализации (греч. kерhаlе – голова) – подчинения задних отделов ЦНС головным. Возникший осевой градиент тела является продолжением наметившегося еще у кишечнополостных процесса сгущения нервных элементов на переднем конце тела и представляет решающий момент эволюции головного мозга. В итоге в головном мозге сформировались жизненно важные центры автоматической регуляции различных функций организма. Эти центры находятся между собой в сложных иерархических взаимоотношениях.

У млекопитающих цефализация дополняется кортикализацией (лат. соrtех – кора) – формированием и совершенствовани ем коры больших полушарий и мозолистого тела, соединяющего правое и левое полуш ария между собой. Так, у человека площадь коры головного мозга занимает более 90 % всей поверхности мозга, причем около 1/3 приходится на лобные доли. Если в стволе мозга и подкорковых узлах специализированные ганглии морфологически и функционально обособлены друг от друга, то кора больших полушарий в этом отношении обладает рядом уникальных свойств. Наиболее важ ными из них являются высокая структурная и функциональная пластичность и надежность. Кора больших полушарий содержит не только специфические проекционные (соматочувствительные, зрительные, слуховые), но и значительные по площади ассоциативные зоны. Последние служат для интеграции различных сенсорных влияний с прошлым опытом с целью формирования поведенческих актов.

Основные этапы филогенеза нервной системы

Нервная система в процессе филогенеза проходит ряд основных этапов (типов) – диффузный, узловой и трубчатый.

I этап – диффузная (сетевидная) нервная система. Такой тип нервной системы характерен для кишечнополостных. На этом этапе нервная система, например гидры, состоит из нервных клеток, многочисленные отростки которых соединяются друг с другом в разных направлениях, образуя сеть, диффузно пронизывающую все тело животного. При раздражении любой точки тела возбуждение разливается по всей нервной сети и животное реагирует движением всего тела. В диффузной нервной системе имеются не только «локальные нервные» сети, образованные коротко отростчатыми нейронами, но и «сквозные пути», проводящие возбуждение на сравнительно большое расстояние. Скорость распространения возбуждения по волокнам низкая и составляет несколько сантиметров в секунду. У свободноплавающих медуз появляются скопления нервных клеток (прототип нервных цен ров) в колоколе – краевые органы, выделяются сквозные проводящие пути, обеспечивающие определенную «адресность» в проведении возбуждения. Основной особенностью диффузной нервной системы является отсутствие четко выраженных входов и выходов, надежность, но энергетически эта система малоэффективна. Отражением этого этапа у человека является сетевидное строение интрамуральной нервной системы пищеварительного тракта.

II этап – узловая нервная система, характерна для членистоногих. На этом этапе нервные клетки сближаются в отдельные скопления или группы, причем из скоплений клеточных тел получаются нервные узлы – центры, а из скоплений отростков – нервные стволы – нервы. При этом в каждой клетке число отростков уменьшается, и они получают определенное направление. Соответственно сегментарному строению тела, например у кольчатого червя, в каждом сегменте имеются сегментарные нервные узлы и нервные стволы. Последние соединяют узлы в двух направлениях: поперечные стволы связывают узлы данного сегмента, а продольные – узлы разных сегментов. Благодаря этому нервные импульсы, возникающие в какой-либо точке тела, не разливаются по всему телу, а распространяются по поперечным стволам в пределах данного сегмента. Продольные стволы связывают нервные сегменты в одно целое. На головном конце животного, который при движении вперед соприкасается с различными предметами окружающего мира, развиваю ся органы чувств, в связи с чем головные узлы развиваются сильнее остальных, являясь прообразом будущего головного мозга. Отражением этого этапа является сохранение примитивных черт в строении вегетативной нервной системы человека в виде разбросанности на периферии узлов и микроганглиев.

III этап – трубчатая нервная система – высший этап структурной и функциональной эволюции нервной системы (характерна для хордовых). Все позвоночные, начиная от самых примитивных форм (ланцетник) и заканчивая человеком, имеют ЦНС в виде нервной трубки, оканчивающейся в головном конце большой ганглиозной массой – головным мозгом. Описанные выше тенденции развития нервной системы – централизация, специализация, цефализация – получают дальнейшее развитие на этом этапе.

Филогенетические уровни структурно-функциональной организации ЦНС (по В.А. Карлову)

В клиническом аспекте выделяют пять филогенетических уровней структурно-функциональной организации ЦНС: спинальный, стволовой, подкорковый, кора головного мозга, вторая сигнальная система.

Спинальный уровень. Сегментарный спинальный аппарат представлен серым веществом и спинномозговыми узлами, в которых располагаются чувствительные нейроны. Сегментарный аппарат спинного мозга реализует простейшие спинальные рефлексы (безусловные, врож денные, видовые). При ограниченном повреждении сегментарного спинального аппарата развиваются изолированные повреждения в виде периферических параличей, расстройств поверхностной чувствительности и трофических нарушений.

Стволовой уровень. Мозговой ствол ( продолговатый мозг, мост, средний мозг) содержит сегментарный аппарат (двигательные и чувствительные ядра черепных нервов), специализированные структуры (нижняя и верхняя оливы, черная субстанция, красное ядро и др.), проводящие пути и ретикулярную формацию. Даже незначительные поражения мозгового ствола могут приводить к тяжелым последствиям. Под корковый уровень включает стриопаллидарную систему (чечевицеобразное и хвостатое ядра) и структуры, реализующие видовые безусловные рефлексы инстинктивного поведения (красное ядро и черная субстанция). Осно ными при поражении подкорковых ядер являются характерные расстройства движений в виде акинезии или, наоборот, избыточных движений – гиперкинезов.

Кора головного мозга – следующий филогенетический уровень ЦНС. Она является базой при обретенных рефлексов. У человека практически вся произвольная моторика, включая прямохождение, является приобретенной и сугубо индивидуальной. В коре наружной поверхности больших полушарий головного мозга выделяют две функционально различные части: сенсорную (теменная, затылочная и височная кора) и моторную (лобная кора). Сенсорная часть представлена корковыми отделами кожно-кинестетического, зрительного и слухового анализаторов, при ее поражении нарушаются соответствующие сенсорные функции. Моторная часть контролирует произвольные движения противоположной половины тела, а также обеспечивает высшие психические функции.

Высшим уровнем филогенетического развития является вторая сигнальная система – речь, представленная в ряде областей левого полушария. Благодаря речевой функции стало возможным использование всего социального опыта, накопленного человечеством.

  • Кодирование информации в нервной системе

    Исследования механизмов восприятия многочисленны и включают несколько уровней анализа: от единичного нейрона до целого мозга, причем каждому уровню соответствует свой вариант анализа перцептивного процесса. Однако, независимо от того, на каком уровне изучаются процессы восприятия, одно из главных мест…
    (Психофизиология: общая, возрастная, дифференциальная, клиническая)

  • Созревание нервной системы в эмбриогенезе

    Основные этапы развития мозга в эмбриогенезе были описаны еще в прошлом веке, однако до сих пор мало известно о процессах, которые обеспечивают формирование отдельных структур мозга и их связей друг с другом. Основные стадии развития мозга. Нервная система берет начало от пласта клеток на дорзальной…
    (Психофизиология: общая, возрастная, дифференциальная, клиническая)

  • Свойства и типы высшей нервной деятельности

    Традиционный подход к изучению индивидуально-типологических различий в отечественной дифференциальной психофизиологии связан с теорией свойств нервной системы, основы которой были заложены И.П. Павловым и в дальнейшем разрабатывались в школе Б.М. Теплова (1985) (В.Д. Небылицын, М.Н. Борисова, К.М. Гуревич,…
    (Психофизиология: общая, возрастная, дифференциальная, клиническая)

  • О КОНТИНУАЛЬНОСТИ СФЕРЫ «ОБЩИЕ СВОЙСТВА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННОСТЬ УСТАНОВКИ. ВЫРАЖЕННОСТЬ ЛИДЕРСТВА В СОЦИАЛЬНОЙ ГРУППЕ»

    Данный раздел монографии является в некотором роде итоговым в фиксации рациональных психотехнологий типологического познания, действующих в широком спектре условий, моделируемых как в аналитическом эксперименте психофизического плана — так и в субъектоцентрированных квазиэкспериментах. Психология- наука…
    (Психология высших достижений личности (психоакмеология))

  • МЕТА-ЙОД-БЕНЗИЛГУАНИДИН В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ СИМПАТИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

    ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТА Мета-йод-бензилгуанидин (МИБГ) был разработан Э. Vieland и со-авт. 131 на основе гипотензивного средства гуанетидина — мощного блокатора нейрональной передачи, селективно действующего на симпатические нервные окончания. Соединение было получено методом присоединения…
    (Радионуклидная диагностика с нейротропными радиофармпрепаратами)

  • НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

    Нервная система сердца играет важнейшую роль в регуляции функции кардиомиоцитов, проводящей системы, коронарных сосудов, сократительной функции миокарда, оказывает влияние на его электро-физиологические свойства . Симпатическая и парасимпатическая иннервация миокарда осуществляется посредством…
    (Радионуклидная диагностика с нейротропными радиофармпрепаратами)

  • СТАНОВЛЕНИЕ В ФИЛОГЕНЕЗЕ РАЗДЕЛЬНО ФУНКЦИИ ВИСЦЕРАЛЬНЫХ ЖИРОВЫХ КЛЕТОК И ПУЛА ПОДКОЖНЫХ АДИПОЦИТОВ

    Секрецию клетками жировой ткани многих гуморальных медиаторов оценивают как что-то необычное, именуют их адипокинами, говоря об эндокринной функции жировой ткани. Согласно же филогенетической теории общей патологии, паракриния — типичное проявление гуморальной регуляции, синтеза и секреции медиаторов….
    (Метаболический синдром — переедание физиологической пищи. Висцеральные жировые клетки, неэтерифицированные свободные жирные кислоты. Филогенез, патогенез, диагностика, профилактика))

  • СТАНОВЛЕНИЕ НА ПОЗДНИХ СТУПЕНЯХ ФИЛОГЕНЕЗА МЕТАБОЛИЗМА ПОДКОЖНЫХ, ИНСУЛИНЗАВИСИМЫХ АДИПОЦИТОВ. НАРУШЕНИЯ РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЗМА В ПАТОГЕНЕЗЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПАНДЕМИЙ

    Секрецию клетками жировой ткани гуморальных медиаторов авторы оценивают как что-то из ряда вон выходящее; именуют их ади-покинами, говоря чуть ли не об эндокринной функции жировых клеток. Согласно же филогенетической теории общей патологии, паракриния — биологический процесс локальной, гуморальной регуляции…
    (Метаболический синдром — переедание физиологической пищи. Висцеральные жировые клетки, неэтерифицированные свободные жирные кислоты. Филогенез, патогенез, диагностика, профилактика))

  • ФУНКЦИЯ ЛИПОПРОТЕИНОВ ВЫСОКОЙ, НИЗКОЙ И ОЧЕНЬ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ В ФИЛОГЕНЕЗЕ. ПЕРЕНОС В МЕЖКЛЕТОЧНОЙ СРЕДЕ, ПАССИВНОЕ И АКТИВНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ КЛЕТКАМИ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

    Характерной особенностью начала XXI в. в медицине является то, что достижения биолого-медицинских, диагностических дисциплин в значительной мере опережают успехи, которые достигнуты в клинике при лечении наиболее распространенных в популяции заболеваний. Это атеросклероз, сахарный диабет, эссенциальная…
    (Жирные кислоты, триглицериды, гипертриглицеридемия, гиперглекемия и инсулин)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *