Din ceea ce se formează sistemul nervos. Sistem nervos. După cum știți, sistemul nervos apare mai întâi la nevertebratele multicelulare inferioare. Boli ale sistemului nervos

Odată cu complicația evolutivă a organismelor pluricelulare, specializarea funcțională a celulelor, a devenit necesară reglarea și coordonarea proceselor de viață la nivel supracelular, tisular, organ, sistemic și organism. Aceste noi mecanisme și sisteme de reglare ar fi trebuit să apară odată cu păstrarea și complicarea mecanismelor de reglare a funcțiilor celulelor individuale cu ajutorul moleculelor de semnalizare. Adaptarea organismelor multicelulare la schimbările din mediul de existență ar putea fi realizată cu condiția ca noile mecanisme de reglare să poată oferi răspunsuri rapide, adecvate și direcționate. Aceste mecanisme ar trebui să fie capabile să memoreze și să recupereze din aparatul de memorie informații despre efectele anterioare asupra organismului, precum și să aibă alte proprietăți care asigură o activitate adaptativă eficientă a corpului. Erau mecanismele sistemului nervos care au apărut în organisme complexe, foarte organizate.

Sistem nervos Este un ansamblu de structuri speciale care unește și coordonează activitățile tuturor organelor și sistemelor corpului în interacțiune constantă cu mediul extern.

Sistemul nervos central include creierul și măduva spinării. Creierul este subdivizat în creier posterior (și pons pons), formațiune reticulară, nuclei subcorticali,. Corpurile formează substanța cenușie a sistemului nervos central, iar procesele lor (axonii și dendritele) formează substanța albă.

Caracteristicile generale ale sistemului nervos

Una dintre funcțiile sistemului nervos este percepţie diverse semnale (stimuli) ale mediului extern și intern al organismului. Să ne amintim că orice celulă poate percepe diverse semnale din mediul de existență cu ajutorul receptorilor celulari specializați. Cu toate acestea, ele nu sunt adaptate la percepția unui număr de semnale vitale și nu pot transmite instantaneu informații altor celule, care funcționează ca regulatori ai răspunsurilor adecvate integrale ale organismului la stimuli.

Expunerea la stimuli este percepută de receptorii senzoriali specializați. Exemple de astfel de stimuli pot fi cuante de lumină, sunete, căldură, frig, influențe mecanice (gravitație, modificări de presiune, vibrație, accelerație, compresie, întindere), precum și semnale de natură complexă (culoare, sunete complexe, cuvânt).

Pentru a evalua semnificația biologică a semnalelor percepute și organizarea unui răspuns adecvat la acestea în receptorii sistemului nervos, se realizează transformarea lor - codificareîntr-o formă universală de semnale, înțeles de sistemul nervos, în impulsuri nervoase, detinere (transferata) care de-a lungul fibrelor nervoase şi căile către centrii nervoşi sunt necesare pentru lor analiză.

Semnalele și rezultatele analizei lor sunt folosite de sistemul nervos pentru organizarea răspunsurilor privind schimbările din mediul extern sau intern, regulamentși coordonare funcțiile celulelor și structurile supracelulare ale corpului. Astfel de răspunsuri sunt efectuate de organele efectoare. Cele mai frecvente variante de răspuns la stimuli sunt reacțiile motorii (motorii) ale mușchilor scheletici sau netezi, modificări ale secreției celulelor epiteliale (exocrine, endocrine), inițiate de sistemul nervos. Participând direct la formarea răspunsurilor la schimbările din mediul de existență, sistemul nervos îndeplinește funcțiile reglarea homeostaziei, asigurarea interacțiune funcțională organele și țesuturile și ale acestora integrareîntr-un singur organism întreg.

Datorită sistemului nervos, o interacțiune adecvată a corpului cu mediul se realizează nu numai prin organizarea reacțiilor de răspuns de către sistemele efectoare, ci și prin propriile reacții mentale - emoții, motivații, conștiință, gândire, memorie, superioare. procesele cognitive și creative.

Sistemul nervos este împărțit în central (creier și măduva spinării) și periferic - celule și fibre nervoase în afara cavității craniene și a canalului spinal. Creierul uman conține peste 100 de miliarde de celule nervoase (neuroni).În sistemul nervos central se formează grupuri de celule nervoase care îndeplinesc sau controlează aceleași funcții centrii nervosi. Structurile creierului, reprezentate de corpurile neuronilor, formează substanța cenușie a sistemului nervos central, iar procesele acestor celule, combinându-se în căi, formează substanța albă. În plus, partea structurală a sistemului nervos central este celulele gliale care se formează neuroglia. Numărul de celule gliale este de aproximativ 10 ori mai mare decât numărul de neuroni, iar aceste celule alcătuiesc cea mai mare parte a masei sistemului nervos central.

Sistemul nervos este împărțit în somatic și autonom (autonom) în funcție de caracteristicile funcțiilor și structurii îndeplinite. Structura somatică include structurile sistemului nervos, care asigură percepția semnalelor senzoriale în principal din mediul extern prin organele de simț și controlează activitatea mușchilor striați (scheletici). Sistemul nervos autonom (autonom) include structuri care asigură percepția semnalelor în principal din mediul intern al corpului, reglează activitatea inimii, a altor organe interne, mușchilor netezi, exocrine și o parte a glandelor endocrine.

În sistemul nervos central, se obișnuiește să se distingă structurile situate la diferite niveluri, care se caracterizează prin funcții specifice și un rol în reglarea proceselor vieții. Printre acestea, nucleii bazali, structurile trunchiului cerebral, măduva spinării și sistemul nervos periferic.

Structura sistemului nervos

Sistemul nervos este împărțit în central și periferic. Sistemul nervos central (SNC) include creierul și măduva spinării, în timp ce sistemul nervos periferic include nervi care se extind de la sistemul nervos central la diferite organe.

Orez. 1. Structura sistemului nervos

Orez. 2. Diviziunea funcțională a sistemului nervos

Importanta sistemului nervos:

• unește organele și sistemele corpului într-un singur întreg;
• reglează activitatea tuturor organelor și sistemelor corpului;
• realizează legătura organismului cu mediul extern și adaptarea acestuia la condițiile de mediu;
• constituie baza materială a activităţii mentale: vorbire, gândire, comportament social.

Structura sistemului nervos

Unitatea structurală și fiziologică a sistemului nervos este - (Fig. 3). Este format dintr-un corp (soma), procese (dendrite) și un axon. Dendritele sunt foarte ramificate și formează multe sinapse cu alte celule, ceea ce determină rolul lor principal în percepția informației de către neuron. Axonul începe din corpul celular ca o movilă axonală, care este un generator al unui impuls nervos, care este apoi transportat de-a lungul axonului către alte celule. Membrana axonală de la sinapsă conține receptori specifici care pot răspunde la diverși neurotransmițători sau neuromodulatori. Prin urmare, procesul de eliberare a mediatorului de către terminațiile presinaptice poate fi influențat de alți neuroni. De asemenea, membrana terminalelor conține un număr mare de canale de calciu, prin care ionii de calciu intră în terminal atunci când acesta este excitat și activează eliberarea mediatorului.

Orez. 3. Diagrama unui neuron (după IF Ivanov): a - structura neuronului: 7 - corp (perikarion); 2 - miez; 3 - dendrite; 4,6 - neurite; 5,8 - teaca de mielina; 7- colateral; 9 - interceptarea nodului; 10 - nucleul lemocitelor; 11 - terminații nervoase; b - tipuri de celule nervoase: I - unipolare; II - multipolar; III - bipolar; 1 - nevrita; 2 -dendrită

De obicei, în neuroni, în zona membranei dealului axonal apare un potențial de acțiune, a cărui excitabilitate este de 2 ori mai mare decât excitabilitatea altor zone. De aici, excitația se răspândește de-a lungul axonului și a corpului celular.

Axonii, pe lângă funcția de a conduce excitația, servesc ca canale pentru transportul diferitelor substanțe. Proteinele și mediatorii sintetizați în corpul celular, organele și alte substanțe se pot deplasa de-a lungul axonului până la capătul acestuia. Această mișcare a substanțelor se numește transportul axonal. Există două tipuri de ea - transport axonal rapid și lent.

Fiecare neuron din sistemul nervos central îndeplinește trei roluri fiziologice: percepe impulsurile nervoase de la receptori sau de la alți neuroni; generează propriile impulsuri; conduce excitația către un alt neuron sau organ.

După semnificația lor funcțională, neuronii sunt împărțiți în trei grupe: sensibili (senzoriali, receptori); insert (asociativ); motor (efector, motor).

Pe lângă neuroni, sistemul nervos central conține celule gliale, ocupând jumătate din volumul creierului. Axonii periferici sunt de asemenea inconjurati de o teaca de celule gliale - lemocite (celule Schwann). Neuronii și celulele gliale sunt separate prin goluri intercelulare, care comunică între ele și formează un spațiu intercelular plin de lichid de neuroni și glia. Prin acest spațiu are loc un schimb de substanțe între celulele nervoase și cele gliale.

Celulele neurogliale îndeplinesc numeroase funcții: rol de susținere, de protecție și trofice pentru neuroni; menține o anumită concentrație de ioni de calciu și potasiu în spațiul intercelular; distrug neurotransmițătorii și alte substanțe biologic active.

Funcțiile sistemului nervos central

Sistemul nervos central are mai multe funcții.

Integrativ: organismul animalelor și al oamenilor este un sistem complex, extrem de organizat, format din celule, țesuturi, organe și sistemele lor interconectate funcțional. Această relație, unificarea diferitelor componente ale corpului într-un singur întreg (integrare), funcționarea lor coordonată este asigurată de sistemul nervos central.

Coordonare: funcțiile diferitelor organe și sisteme ale corpului ar trebui să se desfășoare în mod concertat, deoarece numai cu acest mod de viață este posibil să se mențină constanta mediului intern, precum și să se adapteze cu succes la condițiile de mediu în schimbare. Coordonarea activitatii elementelor care constituie organismul este realizata de sistemul nervos central.

de reglementare: sistemul nervos central reglează toate procesele care au loc în organism, prin urmare, cu participarea sa, au loc cele mai adecvate modificări în activitatea diferitelor organe, menite să asigure una sau alta dintre activitățile sale.

Trofic: sistemul nervos central reglează trofismul, intensitatea proceselor metabolice în țesuturile organismului, care stă la baza formării reacțiilor care sunt adecvate schimbărilor continue din mediul intern și extern.

Adaptiv: sistemul nervos central comunica organismul cu mediul extern prin analiza si sintetizarea diverselor informatii care vin la acesta din sistemele senzoriale. Acest lucru face posibilă restructurarea activităților diferitelor organe și sisteme în conformitate cu schimbările din mediu. Îndeplinește funcțiile de regulator al comportamentului care este necesar în condiții specifice de existență. Acest lucru asigură o adaptare adecvată la lumea înconjurătoare.

Formarea unui comportament nedirecționat: sistemul nervos central formează un anumit comportament al animalului în conformitate cu nevoia dominantă.

Reglarea reflexă a activității nervoase

Adaptarea proceselor vitale ale unui organism, sistemelor sale, organelor, țesuturilor la condițiile de mediu în schimbare se numește reglare. Reglarea asigurată împreună de sistemele nervos și hormonal se numește reglare neuro-hormonală. Datorită sistemului nervos, organismul își desfășoară activitățile după principiul reflex.

Principalul mecanism de activitate al sistemului nervos central este răspunsul organismului la acțiunile stimulului, desfășurat cu participarea sistemului nervos central și care vizează obținerea unui rezultat util.

Reflex tradus din latină înseamnă „reflecție”. Termenul de „reflex” a fost propus pentru prima dată de cercetătorul ceh I.G. Prokhaskaya, care a dezvoltat doctrina acțiunilor reflexive. Dezvoltarea ulterioară a teoriei reflexelor este asociată cu numele de I.M. Sechenov. El credea că tot ceea ce este inconștient și conștient se face în funcție de tipul de reflex. Dar apoi nu existau metode de evaluare obiectivă a activității creierului care să confirme această presupunere. Ulterior, o metodă obiectivă de evaluare a activității creierului a fost dezvoltată de către academicianul I.P. Pavlov și a primit numele de metoda reflexă condiționată. Folosind această metodă, omul de știință a demonstrat că reflexele condiționate, care se formează pe baza reflexelor necondiționate din cauza formării de conexiuni temporare, stau la baza activității nervoase superioare a animalelor și a oamenilor. Academicianul P.K. Anokhin a arătat că toată diversitatea activităților animale și umane se desfășoară pe baza conceptului de sisteme funcționale.

Baza morfologică a reflexului este , constând din mai multe structuri nervoase, care asigură implementarea reflexului.

În formarea unui arc reflex sunt implicate trei tipuri de neuroni: receptor (sensibil), intermediar (intercalat), motor (efector) (Fig. 6.2). Ele se combină în circuite neuronale.

Orez. 4. Schema de reglare după principiul reflexului. Arc reflex: 1 - receptor; 2 - cale aferentă; 3 - centrul nervos; 4 - calea eferentă; 5 - organ de lucru (orice organ al corpului); MN - neuron motor; M - mușchi; KN - neuron de comandă; CH - neuron senzorial, ModN - neuron modulator

Dendrita neuronului receptor intră în contact cu receptorul, axonul acestuia este trimis către sistemul nervos central și interacționează cu neuronul intercalar. De la neuronul intercalar, axonul merge la neuronul efector, iar axonul său este direcționat la periferie către organul executiv. Astfel, se formează un arc reflex.

Neuronii receptori sunt localizați la periferie și în organele interne, în timp ce neuronii intercalari și motori sunt localizați în sistemul nervos central.

În arcul reflex, se disting cinci verigi: receptorul, calea aferentă (sau centripetă), centrul nervos, calea eferentă (sau centrifugă) și organul de lucru (sau efectorul).

Un receptor este o entitate specializată care percepe iritația. Receptorul este compus din celule specializate, foarte sensibile.

Legătura aferentă a arcului este un neuron receptor și conduce excitația de la receptor la centrul nervos.

Centrul nervos este format dintr-un număr mare de neuroni intercalați și motori.

Această legătură a arcului reflex constă dintr-un set de neuroni localizați în diferite părți ale sistemului nervos central. Centrul nervos primește impulsuri de la receptori de-a lungul căii aferente, analizează și sintetizează aceste informații, apoi transmite programul de acțiuni format de-a lungul fibrelor eferente către organul executiv periferic. Iar corpul de lucru își desfășoară activitatea caracteristică (mușchiul se contractă, glanda secretă un secret etc.).

O legătură specială de aferentare inversă percepe parametrii acțiunii efectuate de organul de lucru și transmite această informație centrului nervos. Centrul nervos este un acceptor al acțiunii verigii de aferentare inversă și primește informații de la organul de lucru despre acțiunea perfectă.

Timpul de la începutul acțiunii stimulului asupra receptorului până la apariția răspunsului se numește timp reflex.

Toate reflexele la animale și la oameni sunt împărțite în necondiționate și condiționate.

Reflexe necondiționate - reacții congenitale, transmise ereditar. Reflexele necondiționate sunt efectuate prin arcurile reflexe deja formate în corp. Reflexele necondiționate sunt specifice speciei, adică. caracteristic tuturor animalelor din această specie. Ele sunt constante de-a lungul vieții și apar ca răspuns la stimularea adecvată a receptorilor. Reflexele necondiţionate se clasifică şi după semnificaţia lor biologică: alimentară, defensive, sexuale, locomotorii, de orientare. După localizarea receptorilor, aceste reflexe se împart în exteroceptive (temperatura, tactile, vizuale, auditive, gustative etc.), interoceptive (vasculare, cardiace, gastrice, intestinale etc.) și proprioceptive (mușchi, tendon etc.). .). După natura răspunsului - la motor, secretor etc. Prin găsirea centrilor nervoși prin care se efectuează reflexul - la spinal, bulbar, mezencefalic.

Reflexe condiționate - reflexe dobândite de organism în cursul vieții sale individuale. Reflexele condiționate sunt efectuate prin arcuri reflexe nou formate pe baza arcurilor reflexe ale reflexelor necondiționate cu formarea unei conexiuni temporare între ele în cortexul cerebral.

Reflexele în organism sunt efectuate cu participarea glandelor endocrine și a hormonilor.

În centrul ideilor moderne despre activitatea reflexă a corpului se află conceptul unui rezultat adaptativ util, pentru realizarea căruia se realizează orice reflex. Informațiile despre obținerea unui rezultat adaptativ util intră în sistemul nervos central prin legătura de feedback sub formă de aferentare inversă, care este o componentă obligatorie a activității reflexe. Principiul aferentării spatelui în activitatea reflexă a fost dezvoltat de P.K., aferentația inversă.

Când dezactivați orice legătură a inelului reflex, reflexul dispare. Prin urmare, pentru implementarea reflexului, este necesară integritatea tuturor legăturilor.

Proprietățile centrilor nervoși

Centrii nervoși au o serie de proprietăți funcționale caracteristice.

Excitația în centrii nervoși se răspândește unilateral de la receptor la efector, ceea ce este asociat cu capacitatea de a conduce excitația numai de la membrana presinaptică la cea postsinaptică.

Excitația în centrii nervoși se realizează mai lent decât de-a lungul fibrei nervoase, ca urmare a încetinirii conducerii excitației prin sinapse.

Sumarea excitațiilor poate avea loc în centrii nervoși.

Există două moduri principale de însumare: temporală și spațială. La însumare temporară mai multe impulsuri de excitație ajung la neuron printr-o sinapsă, sunt însumate și generează un potențial de acțiune în el și însumarea spațială se manifestă în cazul impulsurilor către un neuron prin diferite sinapse.

La ele are loc transformarea ritmului de excitație, adică. o scădere sau creștere a numărului de impulsuri de excitare care părăsesc centrul nervos în comparație cu numărul de impulsuri care vin la acesta.

Centrii nervoși sunt foarte sensibili la lipsa oxigenului și la acțiunea diferitelor substanțe chimice.

Centrii nervoși, spre deosebire de fibrele nervoase, sunt capabili de oboseală rapidă. Oboseala sinaptică cu activarea prelungită a centrului se exprimă printr-o scădere a numărului de potențiale postsinaptice. Acest lucru se datorează consumului de mediator și acumulării de metaboliți care acidifică mediul.

Centrii nervoși sunt într-o stare de tonus constant datorită fluxului continuu al unui anumit număr de impulsuri de la receptori.

Centrii nervoși se caracterizează prin plasticitate - capacitatea de a-și crește funcționalitatea. Această proprietate se poate datora reliefului sinaptic - îmbunătățirea conducerii în sinapse după o scurtă stimulare a căilor aferente. Odată cu utilizarea frecventă a sinapselor, sinteza receptorilor și a unui transmițător este accelerată.

Odată cu excitația, în centrul nervos apar procese de inhibiție.

Activitatea de coordonare a sistemului nervos central și principiile acestuia

Una dintre funcțiile importante ale sistemului nervos central este funcția de coordonare, care este numită și activitati de coordonare Sistem nervos central. Este înțeles ca reglarea distribuției excitației și inhibiției în structurile neuronale, precum și interacțiunea dintre centrii nervoși, care asigură implementarea eficientă a reacțiilor reflexe și voluntare.

Un exemplu de activitate de coordonare a sistemului nervos central poate fi relația reciprocă dintre centrii de respirație și de deglutiție, când în timpul deglutiției centrul respirației este inhibat, epiglota închide intrarea în laringe și împiedică intrarea alimentelor sau a lichidului în tractului respirator. Funcția de coordonare a sistemului nervos central este esențial importantă pentru implementarea mișcărilor complexe efectuate cu participarea multor mușchi. Exemple de astfel de mișcări sunt articularea vorbirii, actul de a înghiți, mișcările gimnastice care necesită contracția coordonată și relaxarea multor mușchi.

Principii de coordonare

• Reciprocitate - inhibarea reciprocă a grupurilor antagoniste de neuroni (neuroni motori flexori și extensori)
• Neuron terminal - activarea unui neuron eferent din diferite câmpuri receptive și competiția între diferite impulsuri aferente pentru un neuron motor dat
• Comutare - procesul de tranziție a activității de la un centru nervos la centrul nervos antagonist
• Inductie - schimbarea excitatiei prin franare sau invers
• Feedback-ul este un mecanism care asigură necesitatea semnalizării de la receptorii organelor executive pentru implementarea cu succes a funcției.
• Dominanta este un focar dominant persistent de excitație în sistemul nervos central, subordonându-și însuși funcțiile altor centri nervoși.

Activitatea de coordonare a sistemului nervos central se bazează pe o serie de principii.

Principiul convergenței se realizează în circuite convergente ale neuronilor, în care axonii unui număr de alții converg sau converg către unul dintre ei (de obicei un eferent). Convergența furnizează semnale de la diferiți centri nervoși sau receptori de diferite modalități (diferite organe senzoriale) către același neuron. Pe baza convergenței, o varietate de stimuli pot provoca același tip de răspuns. De exemplu, un reflex de santinelă (întoarcerea ochilor și a capului - vigilență) poate fi declanșat de lumină, sunet și stimuli tactili.

Principiul unei căi finale comune decurge din principiul convergenţei şi este de natură apropiată. Este înțeleasă ca posibilitatea de a efectua una și aceeași reacție, declanșată de neuronul eferent final din lanțul nervos ierarhic, spre care converg axonii multor alte celule nervoase. Un exemplu de cale finală clasică sunt neuronii motori ai coarnelor anterioare ale măduvei spinării sau nucleii motori ai nervilor cranieni, care inervează direct mușchii cu axonii lor. Una și aceeași reacție motorie (de exemplu, flexia brațului) poate fi declanșată de primirea unor impulsuri către acești neuroni de la neuronii piramidali ai cortexului motor primar, neuronii unui număr de centri motori ai trunchiului cerebral, interneuronii măduvei spinării. , axonii neuronilor senzoriali ai ganglionilor spinali ca răspuns la acțiunea semnalelor primite de diferite organe de simț (asupra efectelor luminii, sunetului, gravitaționale, dureroase sau mecanice).

Principiul divergenței se realizează în circuitele divergente ale neuronilor, în care unul dintre neuroni are un axon ramificat, iar fiecare dintre ramuri formează o sinapsă cu o altă celulă nervoasă. Aceste circuite îndeplinesc funcția de a transmite simultan semnale de la un neuron la mulți alți neuroni. Datorită conexiunilor divergente, semnalele sunt larg distribuite (iradiate) și mulți centri situati la diferite niveluri ale sistemului nervos central sunt rapid implicați în răspuns.

Principiul feedback-ului (aferentație inversă) constă în posibilitatea de a transmite informații despre reacția în curs (de exemplu, despre mișcarea de la proprioceptori ai mușchilor) înapoi către centrul nervos care a declanșat-o prin fibrele aferente. Datorită feedback-ului, se formează un circuit neuronal închis (circuit), prin care este posibil să se controleze cursul reacției, să se regleze puterea, durata și alți parametri ai reacției, dacă nu au fost implementați.

Participarea feedback-ului poate fi luată în considerare pe exemplul implementării reflexului de flexie cauzat de acțiunea mecanică asupra receptorilor pielii (Fig. 5). Odată cu contracția reflexă a mușchiului flexor, activitatea proprioceptorilor și frecvența transmiterii impulsurilor nervoase de-a lungul fibrelor aferente către neuronii a-motori ai măduvei spinării, care inervează acest mușchi, se modifică. Ca urmare, se formează o buclă de control închisă, în care rolul unui canal de feedback este jucat de fibre aferente care transmit informații despre contracția centrilor nervoși de la receptorii musculari, iar rolul de canal de comunicare directă este jucat de fibrele eferente. a neuronilor motori care merg la mușchi. Astfel, centrul nervos (motoneuronii săi) primește informații despre schimbarea stării mușchiului cauzată de transmiterea impulsurilor de-a lungul fibrelor motorii. Datorită feedback-ului, se formează un fel de inel nervos reglator. Prin urmare, unii autori preferă să folosească termenul „inel reflex” în loc de termenul „arc reflex”.

Prezența feedback-ului este importantă în mecanismele de reglare a circulației sângelui, a respirației, a temperaturii corpului, a reacțiilor comportamentale și a altor reacții ale corpului și este luată în considerare în continuare în secțiunile relevante.

Orez. 5. Schema de feedback în circuitele neuronale ale celor mai simple reflexe

Principiul relațiilor reciproce se realizează în interacţiunea dintre centrii nervoşi antagonişti. De exemplu, între un grup de neuroni motori care controlează flexia brațului și un grup de neuroni motori care controlează extensia brațului. Datorită relațiilor reciproce, excitarea neuronilor unuia dintre centrii antagonisti este însoțită de inhibarea celuilalt. În exemplul dat, relația reciprocă dintre centrii de flexie și extensie se va manifesta prin faptul că în timpul contracției mușchilor flexori ai brațului se va produce o relaxare echivalentă a extensorilor și invers, ceea ce asigură netezimea. a mişcărilor de flexie şi extensie ale braţului. Relațiile reciproce sunt realizate datorită activării de către neuroni a centrului excitat a interneuronilor inhibitori, ai căror axoni formează sinapse inhibitorii pe neuronii centrului antagonist.

Principiul dominant se implementeaza si pe baza caracteristicilor interactiunii dintre centrii nervosi. Neuronii centrului dominant, cel mai activ (focalizarea excitației) au activitate persistentă ridicată și suprimă excitația în alți centri nervoși, supunându-i influenței lor. Mai mult, neuronii centrului dominant atrag spre sine impulsuri nervoase aferente adresate altor centri, si isi maresc activitatea datorita primirii acestor impulsuri. Centrul dominant poate fi într-o stare de excitare pentru o lungă perioadă de timp, fără semne de oboseală.

Un exemplu de stare cauzată de prezența unui focar dominant de excitare în sistemul nervos central este o stare după ce o persoană a experimentat un eveniment care este important pentru el, când toate gândurile și acțiunile sale într-un fel sau altul devin asociate cu acest eveniment.

Proprietăți dominante

• Excitabilitate crescută
• Persistența excitării
• Inerția de excitare
• Capacitatea de a suprima leziunile subdominante
• Abilitatea de a adăuga excitații

Principiile de coordonare considerate pot fi utilizate, în funcție de procesele coordonate de sistemul nervos central, separat sau împreună în diverse combinații.

În evoluție, sistemul nervos a trecut prin mai multe etape de dezvoltare, care au devenit puncte de cotitură în organizarea calitativă a activității sale. Aceste etape diferă prin numărul și tipurile de formațiuni neuronale, sinapse, semne ale specializării lor funcționale, prin formarea unor grupuri de neuroni interconectați printr-o funcție comună. Există trei etape principale ale organizării structurale a sistemului nervos: difuz, nodular, tubular.

Difuz sistemul nervos este cel mai vechi; se găsește la animalele celenterate (hidra). Un astfel de sistem nervos se caracterizează printr-o multitudine de conexiuni între elementele vecine, ceea ce permite excitației să se răspândească liber de-a lungul rețelei nervoase în toate direcțiile.

Acest tip de sistem nervos oferă o interschimbabilitate largă și, prin urmare, o mai mare fiabilitate a funcționării, cu toate acestea, aceste reacții sunt imprecise, de natură vagă.

Nodal tipul de sistem nervos este tipic pentru viermi, moluște, crustacee.

Se caracterizează prin faptul că conexiunile celulelor nervoase sunt organizate într-un anumit mod, excitația trece pe căi strict definite. Această organizare a sistemului nervos este mai vulnerabilă. Deteriorarea unui nod provoacă perturbarea funcțiilor întregului organism în ansamblu, dar în calitățile sale este mai rapidă și mai precisă.

Tubular sistemul nervos este caracteristic cordatelor, include caracteristici ale tipurilor difuze și nodale. Sistemul nervos al animalelor superioare a luat tot ce e mai bun: fiabilitatea ridicată a tipului difuz, acuratețea, localitatea și viteza de organizare a reacțiilor de tip nodal.

Rolul principal al sistemului nervos

În prima etapă a dezvoltării lumii ființelor vii, interacțiunea dintre cele mai simple organisme s-a realizat prin mediul acvatic al oceanului primitiv, în care au intrat substanțele chimice eliberate de acestea. Prima formă străveche de interacțiune între celulele unui organism multicelular este interacțiunea chimică prin produsele metabolice care intră în fluidele corpului. Astfel de produse metabolice, sau metaboliți, sunt produșii de descompunere ai proteinelor, dioxidului de carbon etc. acestea sunt transmisia umorală a influențelor, mecanismul de corelație umorală sau comunicarea între organe.

Conexiunea umorală se caracterizează prin următoarele trăsături:

• lipsa unei adrese exacte către care este direcționată substanța chimică pentru a intra în sânge sau în alte fluide corporale;
• substanța chimică se răspândește lent;
• substanța chimică acționează în cantități neglijabile și este de obicei degradată rapid sau excretată din organism.

Conexiunile umorale sunt comune atât lumii animale, cât și lumii vegetale. La un anumit stadiu al dezvoltării lumii animale, în legătură cu apariția sistemului nervos, se formează o nouă formă nervoasă de conexiuni și reglare, care distinge calitativ lumea animală de lumea vegetală. Cu cât organismul unui animal este mai înalt în dezvoltarea sa, cu atât mai importantă este interacțiunea organelor prin sistemul nervos, care este desemnat drept reflex. În organismele vii superioare, sistemul nervos reglează conexiunile umorale. Spre deosebire de conexiunea umorală, conexiunea nervoasă are o orientare precisă către un anumit organ și chiar un grup de celule; comunicarea are loc de sute de ori mai rapid decât viteza cu care se răspândesc substanțele chimice. Trecerea de la o conexiune umorală la una nervoasă a fost însoțită nu de distrugerea conexiunii umorale dintre celulele corpului, ci de supunerea la conexiunile nervoase și apariția conexiunilor neuro-umorale.

În următoarea etapă a dezvoltării viețuitoarelor, apar organe speciale - glande, în care se produc hormoni, care se formează din nutrienții care intră în organism. Funcția principală a sistemului nervos este atât în ​​reglarea activității organelor individuale între ele, cât și în interacțiunea organismului ca întreg cu mediul său extern înconjurător. Orice impact al mediului extern asupra organismului este în primul rând asupra receptorilor (organele de simț) și se realizează prin modificări cauzate de mediul extern și de sistemul nervos. Pe măsură ce sistemul nervos se dezvoltă, secțiunea sa superioară - emisferele cerebrale - devine „managerul și distribuitorul tuturor activităților corpului”.

Structura sistemului nervos

Sistemul nervos este format din țesut nervos, care constă dintr-o cantitate imensă neuronii- o celulă nervoasă cu procese.

Sistemul nervos este împărțit în mod convențional în central și periferic.

sistem nervos central include creierul și măduva spinării și sistem nervos periferic- nervii care se extind din ele.

Creierul și măduva spinării sunt o colecție de neuroni. Pe o secțiune transversală a creierului se disting substanța albă și cea cenușie. Substanța cenușie este formată din celule nervoase, iar substanța albă este formată din fibre nervoase, care sunt procese ale celulelor nervoase. În diferite părți ale sistemului nervos central, locația substanței albe și cenușii nu este aceeași. În măduva spinării, substanța cenușie este în interior, iar substanța albă este în exterior, în creier (emisferele cerebrale, cerebel), dimpotrivă, substanța cenușie este în exterior, albă este înăuntru. În diferite părți ale creierului, există grupuri separate de celule nervoase (substanța cenușie) situate în interiorul substanței albe - miezuri... Grupuri de celule nervoase se găsesc și în afara sistemului nervos central. Sunt chemați noduriși aparțin sistemului nervos periferic.

Activitatea reflexă a sistemului nervos

Principala formă de activitate a sistemului nervos este reflexul. Reflex- reacția organismului la o schimbare a mediului intern sau extern, efectuată cu participarea sistemului nervos central ca răspuns la stimularea receptorilor.

Cu orice iritație, excitația de la receptori este transmisă de-a lungul fibrelor nervoase centripete către sistemul nervos central, de unde, prin neuronul intercalar de-a lungul fibrelor centrifuge, merge la periferie către unul sau altul organ, a cărui activitate se modifică. Se numește întreaga cale prin sistemul nervos central către organul de lucru arc reflex formata de obicei din trei neuroni: senzorial, intercalar si motor. Un reflex este un act complex, în implementarea căruia sunt implicați un număr mult mai mare de neuroni. Excitația, care pătrunde în sistemul nervos central, se răspândește în multe părți ale măduvei spinării și ajunge la creier. Ca rezultat al interacțiunii multor neuroni, organismul răspunde la stimulare.

Măduva spinării

Măduva spinării- o suvita de aproximativ 45 cm lungime, 1 cm diametru, situata in canalul coloanei vertebrale, acoperita cu trei meninge: tare, arahnoida si moale (vasculara).

Măduva spinării este situat în canalul rahidian și este o șuviță care trece în medula oblongata în partea de sus, și se termină în jos la nivelul celei de-a doua vertebre lombare. Măduva spinării este formată din substanță cenușie, care conține celule nervoase și substanță albă, care conține fibre nervoase. Substanța cenușie este situată în interiorul măduvei spinării și este înconjurată pe toate părțile de substanță albă.

În secțiune transversală, substanța cenușie seamănă cu litera H. În ea, se disting coarnele anterioare și posterioare, precum și o bară de legătură, în centrul căreia se află un canal îngust al măduvei spinării care conține lichid cefalorahidian. În regiunea toracică se disting coarnele laterale. Acestea conțin corpuri de neuroni care inervează organele interne. Substanța albă a măduvei spinării este formată din procese nervoase. Procesele scurte conectează părți ale măduvei spinării, iar cele lungi alcătuiesc aparatul conducător al conexiunilor bilaterale cu creierul.

Măduva spinării are două îngroșări - cervical și lombar, de la care nervii se extind la extremitățile superioare și inferioare. Din măduva spinării pleacă 31 de perechi de nervi spinali. Fiecare nerv pleacă de la măduva spinării cu două rădăcini - anterioară și posterioară. Rădăcinile din spate - sensibil constau din procese ale neuronilor centripeți. Corpurile lor sunt situate în ganglionii spinali. Rădăcini din față - motor- sunt procesele neuronilor centrifugi situati in substanta cenusie a maduvei spinarii. Ca rezultat al fuziunii rădăcinilor anterioare și posterioare, se formează un nerv spinal mixt. Măduva spinării conține centri care reglează cele mai simple acte reflexe. Principalele funcții ale măduvei spinării sunt activitatea reflexă și conducerea excitării.

Măduva spinării umane conține centrii reflexi ai mușchilor extremităților superioare și inferioare, transpirația și urinarea. Funcția excitării este aceea că impulsurile trec prin măduva spinării de la creier în toate zonele corpului și invers. De-a lungul căilor ascendente, impulsurile centripete de la organe (piele, mușchi) sunt transmise la creier. Pe trasee descendente, impulsurile centrifuge sunt transmise de la creier la măduva spinării, apoi la periferie, la organe. Dacă căile sunt deteriorate, există o pierdere a sensibilității în diferite părți ale corpului, o încălcare a contracțiilor musculare voluntare și a capacității de mișcare.

Evoluția creierului de vertebrate

Formarea sistemului nervos central sub forma unui tub neural apare mai întâi în cordate. Avea acordurile inferioare tubul neural persistă toată viața, în superior- vertebrate - în stadiul embrionar, pe partea dorsală este așezată o placă neuronală, care este scufundată sub piele și încolăcită într-un tub. În stadiul embrionar de dezvoltare, tubul neural formează trei umflături în partea anterioară - trei vezicule cerebrale, din care se dezvoltă părțile creierului: vezicula anterioară dă creierul anterior și diencefalul, vezica medie se transformă în creierul mediu, vezica posterioară formează cerebelul și medulul oblongata... Aceste cinci regiuni ale creierului sunt caracteristice tuturor vertebratelor.

Pentru vertebrate inferioare- pesti si amfibieni - este caracteristica predominarea mezencefalului asupra restului sectiunilor. Avea amfibieni creierul anterior crește ușor și se formează un strat subțire de celule nervoase în acoperișul emisferelor - bolta cerebrală primară, cortexul antic. Avea reptile creierul anterior este semnificativ mărit din cauza acumulării de celule nervoase. Cea mai mare parte a acoperișului emisferelor este ocupată de crusta antică. Pentru prima dată, la reptile apare rudimentul unei noi scoarțe. Emisferele creierului anterior se strecoară în alte părți, în urma cărora se formează o îndoire în diencefal. De la reptilele antice, emisferele cerebrale au devenit cea mai mare secțiune a creierului.

În structura creierului păsări și reptile mult în comun. Pe acoperișul creierului se află cortexul primar, mijlocul creierului este bine dezvoltat. Cu toate acestea, la păsări, în comparație cu reptile, masa totală a creierului și dimensiunea relativă a creierului anterior cresc. Cerebelul este mare și are o structură pliată. Avea mamifere creierul anterior atinge cea mai mare dimensiune și complexitate. Cea mai mare parte a materiei din creier este noul cortex, care servește ca centru al activității nervoase superioare. Regiunile intermediare și mijlocii ale creierului la mamifere sunt mici. Emisferele în expansiune ale creierului anterior îi acoperă și le zdrobesc sub ele însele. Unele mamifere au un creier neted, fără șanțuri și circumvoluții, dar majoritatea mamiferelor au șanțuri și circumvoluții în cortexul cerebral. Apariția șanțurilor și a circumvoluțiilor are loc datorită creșterii creierului cu o dimensiune limitată a craniului. Creșterea în continuare a cortexului duce la apariția plierii sub formă de șanțuri și circumvoluții.

Creier

Dacă măduva spinării la toate vertebratele este mai mult sau mai puțin dezvoltată în același mod, atunci creierul va diferi semnificativ în dimensiunea și complexitatea structurii la diferite animale. Creierul anterior suferă modificări deosebit de drastice în cursul evoluției. La vertebratele inferioare, creierul anterior este slab dezvoltat. La pești, este reprezentată de lobii olfactiv și nucleii de substanță cenușie din grosimea creierului. Dezvoltarea intensivă a creierului anterior este asociată cu apariția animalelor pe uscat. Se diferențiază în diencefal și în două emisfere simetrice, care se numesc creierul terminal... Substanța cenușie de pe suprafața creierului anterior (cortex) apare pentru prima dată la reptile, dezvoltându-se în continuare la păsări și în special la mamifere. Doar păsările și mamiferele devin emisfere cu adevărat mari ale creierului anterior. În cele din urmă, acopera aproape toate celelalte părți ale creierului.

Creierul este situat în cavitatea craniană. Include trunchiul și telencefalul (cortexul cerebral).

Trunchiul cerebral este format din medula oblongata, pons varoli, mesenencefal și diencefal.

Medulara este o continuare directă a măduvei spinării și se extinde, trece în creierul posterior. Practic, păstrează forma și structura măduvei spinării. În grosimea medulei oblongate, există acumulări de substanță cenușie - nucleii nervilor cranieni. Axa spate include cerebel și puț... Cerebelul este situat deasupra medulului oblongata și are o structură complexă. Pe suprafața emisferelor cerebeloase, substanța cenușie formează cortexul, iar în interiorul cerebelului - nucleul acestuia. La fel ca și măduva spinării, aceasta îndeplinește două funcții: reflex și conducere. Cu toate acestea, reflexele medulei oblongate sunt mai complexe. Acest lucru este exprimat într-un sens important în reglarea activității cardiace, a stării vaselor de sânge, a respirației și a transpirației. Centrii tuturor acestor funcții sunt localizați în medula oblongata. Exista si centre de mestecat, supt, deglutitie, saliva si suc gastric. În ciuda dimensiunilor sale mici (2,5–3 cm), medula oblongata este o parte vitală a sistemului nervos central. Deteriorarea acestuia poate cauza moartea din cauza încetării respirației și a activității inimii. Funcția conductivă a medulei oblongate și a pontului varoli este de a transmite impulsuri de la măduva spinării la creier și invers.

V mezencefal sunt localizați centrii primari (subcorticali) ai vederii și auzului, care efectuează reacții de orientare reflexă la stimuli lumini și sonori. Aceste reacții sunt exprimate în diferite mișcări ale trunchiului, capului și ochilor către stimuli. Mezencefalul este format din picioarele creierului și cvadruplu. Mezencefalul reglează și distribuie tonusul (tensiunea) mușchilor scheletici.

Diencefal este format din două departamente - talamus și hipotalamus, dintre care fiecare este alcătuit dintr-un număr mare de nuclee ale dealurilor optice și a zonei de subdealuri. Prin dealurile vizuale, impulsurile centripete sunt transmise cortexului cerebral de la toți receptorii din organism. Nici un singur impuls centripet, de oriunde ar veni, nu poate trece la cortex, ocolind dealurile vizuale. Astfel, prin diencefal, toți receptorii comunică cu cortexul cerebral. În zona subtuberoasă există centrii care afectează metabolismul, termoreglarea și glandele endocrine.

Cerebel situat în spatele medulei oblongate. Este compus din substanță cenușie și albă. Cu toate acestea, spre deosebire de măduva spinării și trunchi, substanța cenușie - cortexul - este situată pe suprafața cerebelului, iar substanța albă este situată în interior, sub cortex. Cerebelul coordonează mișcările, le face clare și netede, joacă un rol important în menținerea echilibrului corpului în spațiu și afectează, de asemenea, tonusul muscular. Cu afectarea cerebelului, o persoană experimentează o scădere a tonusului muscular, tulburări de mișcare și o schimbare a mersului, încetinirea vorbirii etc. Cu toate acestea, după un timp, mișcările și tonusul muscular sunt restabilite datorită faptului că părțile intacte ale sistemului nervos central preiau funcțiile cerebelului.

Emisfere mari- cea mai mare și mai dezvoltată parte a creierului. La oameni, ele formează cea mai mare parte a creierului și sunt acoperite cu scoarță pe toată suprafața lor. Substanța cenușie acoperă exteriorul emisferelor și formează cortexul cerebral. Cortexul emisferelor umane are o grosime de 2 până la 4 mm și este compus din 6-8 straturi formate din 14-16 miliarde de celule, diferite ca formă, mărime și funcții. Există o substanță albă sub scoarță. Este format din fibre nervoase care conectează cortexul cu părțile inferioare ale sistemului nervos central și cu lobii individuali ai emisferelor între ei.

Cortexul cerebral are circumvoluții, separate prin șanțuri, care îi măresc semnificativ suprafața. Cele trei șanțuri cele mai adânci împart emisferele în lobi. Există patru lobi în fiecare emisferă: frontal, parietal, temporal, occipital... Excitarea diferiților receptori merge către zonele de percepție corespunzătoare ale cortexului, numite zone, iar de aici sunt transmise unui anumit organ, determinându-l la acțiune. Următoarele zone se disting în scoarță. Zona auditivă situat în lobul temporal, primește impulsuri de la receptorii auditivi.

Zona vizuală se află în regiunea occipitală. Impulsurile de la receptorii oculari vin aici.

Zona olfactiva este situat pe suprafața interioară a lobului temporal și este asociat cu receptorii din cavitatea nazală.

Motor sensibil zona este situată în lobii frontal și parietal. Această zonă conține principalele centre de mișcare ale picioarelor, trunchiului, brațelor, gâtului, limbii și buzelor. Centrul vorbirii se află și aici.

Emisferele cerebrale sunt partea cea mai înaltă a sistemului nervos central care controlează funcționarea tuturor organelor la mamifere. Semnificația emisferelor cerebrale la om constă și în faptul că ele reprezintă baza materială a activității mentale. I.P. Pavlov a arătat că activitatea mentală se bazează pe procese fiziologice din cortexul cerebral. Gândirea este asociată cu activitatea întregului cortex cerebral și nu numai cu funcția zonelor sale individuale.

Departamentul creierului	Funcții
Medulara	Conductor	Legătura dintre măduva spinării și părțile supraiacente ale creierului.
	Reflex	Reglarea sistemului respirator, cardiovascular, digestiv: reflexe alimentare, reflexe de salivare, deglutitie; reflexe de protecție: strănut, clipit, tuse, vărsături.
Pons	Conductor	Conectează emisferele cerebeloase între ele și cu cortexul cerebral.
Cerebel	Coordonarea	Coordonarea mișcărilor voluntare și menținerea poziției corpului în spațiu. Reglarea tonusului muscular și echilibrului
mezencefal	Conductor	Reflexe de orientare la stimuli vizuali, sonori ( întoarcerea capului și a trunchiului).
	Reflex	Reglarea tonusului muscular și a posturii corpului; coordonarea actelor motorii complexe ( mișcări ale degetelor și mâinii) etc.
Diencefal	talamus colectarea și evaluarea informațiilor primite de la organele de simț, transmiterea celor mai importante informații către cortexul cerebral; reglarea comportamentului emoțional, durere. hipotalamus controlează activitatea glandelor endocrine, a sistemului cardiovascular, a metabolismului ( sete, foame), temperatura corpului, somnul și starea de veghe; dă comportamentului o culoare emoțională ( frică, furie, plăcere, nemulțumire)

Cortex cerebral

Suprafaţă Cortex cerebral la om, este de aproximativ 1500 cm 2, care este de multe ori mai mare decât suprafața interioară a craniului. O suprafață atât de mare a cortexului s-a format datorită dezvoltării unui număr mare de șanțuri și circumvoluții, ca urmare a cărora cea mai mare parte a cortexului (aproximativ 70%) este concentrată în șanțuri. Cele mai mari șanțuri ale emisferelor cerebrale - central care străbate ambele emisfere și temporal separând lobul temporal de restul. Cortexul cerebral, în ciuda grosimii sale mici (1,5–3 mm), are o structură foarte complexă. Are șase straturi principale, care diferă în structura, forma și dimensiunea neuronilor și a conexiunilor. În cortex se află centrii tuturor sistemelor senzitive (receptoare), reprezentări ale tuturor organelor și părților corpului. În acest sens, impulsurile nervoase centripete din toate organele sau părțile interne ale corpului se apropie de cortex și le poate controla activitatea. Prin scoarța cerebrală se închid reflexe condiționate prin care organismul se adaptează constant, pe tot parcursul vieții, la condițiile schimbătoare ale existenței, la mediul înconjurător.

3. DEZVOLTAREA SISTEMULUI NERVOS ÎN FILGENEZĂ

Nevertebratele se caracterizează prin prezența mai multor surse de origine a celulelor nervoase. La același tip de animal, celulele nervoase pot proveni simultan și independent din trei straturi germinale diferite.

Poligeneza celulelor nervoase nevertebrate este baza pentru o varietate de mecanisme mediatoare în sistemul lor nervos.

celenterate. Cavitățile sunt animale cu două straturi. Corpul lor este un sac gol, a cărui cavitate interioară este cavitatea digestivă. Sistemul nervos al celenteratelor aparține tipului difuz. Fiecare celulă nervoasă din ea este conectată prin procese lungi de mai multe învecinate, formând o rețea nervoasă. Celulele nervoase ale celenteratelor nu au procese polarizate specializate. Procesele lor conduc excitația în orice direcție și nu formează căi lungi. Contactele dintre celulele nervoase ale sistemului nervos difuz sunt de mai multe tipuri. Există contacte cu plasmăanastomoze). Apare și contacte cu fanteîntre procesele celulelor nervoase, cum ar fi sinapsele. În plus, printre ele există contacte în care veziculele sinaptice sunt situate de ambele părți ale contactului - așa-numitele sinapse simetrice, si aici este sinapse asimetrice:

1 - deschiderea gurii; 2 - tentacul; 3 - talpa exterioara

1 - nodul nervos; 2 - faringe; 3 - trunchi longitudinal abdominal; 4 - trunchiul nervos lateral

Următoarea etapă în dezvoltarea nevertebratelor este apariția animalelor cu trei straturi - viermi plati. Asemenea celenteratelor, au o cavitate intestinală care comunică cu mediul extern prin orificiul bucal. Cu toate acestea, au un al treilea strat germinativ - mezodermul și un tip de simetrie bilaterală. Sistemul nervos al viermilor plati inferiori aparține tipului difuz. Cu toate acestea, mai multe trunchiuri nervoase se separă deja de rețeaua difuză (Fig. 9 , 3 , 4 ).

4 , 5 6 ortogon.

3 ). Celulele cerebrale

1 - excrescere tentaculară; 2 - nervul care inervează excrescența; 3 - ganglion cerebral; 4 - trunchiul nervos longitudinal lateral; 5 - trunchiul nervos longitudinal abdominal; 6 - comisura

ganglion, apar procese lungi, mergând în trunchiurile longitudinale ale ortogonului (Fig. 10, 4 , 5 ).

Următoarea etapă în dezvoltarea nevertebratelor este apariția animalelor segmentate - anelide. ganglion - neuropil -împletirea proceselor celulelor nervoase și a celulelor gliale. Ganglionul este situat pe partea ventrală a segmentului de sub tubul intestinal. Își trimite fibrele senzoriale și motorii către propriul său segment și către două adiacente. Astfel, fiecare ganglion are trei perechi de nervi laterali, fiecare dintre care este amestecat si inerveaza propriul segment. Fibrele senzoriale care vin de la periferie intră în ganglion prin rădăcinile nervoase ventrale. Fibrele motorii părăsesc ganglionul de-a lungul rădăcinilor nervoase dorsale. În consecință, neuronii senzoriali sunt localizați în partea ventrală a ganglionului, iar neuronii motori sunt localizați în partea dorsală. În plus, în ganglion există celule mici care inervează organele interne (elemente vegetative), acestea fiind situate lateral - între neuronii senzoriali și motorii. Nu a fost găsită nicio grupare de elemente între neuronii zonelor senzoriale, motorii sau asociative ale ganglionilor anelidici; neuronii sunt distribuiți difuz, adică. nu formează centre.

Ganglionii anelidelor sunt legați împreună într-un lanț. Fiecare ganglion ulterior este conectat la cel anterior folosind

1 - ganglionul nervului supraofaringian;

2 - ganglionul nervului subofaringian;

3 - ganglion combinat complex al segmentului toracic; 4 - ganglion abdominal; 5 - nervul periferic; 6 - conector

trunchiuri nervoase, care se numesc conectori.

artropode, adică construit ca și lanțul nervos abdominal, dar poate atinge un nivel ridicat de dezvoltare (Fig. 11). Include un ganglion supraofaringian dezvoltat semnificativ, care îndeplinește funcția

1 - corp de ciupercă; 2 - protocerebrum; 3 - lama vizuala; 4 - deutocerebrum; 5 - tritocerebrum

creierul, ganglionul subesofagian, care controlează organele aparatului bucal și ganglionii segmentari ai lanțului nervos abdominal. Ganglionii lanțului nervos abdominal pot fuziona între ei, formând mase ganglionare complexe.

Creier artropodele sunt formate din trei secțiuni: anterioară - protocerebrum, mijloc - deutocerebrum si spate - tritocerebrum.

celule neurosecretoare.

În procesul de evoluție, celulele neurosecretoare bipolare localizate inițial difuz au perceput semnale fie prin procese, fie prin întreaga suprafață celulară, apoi s-au format centrii neurosecretori, căile neurosecretorii și zonele de contact neurosecretorii. Ulterior, a avut loc specializarea centrilor nervoși, gradul de fiabilitate în relația dintre cele două sisteme principale de reglare (nervos și umoral) a crescut și s-a format o etapă fundamental nouă de reglare - subordonarea centrilor neurosecretori ai glandelor endocrine periferice. .

1 - comisura cerebrală; 2 - ganglioni cerebrali; 3 - ganglionii pedalei; 4 - conector; 5 - ganglionii viscerali

Sistem nervos crustacee are deasemenea structura ganglionara(fig. 13). La cei mai simpli reprezentanți ai tipului, este format din mai multe perechi de ganglioni. Fiecare pereche de ganglioni controlează un grup specific de organe: picior, organe viscerale, plămâni etc. - si se afla langa organele inervate sau in interiorul acestora. Ganglionii cu același nume sunt legați în perechi prin comisuri. În plus, fiecare ganglion este conectat prin conexiuni lungi la complexul ganglionar cerebral.

La moluștele mai bine organizate (cefalopode), sistemul nervos este transformat (Fig. 14). Ganglionii ei se unesc și formează o masă comună periofaringiană - creier.

Evolutia sistemului nervos.

3.1. Originea și funcția sistemului nervos.

Sistemul nervos la toate animalele este de origine ectodermică. Îndeplinește următoarele funcții:

Relația organismului cu mediul (percepție, transmitere a iritației și răspuns la iritare);

Conectarea tuturor organelor și sistemelor de organe într-un singur întreg;

Sistemul nervos stă la baza formării unei activități nervoase superioare.

3.2. Evoluția sistemului nervos la o serie de nevertebrate.

Pentru prima dată, sistemul nervos a apărut la celenterate și a avut tip difuz sau plasă sistemul nervos, adică sistemul nervos este o rețea de celule nervoase distribuite pe tot corpul și interconectate prin procese subțiri. Are o structură tipică la hidră, dar deja la meduze și polipi, în anumite locuri apar grupuri de celule nervoase (în apropierea gurii, de-a lungul marginilor umbrelei), aceste grupuri de celule nervoase sunt precursorii organelor de simț.

Mai departe, evoluția sistemului nervos urmează calea de concentrare a celulelor nervoase în anumite locuri ale corpului, adică. de-a lungul căii de formare a nodurilor nervoase (ganglioni). Aceste noduri apar în primul rând acolo unde există celule care percep iritația din mediu. Deci, cu simetria radială, apare un tip radial al sistemului nervos, iar cu simetria bilaterală, concentrația nodurilor nervoase are loc la capătul anterior al corpului. Trunchiuri nervoase pereche care merg de-a lungul corpului se extind de la nodurile capului. Acest tip de sistem nervos se numește tulpina ganglionară.

Acest tip de sistem nervos are o structură tipică la viermi plati, adică. la capătul din față al corpului există ganglioni perechi, din care fibrele nervoase și organele senzoriale se extind înainte, iar trunchiuri nervoase merg de-a lungul corpului.

La viermi rotunzi, ganglionii cefalici se contopesc în inelul nervos periofaringian, din care trunchiurile nervoase parcurg de-a lungul corpului.

La anelide se formează un lanț nervos, adică. în fiecare segment se formează noduri nervoase pereche independente. Toate sunt conectate atât prin fire longitudinale, cât și transversale. Ca rezultat, sistemul nervos capătă o structură asemănătoare unei scări. Adesea, ambele lanțuri se apropie unul de celălalt, conectându-se de-a lungul părții de mijloc a corpului într-un lanț nervos abdominal nepereche.

Artropodele au același tip de sisteme nervoase, dar numărul nodurilor nervoase scade, iar dimensiunea acestora crește, mai ales în cap sau regiunea cefalotoracică, adică. are loc un proces de cefalizare.

La moluște, sistemul nervos este reprezentat de noduri în diferite părți ale corpului, conectate prin cordoane și nervi care se extind de la noduri. Gastropodele au ganglioni pedalali, cerebrali și pleural-viscerali; la bivalve - pedala si pleural-viscerala; la cefalopode – ganglionii nervoşi pleuro-viscerali şi cerebrali. La cefalopode se observă o acumulare de țesut nervos în jurul faringelui.

3.3. Evoluția sistemului nervos în cordate.

Sistemul nervos în cordate este reprezentat de un tub neural., care se diferențiază în creier și măduva spinării.

În cordatele inferioare, tubul neural arată ca un tub gol (neurocoel) cu nervii care se extind din tub. În lanceta, se formează o mică expansiune în regiunea capului - anlage-ul creierului. Această expansiune se numește ventricul.

În cordatele superioare, la capătul anterior al tubului neural se formează trei umflături: veziculele anterioare, mijlocii și posterioare. Din prima vezică cerebrală se formează ulterior anterior și diencefalul, din mijloc - mijloc, din posterior - cerebel și medular oblongata, trecând în măduva spinării.

În toate clasele de vertebrate, creierul este format din 5 secțiuni (anterior, intermediar, mijlociu, posterior și alungit), dar gradul de dezvoltare a acestora nu este același la animalele din clase diferite.

Deci, în ciclostomi, toate părțile creierului sunt situate una după alta într-un plan orizontal. Medula oblongata trece direct în măduva spinării cu canalul central în nutrie.

La pești, creierul este mai diferențiat în comparație cu ciclostomii. Volumul creierului anterior este crescut, în special la peștii care respiră plămâni, dar creierul anterior nu este încă împărțit în emisfere și servește funcțional ca centru olfactiv superior. Acoperișul creierului anterior este subțire; este format numai din celule epiteliale și nu conține țesut nervos. În diencefal, cu care sunt conectate glanda pineală și glanda pituitară, este situat hipotalamusul, care este centrul sistemului endocrin. Mezencefalul este cel mai dezvoltat la pești. Lobii vizuali sunt bine exprimați în ea. În regiunea mezencefalului, există o îndoire caracteristică tuturor vertebratelor superioare. În plus, creierul mediu este un centru de analiză. Cerebelul, care face parte din creierul posterior, este bine dezvoltat datorită complexității mișcării la pești. Este centrul de coordonare a mișcării, mărimea sa variază în funcție de activitatea de mișcare a diferitelor specii de pești. Medula oblongata asigură o conexiune între părțile superioare ale creierului și măduva spinării și conține centrii de respirație și de circulație a sângelui.

10 perechi de nervi cranieni părăsesc creierul peștelui.

Acest tip de creier, în care mezencefalul este cel mai înalt centru de integrare, se numește ihtiopsidă.

La amfibieni, sistemul nervos este similar ca structură cu sistemul nervos al peștilor care respiră plămâni, dar se distinge printr-o dezvoltare semnificativă și separarea completă a emisferelor alungite pereche, precum și o dezvoltare slabă a cerebelului, care se datorează mobilitatea redusă a amfibienilor și uniformitatea mișcărilor acestora. Dar amfibienii au un acoperiș al creierului anterior numit bolta cerebrală primară - arhipallium. Numărul nervilor cranieni, ca la pește, este de zece. Și tipul de creier este același, adică. ihtiopsidă.

Astfel, toate anamniile (ciclostomi, pești și amfibieni) au creier de tip ihtiopid.

În structura creierului reptilelor aparținând vertebratelor superioare, adică. la amnioți, trăsăturile unei organizații progresive sunt clar exprimate. Emisferele creierului anterior capătă o predominanță semnificativă față de alte părți ale creierului. La baza lor există grupuri mari de celule nervoase - corpi striați. Pe părțile laterale și mediale ale fiecărei emisfere apar insulițe ale vechiului cortex - arhicortexul. Dimensiunea mezencefalului este redusă și își pierde importanța ca centru principal. Partea inferioară a creierului anterior devine centrul de analiză, adică. corpuri în dungi. Acest tip de creier se numește sauropsid sau striat.... Cerebelul crește în dimensiune datorită varietății de mișcări ale reptilelor. Medula oblongata formează o îndoire ascuțită, caracteristică tuturor amnioților. 12 perechi de nervi cranieni părăsesc creierul.

Același tip de creier este tipic pentru păsări, dar cu unele particularități. Emisferele creierului anterior sunt relativ mari. lobii olfactivi la păsări sunt slab dezvoltați, ceea ce indică rolul mirosului în viața păsărilor. În schimb, mezencefalul este reprezentat de lobi vizuali mari. Cerebelul este bine dezvoltat, 12 perechi de nervi părăsesc creierul.

Creierul mamiferelor atinge dezvoltarea sa maximă. Emisferele sunt atât de mari încât acoperă mezencefalul și cerebelul. Scoarța cerebrală este deosebit de dezvoltată, aria sa este mărită datorită circumvoluțiilor și șanțurilor. Scoarța are o structură foarte complexă și se numește noul cortex - neocortexul. Apare o boltă cerebrală secundară - neopallium. Lobii olfactivi mari sunt localizați în fața emisferelor. Diencefalul, ca și alte clase, include glanda pineală, glanda pituitară și hipotalamusul. Mezencefalul este relativ mic, este format din patru cuspizi - patru coline. Cortexul anterior este asociat cu analizatorul vizual, cortexul posterior cu cel auditiv. Odată cu creierul anterior, cerebelul progresează puternic. 12 perechi de nervi cranieni părăsesc creierul. Centrul de analiză este cortexul cerebral. Acest tip de creier se numește mamar..

3.4. Anomalii și malformații ale sistemului nervos la om.

1. Acefalie- absenta creierului, boltii, craniului si scheletului facial; această tulburare este asociată cu subdezvoltarea tubului neural anterior și este combinată cu defecte ale măduvei spinării, oaselor și organelor interne.

2. Anencefalie- absenta emisferelor cerebrale si a acoperisului craniului cu subdezvoltarea trunchiului cerebral si se combina cu alte malformatii. Această patologie este cauzată de neînchiderea (disrafie) a capului tubului neural. În acest caz, oasele acoperișului craniului nu se dezvoltă, iar oasele bazei craniului prezintă diverse anomalii. Anencefalia este incompatibilă cu viața, frecvența medie este de 1/1500 și mai des la fetușii de sex feminin.

3. Atelencefalie- oprirea dezvoltării (heterocronie) a părții anterioare a tubului neural în stadiul de trei bule. Ca urmare, emisferele cerebrale și nucleii subcorticali nu se formează.

4. Prosencefalie- telencefalul este împărțit printr-un șanț longitudinal, dar în profunzime ambele emisfere rămân legate între ele.

5. Holoprosencefalie- creierul terminal nu este împărțit în emisfere și arată ca o emisferă cu o singură cavitate (ventricul).

6. Proencefalie alobară- divizarea telencefalului doar in partea posterioara, iar lobii frontali raman nedivizati.

7. Aplazia sau hipoplazia corpului calos- absența completă sau parțială a comisurii cerebrale complexe, de ex. corp calos.

8. Hidroencefalie- atrofia emisferelor cerebrale in combinatie cu hidrocefalie.

9. Agiriya- absența completă a șanțurilor și a circumvoluțiilor (creierul neted) a emisferelor cerebrale.

10. Microgirie- reducerea numărului şi volumului brazdelor.

11. Hidrocefalie congenitală- obstrucția unei părți a sistemului ventricular al creierului și a ieșirilor sale, este cauzată de o încălcare primară a dezvoltării sistemului nervos.

12. Spina bifida- defect de închidere și separare de ectodermul cutanat al tubului neural spinal. Uneori, această anomalie este însoțită de diplomielie, în care măduva spinării este împărțită pe o anumită lungime în două părți, fiecare având propriul buzunar central.

13. Iniencefalie- o anomalie rară incompatibilă cu viața, apare mai des la fetușii de sex feminin. Aceasta este o anomalie grosolană a occiputului și a creierului. Capetele sunt întoarse astfel încât fața să fie întoarsă în sus. Dorsal, scalpul continuă în pielea zonei lombodorsale sau sacrale.

Sistem nervos

Sistemul nervos percepe stimuli externi și interni, analizează și procesează informațiile primite, stochează urmele activității trecute (urme de memorie) și în consecință reglează și coordonează funcțiile organismului.

Activitatea sistemului nervos se bazează pe un reflex asociat cu propagarea excitației de-a lungul arcurilor reflexe și a procesului de inhibiție. Sistemul nervos este format în principal din țesut nervos, a cărui unitate structurală și funcțională principală este neuronul. În cursul evoluției animalelor a avut loc o complicație treptată a sistemului nervos și, în același timp, comportamentul lor a devenit mai complex.

Se notează mai multe etape în dezvoltarea sistemului nervos.

Protozoarele nu au sistem nervos, dar unii ciliați au un aparat excitabil fibrilar intracelular. Pe măsură ce organismele multicelulare se dezvoltă, se formează un țesut specializat care este capabil să reproducă reacții active, adică excitație. Sistemul nervos reticular sau difuz apare mai întâi în celenterate (polipi hidroizi). Este format din excrescențe de neuroni, distribuite difuz în tot corpul sub forma unei rețele. Sistemul nervos difuz conduce rapid excitația din punctul de iritare în toate direcțiile, ceea ce îi conferă proprietăți integratoare.

Sistemul nervos difuz se caracterizează și prin semne minore de centralizare (în hidră, compactarea elementelor nervoase în regiunea tălpii și polului bucal). Complicația sistemului nervos a decurs în paralel cu dezvoltarea organelor de mișcare și s-a exprimat în primul rând prin izolarea neuronilor de rețeaua difuză, cufundarea lor adânc în corp și formarea de clustere acolo. Deci, la celenteratele cu viață liberă (meduze), neuronii se acumulează în ganglion, formând un sistem nervos difuz-nodular. Formarea acestui tip de sistem nervos este asociată, în primul rând, cu dezvoltarea unor receptori speciali la suprafața corpului, capabili să reacționeze selectiv la influențele mecanice, chimice și luminoase. Odată cu aceasta, numărul de neuroni și varietatea tipurilor acestora crește progresiv și se formează neuroglia. Neuronii bipolari apar cu dendrite si axoni. Conducerea excitației devine direcțională. Sunt diferențiate și structurile nervoase, în care semnalele corespunzătoare sunt transmise altor celule care controlează răspunsurile organismului. Astfel, unele celule se specializează în recepție, altele în conducere, iar altele în contracție. O complicație evolutivă ulterioară a sistemului nervos este asociată cu centralizarea și dezvoltarea unui tip nodal de organizare (artropode, anelide, moluște). Neuronii sunt concentrați în noduri nervoase (ganglioni), conectați între ele prin fibre nervoase, precum și cu receptori și organe executive (mușchi, glande).

Diferențierea sistemelor digestiv, reproductiv, circulator și a altor organe a fost însoțită de îmbunătățirea interacțiunii dintre ele cu ajutorul sistemului nervos. Există o complicație semnificativă și apariția multor formațiuni nervoase centrale, care sunt dependente unele de altele. Ganglionii paratiroidieni și nervii care controlează mișcările de hrănire și vizuini se dezvoltă în forme mai înalte din punct de vedere filogenetic în receptori care percep lumina, sunetul și mirosul; apar simțurile. Deoarece principalele organe receptoare sunt situate la capătul capului corpului, ganglionii corespunzători din partea capului corpului se dezvoltă mai puternic, subjug activitățile restului și formează creierul. Artropodele și anelidele au un lanț nervos bine dezvoltat. Formarea comportamentului adaptativ al organismului se manifestă cel mai clar la cel mai înalt nivel de evoluție - la vertebrate - și este asociată cu complicarea structurii sistemului nervos și îmbunătățirea interacțiunii organismului cu mediul extern. Unele părți ale sistemului nervos prezintă o tendință de creștere a filogeniei, în timp ce altele rămân subdezvoltate. La pești, creierul anterior este slab diferențiat, dar creierul posterior, mezencefalul și cerebelul sunt bine dezvoltate. La amfibieni și reptile, diencefalul și două emisfere cu cortexul cerebral primar sunt separate de vezica cerebrală anterioară.

Sistemul nervos atinge cea mai mare dezvoltare la mamifere, în special la om, în principal datorită creșterii și complicației structurii cortexului cerebral. Dezvoltarea și diferențierea structurilor sistemului nervos la animalele superioare a determinat împărțirea acestuia în central și periferic.

Sistem nervos

Etapele dezvoltării sistemului nervos

În evoluție, sistemul nervos a trecut prin mai multe etape de dezvoltare, care au devenit puncte de cotitură în organizarea calitativă a activității sale. Aceste etape diferă prin numărul și tipurile de formațiuni neuronale, sinapse, semne ale specializării lor funcționale, prin formarea unor grupuri de neuroni interconectați printr-o funcție comună. Există trei etape principale ale organizării structurale a sistemului nervos: difuz, nodular, tubular.

Sistemul nervos difuz este cel mai vechi; se găsește la animalele celenterate (hidra). Un astfel de sistem nervos se caracterizează printr-o multitudine de conexiuni între elementele vecine, ceea ce permite excitației să se răspândească liber de-a lungul rețelei nervoase în toate direcțiile.

Acest tip de sistem nervos oferă o interschimbabilitate largă și, prin urmare, o mai mare fiabilitate a funcționării, cu toate acestea, aceste reacții sunt imprecise, de natură vagă.

Tipul nodular al sistemului nervos este tipic pentru viermi, moluște, crustacee.

Se caracterizează prin faptul că conexiunile celulelor nervoase sunt organizate într-un anumit mod, excitația trece pe căi strict definite. Această organizare a sistemului nervos este mai vulnerabilă. Deteriorarea unui nod provoacă perturbarea funcțiilor întregului organism în ansamblu, dar în calitățile sale este mai rapidă și mai precisă.

Sistemul nervos tubular este caracteristic cordatelor, include caracteristici ale tipurilor difuze și nodale. Sistemul nervos al animalelor superioare a luat tot ce e mai bun: fiabilitatea ridicată a tipului difuz, acuratețea, localitatea și viteza de organizare a reacțiilor de tip nodal.

Rolul principal al sistemului nervos

În prima etapă a dezvoltării lumii ființelor vii, interacțiunea dintre cele mai simple organisme s-a realizat prin mediul acvatic al oceanului primitiv, în care au intrat substanțele chimice eliberate de acestea. Prima formă străveche de interacțiune între celulele unui organism multicelular este interacțiunea chimică prin produsele metabolice care intră în fluidele corpului. Astfel de produse metabolice, sau metaboliți, sunt produșii de descompunere ai proteinelor, dioxidului de carbon etc. acestea sunt transmisia umorală a influențelor, mecanismul de corelație umorală sau comunicarea între organe.

Conexiunea umorală se caracterizează prin următoarele trăsături:

• lipsa unei adrese exacte către care este direcționată substanța chimică pentru a intra în sânge sau în alte fluide corporale;
• substanța chimică se răspândește lent;
• substanța chimică acționează în cantități neglijabile și este de obicei degradată rapid sau excretată din organism.

Conexiunile umorale sunt comune atât lumii animale, cât și lumii vegetale. La un anumit stadiu al dezvoltării lumii animale, în legătură cu apariția sistemului nervos, se formează o nouă formă nervoasă de conexiuni și reglare, care distinge calitativ lumea animală de lumea vegetală. Cu cât organismul unui animal este mai înalt în dezvoltarea sa, cu atât mai importantă este interacțiunea organelor prin sistemul nervos, care este desemnat drept reflex. În organismele vii superioare, sistemul nervos reglează conexiunile umorale. Spre deosebire de conexiunea umorală, conexiunea nervoasă are o orientare precisă către un anumit organ și chiar un grup de celule; comunicarea are loc de sute de ori mai rapid decât viteza cu care se răspândesc substanțele chimice. Trecerea de la o conexiune umorală la una nervoasă a fost însoțită nu de distrugerea conexiunii umorale dintre celulele corpului, ci de supunerea la conexiunile nervoase și apariția conexiunilor neuro-umorale.

În următoarea etapă a dezvoltării viețuitoarelor, apar organe speciale - glande, în care se produc hormoni, care se formează din nutrienții care intră în organism. Funcția principală a sistemului nervos este atât în ​​reglarea activității organelor individuale între ele, cât și în interacțiunea organismului ca întreg cu mediul său extern înconjurător. Orice impact al mediului extern asupra organismului este în primul rând asupra receptorilor (organele de simț) și se realizează prin modificări cauzate de mediul extern și de sistemul nervos. Pe măsură ce sistemul nervos se dezvoltă, secțiunea sa superioară - emisferele cerebrale - devine „managerul și distribuitorul tuturor activităților corpului”.

Structura sistemului nervos

Sistemul nervos este format din țesut nervos, care constă dintr-un număr mare de neuroni - o celulă nervoasă cu procese.

Sistemul nervos este împărțit în mod convențional în central și periferic.

Sistemul nervos central include creierul și măduva spinării, iar sistemul nervos periferic include nervii care se ramifică din ele.

Creierul și măduva spinării sunt o colecție de neuroni. Pe o secțiune transversală a creierului se disting substanța albă și cea cenușie. Substanța cenușie este formată din celule nervoase, iar substanța albă este formată din fibre nervoase, care sunt procese ale celulelor nervoase. În diferite părți ale sistemului nervos central, locația substanței albe și cenușii nu este aceeași. În măduva spinării, substanța cenușie este în interior, iar substanța albă este în exterior, în creier (emisferele cerebrale, cerebel), dimpotrivă, substanța cenușie este în exterior, albă este înăuntru. În diferite părți ale creierului, există grupuri separate de celule nervoase (substanța cenușie) situate în interiorul substanței albe - nucleul. Grupuri de celule nervoase se găsesc și în afara sistemului nervos central. Acestea se numesc noduri și se referă la sistemul nervos periferic.

Activitatea reflexă a sistemului nervos

Principala formă de activitate a sistemului nervos este reflexul. Reflex - răspunsul organismului la o schimbare a mediului intern sau extern, realizat cu participarea sistemului nervos central ca răspuns la stimularea receptorilor.

Cu orice iritație, excitația de la receptori este transmisă de-a lungul fibrelor nervoase centripete către sistemul nervos central, de unde, prin neuronul intercalar de-a lungul fibrelor centrifuge, merge la periferie către unul sau altul organ, a cărui activitate se modifică. Întregul drum prin sistemul nervos central către organul de lucru, numit arc reflex, este de obicei format din trei neuroni: senzoriali, intercalari și motori. Un reflex este un act complex, în implementarea căruia sunt implicați un număr mult mai mare de neuroni. Excitația, care pătrunde în sistemul nervos central, se răspândește în multe părți ale măduvei spinării și ajunge la creier. Ca rezultat al interacțiunii multor neuroni, organismul răspunde la stimulare.

Măduva spinării

Măduva spinării este o măduvă de aproximativ 45 cm lungime, 1 cm diametru, situată în canalul coloanei vertebrale, acoperită cu trei meninge: tare, arahnoidă și moale (vasculară).

Măduva spinării este situată în canalul rahidian și este o măduvă care trece în medula oblongata în partea de sus, și se termină în jos la nivelul celei de-a doua vertebre lombare. Măduva spinării este formată din substanță cenușie, care conține celule nervoase și substanță albă, care conține fibre nervoase. Substanța cenușie este situată în interiorul măduvei spinării și este înconjurată pe toate părțile de substanță albă.

În secțiune transversală, substanța cenușie seamănă cu litera H. În ea, se disting coarnele anterioare și posterioare, precum și o bară de legătură, în centrul căreia se află un canal îngust al măduvei spinării care conține lichid cefalorahidian. În regiunea toracică se disting coarnele laterale. Acestea conțin corpuri de neuroni care inervează organele interne. Substanța albă a măduvei spinării este formată din procese nervoase. Procesele scurte conectează părți ale măduvei spinării, iar cele lungi alcătuiesc aparatul conducător al conexiunilor bilaterale cu creierul.

Măduva spinării are două îngroșări - cervical și lombar, de la care nervii se extind la extremitățile superioare și inferioare. Din măduva spinării pleacă 31 de perechi de nervi spinali. Fiecare nerv pleacă de la măduva spinării cu două rădăcini - anterioară și posterioară. Rădăcinile dorsale - sensibile, constau din procese ale neuronilor centripeți. Corpurile lor sunt situate în ganglionii spinali. Rădăcinile anterioare – motorii – sunt procesele neuronilor centrifugi localizați în substanța cenușie a măduvei spinării. Ca rezultat al fuziunii rădăcinilor anterioare și posterioare, se formează un nerv spinal mixt. Măduva spinării conține centri care reglează cele mai simple acte reflexe. Principalele funcții ale măduvei spinării sunt activitatea reflexă și conducerea excitării.

Măduva spinării umane conține centrii reflexi ai mușchilor extremităților superioare și inferioare, transpirația și urinarea. Funcția excitării este aceea că impulsurile trec prin măduva spinării de la creier în toate zonele corpului și invers. De-a lungul căilor ascendente, impulsurile centripete de la organe (piele, mușchi) sunt transmise la creier. Pe trasee descendente, impulsurile centrifuge sunt transmise de la creier la măduva spinării, apoi la periferie, la organe. Dacă căile sunt deteriorate, există o pierdere a sensibilității în diferite părți ale corpului, o încălcare a contracțiilor musculare voluntare și a capacității de mișcare.

Evoluția creierului de vertebrate

Formarea sistemului nervos central sub forma unui tub neural apare mai întâi în cordate. La cordatele inferioare tubul neural persistă de-a lungul vieții, la vertebratele superioare, în stadiul embrionar, pe partea dorsală este așezată o placă neuronală, care se cufundă sub piele și se pliază într-un tub. În stadiul embrionar de dezvoltare, tubul neural formează trei umflături în partea anterioară - trei vezicule cerebrale, din care se dezvoltă părțile creierului: vezicula anterioară dă creierul anterior și diencefalul, vezica medie se transformă în mezencefal, cea posterioară. vezica urinara formeaza cerebelul si medula oblongata. Aceste cinci regiuni ale creierului sunt caracteristice tuturor vertebratelor.

Pentru vertebratele inferioare - pești și amfibieni - predominanța mezencefalului asupra restului secțiunilor este caracteristică. La amfibieni, creierul anterior crește ușor și se formează un strat subțire de celule nervoase în acoperișul emisferelor - bolta cerebrală primară, cortexul antic. La reptile, creierul anterior este semnificativ mărit din cauza acumulării de celule nervoase. Cea mai mare parte a acoperișului emisferelor este ocupată de crusta antică. Pentru prima dată, la reptile apare rudimentul unei noi scoarțe. Emisferele creierului anterior se strecoară în alte părți, în urma cărora se formează o îndoire în diencefal. De la reptilele antice, emisferele cerebrale au devenit cea mai mare secțiune a creierului.

Structura creierului păsărilor și reptilelor are multe în comun. Pe acoperișul creierului se află cortexul primar, mijlocul creierului este bine dezvoltat. Cu toate acestea, la păsări, în comparație cu reptile, masa totală a creierului și dimensiunea relativă a creierului anterior cresc. Cerebelul este mare și are o structură pliată. La mamifere, creierul anterior atinge cea mai mare dimensiune și complexitate. Cea mai mare parte a materiei din creier este noul cortex, care servește ca centru al activității nervoase superioare. Regiunile intermediare și mijlocii ale creierului la mamifere sunt mici. Emisferele în expansiune ale creierului anterior îi acoperă și le zdrobesc sub ele însele. Unele mamifere au un creier neted, fără șanțuri și circumvoluții, dar majoritatea mamiferelor au șanțuri și circumvoluții în cortexul cerebral. Apariția șanțurilor și a circumvoluțiilor are loc datorită creșterii creierului cu o dimensiune limitată a craniului. Creșterea în continuare a cortexului duce la apariția plierii sub formă de șanțuri și circumvoluții.

Creier

Dacă măduva spinării la toate vertebratele este mai mult sau mai puțin dezvoltată în același mod, atunci creierul va diferi semnificativ în dimensiunea și complexitatea structurii la diferite animale. Creierul anterior suferă modificări deosebit de drastice în cursul evoluției. La vertebratele inferioare, creierul anterior este slab dezvoltat. La pești, este reprezentată de lobii olfactiv și nucleii de substanță cenușie din grosimea creierului. Dezvoltarea intensivă a creierului anterior este asociată cu apariția animalelor pe uscat. Se diferențiază în diencefal și în două emisfere simetrice numite telencefal. Substanța cenușie de pe suprafața creierului anterior (cortex) apare pentru prima dată la reptile, dezvoltându-se în continuare la păsări și în special la mamifere. Doar păsările și mamiferele devin emisfere cu adevărat mari ale creierului anterior. În cele din urmă, acopera aproape toate celelalte părți ale creierului.

Creierul este situat în cavitatea craniană. Include trunchiul și telencefalul (cortexul cerebral).

Trunchiul cerebral este format din medula oblongata, pons varoli, mesenencefal și diencefal.

Medula oblongata este o continuare directă a măduvei spinării și, extinzându-se, trece în creierul posterior. Practic, păstrează forma și structura măduvei spinării. În grosimea medulei oblongate, există acumulări de substanță cenușie - nucleii nervilor cranieni. Puntea posterioară include cerebelul și pons varoli. Cerebelul este situat deasupra medulului oblongata și are o structură complexă. Pe suprafața emisferelor cerebeloase, substanța cenușie formează cortexul, iar în interiorul cerebelului - nucleul acestuia. La fel ca și măduva spinării, aceasta îndeplinește două funcții: reflex și conducere. Cu toate acestea, reflexele medulei oblongate sunt mai complexe. Acest lucru este exprimat într-un sens important în reglarea activității cardiace, a stării vaselor de sânge, a respirației și a transpirației. Centrii tuturor acestor funcții sunt localizați în medula oblongata. Exista si centre de mestecat, supt, deglutitie, saliva si suc gastric. În ciuda dimensiunilor sale mici (2,5–3 cm), medula oblongata este o parte vitală a sistemului nervos central. Deteriorarea acestuia poate cauza moartea din cauza încetării respirației și a activității inimii. Funcția conductivă a medulei oblongate și a pontului varoli este de a transmite impulsuri de la măduva spinării la creier și invers.

În mijlocul creierului, există centre primare (subcorticale) ale vederii și auzului, care efectuează reacții de orientare reflexă la stimuli lumini și sonori. Aceste reacții sunt exprimate în diferite mișcări ale trunchiului, capului și ochilor către stimuli. Mezencefalul este format din picioarele creierului și cvadruplu. Mezencefalul reglează și distribuie tonusul (tensiunea) mușchilor scheletici.

Diencefalul este format din două secțiuni - talamusul și hipotalamusul, fiecare dintre acestea fiind formată dintr-un număr mare de nuclee ale dealurilor optice și regiunea hipotalamusului. Prin dealurile vizuale, impulsurile centripete sunt transmise cortexului cerebral de la toți receptorii din organism. Nici un singur impuls centripet, de oriunde ar veni, nu poate trece la cortex, ocolind dealurile vizuale. Astfel, prin diencefal, toți receptorii comunică cu cortexul cerebral. În zona subtuberoasă există centrii care afectează metabolismul, termoreglarea și glandele endocrine.

Cerebelul este situat în spatele medulei oblongate. Este compus din substanță cenușie și albă. Cu toate acestea, spre deosebire de măduva spinării și trunchi, substanța cenușie - cortexul - este situată pe suprafața cerebelului, iar substanța albă este situată în interior, sub cortex. Cerebelul coordonează mișcările, le face clare și netede, joacă un rol important în menținerea echilibrului corpului în spațiu și afectează, de asemenea, tonusul muscular. Cu afectarea cerebelului, o persoană experimentează o scădere a tonusului muscular, tulburări de mișcare și o schimbare a mersului, încetinirea vorbirii etc. Cu toate acestea, după un timp, mișcările și tonusul muscular sunt restabilite datorită faptului că părțile intacte ale sistemului nervos central preiau funcțiile cerebelului.

Emisferele cerebrale sunt cea mai mare și mai dezvoltată parte a creierului. La oameni, ele formează cea mai mare parte a creierului și sunt acoperite cu scoarță pe toată suprafața lor. Substanța cenușie acoperă exteriorul emisferelor și formează cortexul cerebral. Cortexul emisferelor umane are o grosime de 2 până la 4 mm și este compus din 6-8 straturi formate din 14-16 miliarde de celule, diferite ca formă, mărime și funcții. Există o substanță albă sub scoarță. Este format din fibre nervoase care conectează cortexul cu părțile inferioare ale sistemului nervos central și cu lobii individuali ai emisferelor între ei.

Cortexul cerebral are circumvoluții, separate prin șanțuri, care îi măresc semnificativ suprafața. Cele trei șanțuri cele mai adânci împart emisferele în lobi. În fiecare emisferă se disting patru lobi: frontal, parietal, temporal, occipital. Excitarea diverșilor receptori intră în zonele de percepție corespunzătoare ale cortexului, numite zone, și de acolo sunt transmise unui anumit organ, determinându-l să acționeze. Următoarele zone se disting în scoarță. Zona auditivă este situată în lobul temporal și primește impulsuri de la receptorii auditivi.

Zona vizuală se află în regiunea occipitală. Impulsurile de la receptorii oculari vin aici.

Zona olfactivă este situată pe suprafața interioară a lobului temporal și este asociată cu receptorii din cavitatea nazală.

Zona senzitivo-motorie este situată în lobii frontal și parietal. Această zonă conține principalele centre de mișcare ale picioarelor, trunchiului, brațelor, gâtului, limbii și buzelor. Centrul vorbirii se află și aici.

Emisferele cerebrale sunt partea cea mai înaltă a sistemului nervos central care controlează funcționarea tuturor organelor la mamifere. Semnificația emisferelor cerebrale la om constă și în faptul că ele reprezintă baza materială a activității mentale. I.P. Pavlov a arătat că activitatea mentală se bazează pe procese fiziologice din cortexul cerebral. Gândirea este asociată cu activitatea întregului cortex cerebral și nu numai cu funcția zonelor sale individuale.

Sistem nervos. După cum știți, sistemul nervos apare mai întâi la nevertebratele multicelulare inferioare;

După cum știți, sistemul nervos apare mai întâi la nevertebratele multicelulare inferioare. Apariția sistemului nervos este cea mai importantă piatră de hotar în evoluția lumii animale și, în acest sens, chiar și nevertebratele multicelulare primitive sunt calitativ diferite de cele mai simple. Un punct important aici este deja o accelerare bruscă a conducerii excitației în țesutul nervos: în protoplasmă, viteza de conducere a excitației nu depășește 1-2 microni pe secundă, dar chiar și în cel mai primitiv sistem nervos, constând din celulele nervoase, este de 0,5 metri pe secundă!

Sistemul nervos există în organismele multicelulare inferioare sub forme foarte diverse: reticular (de exemplu, în hidră), inelar (meduze), radial (stea de mare) și bilateral. Forma bilaterală este reprezentată la viermii plati inferiori (intestinali) și moluștele primitive (chiton) doar printr-o rețea situată în apropierea suprafeței corpului, dar mai multe fire longitudinale se disting printr-o dezvoltare mai puternică. Odată cu dezvoltarea sa progresivă, sistemul nervos se scufundă sub țesutul muscular, cordoanele longitudinale devin mai pronunțate, mai ales pe partea abdominală a corpului. În același timp, capătul anterior al corpului devine din ce în ce mai important, apare capul (procesul de cefalizare), iar odată cu acesta și creierul - acumularea și compactarea elementelor nervoase la capătul anterior. În cele din urmă, la viermii superiori, sistemul nervos central dobândește deja pe deplin structura tipică a „scării nervoase”, în care creierul este situat deasupra tubului digestiv și este conectat prin două comisuri simetrice („inel periofaringian”) cu ganglionii subfaringieni. situat pe partea abdominală și mai departe cu trunchiuri nervoase abdominale pereche. Elementele esențiale aici sunt ganglionii, de aceea vorbesc și despre sistemul nervos ganglionar, sau „scara ganglionară”. La unii reprezentanți ai acestui grup de animale (de exemplu, lipitori), trunchiurile nervoase converg atât de mult încât se obține un „lanț neuronal”.

Din ganglioni există fibre conducătoare puternice care alcătuiesc trunchiurile nervoase. În fibrele gigantice, impulsurile nervoase se desfășoară mult mai rapid datorită diametrului lor mare și a numărului mic de conexiuni sinaptice (locurile de contact ale axonilor unor celule nervoase cu dendritele și corpurile celulare ale altor celule). Cât despre ganglionii capului, i.e. creier, ele sunt mai dezvoltate la animalele mai mobile, care au, de asemenea, cele mai dezvoltate sisteme de receptor.

Originea și evoluția sistemului nervos se datorează necesității de a coordona unități funcționale de calitate diferită ale unui organism multicelular, de a coordona procesele care au loc în diferite părți ale acestuia atunci când interacționează cu mediul extern, pentru a asigura activitatea unui organism complex. ca un singur sistem integral. Doar un centru de coordonare și organizare, care este sistemul nervos central, poate oferi flexibilitate și variabilitate răspunsului organismului în condiții de organizare multicelulară.

Procesul de cefalisapie, i.e. izolarea capului corpului și aspectul creierului asociat cu acesta. Numai în prezența unui creier este posibil să se centralizeze cu adevărat „codificarea” semnalelor venite de la periferie și formarea de „programe” integrale de comportament înnăscut, ca să nu mai vorbim de un grad ridicat de coordonare a întregii activități externe a animal.

Desigur, nivelul de dezvoltare mentală depinde nu numai de structura sistemului nervos. De exemplu, rotiferele apropiate de anelide au, de asemenea, ca acestea, un sistem nervos bilateral și un creier, precum și nervi senzitivi și motori specializați. Cu toate acestea, diferind puțin de ciliați ca mărime, aspect și stil de viață, rotiferii seamănă foarte mult cu aceștia din urmă în comportament și nu prezintă abilități mentale mai mari decât ciliați. Acest lucru arată din nou că conducătorul pentru dezvoltarea activității mentale nu este structura generală, ci condițiile specifice ale vieții animalului, natura relațiilor și interacțiunilor sale cu mediul. În același timp, acest exemplu demonstrează încă o dată cu ce precauție este necesar să se abordeze evaluarea caracterelor „superioare” și „inferioare” atunci când se compară organisme care ocupă diferite poziții filogenetice, în special când se compară protozoarele și nevertebratele multicelulare.

Sistemul nervos al nevertebratelor

Nevertebratele se caracterizează prin prezența mai multor surse de origine a celulelor nervoase. La același tip de animal, celulele nervoase pot proveni simultan și independent din trei straturi germinale diferite. Poligeneza celulelor nervoase nevertebrate este baza pentru o varietate de mecanisme mediatoare în sistemul lor nervos.

Sistemul nervos apare pentru prima dată în celenterate. Cavitățile sunt animale cu două straturi. Corpul lor este un sac gol, a cărui cavitate interioară este cavitatea digestivă. Sistemul nervos al celenteratelor aparține tipului difuz. Fiecare celulă nervoasă din ea este conectată prin procese lungi de mai multe învecinate, formând o rețea nervoasă. Celulele nervoase ale celenteratelor nu au procese polarizate specializate. Procesele lor conduc excitația în orice direcție și nu formează căi lungi. Contactele dintre celulele nervoase ale sistemului nervos difuz sunt de mai multe tipuri. Există contacte cu plasmă asigurarea continuității rețelei ( anastomoze). Apare și contacte cu fanteîntre procesele celulelor nervoase, cum ar fi sinapsele. În plus, printre ele există contacte în care veziculele sinaptice sunt situate de ambele părți ale contactului - așa-numitele sinapse simetrice, si aici este sinapse asimetrice:în ele, veziculele sunt situate doar pe o parte a fantei.

Celulele nervoase ale unei hidre animale celenterate tipice sunt distribuite uniform pe suprafața corpului, formând niște grupuri în regiunea gurii și a tălpii (Fig. 8). Rețeaua neuronală difuză conduce excitația în toate direcțiile. În acest caz, valul de propagare a excitației este însoțit de un val de contracție musculară.

Orez. 8. Diagrama structurii sistemului nervos difuz al unui animal celenterat:

1 - deschiderea gurii; 2 - tentacul; 3 - talpa exterioara

Orez. 9. Diagrama structurii sistemului nervos difuz-tulpin al turbelariei:

1 - nodul nervos; 2 - faringe; 3 - trunchi longitudinal abdominal; 4 - trunchiul nervos lateral

Următoarea etapă în dezvoltarea nevertebratelor este apariția animalelor cu trei straturi - viermi plati. Asemenea celenteratelor, au o cavitate intestinală care comunică cu mediul extern prin orificiul bucal. Cu toate acestea, au un al treilea strat germinativ - mezodermul și un tip de simetrie bilaterală. Sistemul nervos al viermilor plati inferiori aparține tipului difuz. Cu toate acestea, mai multe trunchiuri nervoase se separă deja de rețeaua difuză (Fig. 9 , 3 , 4 ).

La viermii plati care trăiesc liber, aparatul nervos capătă caracteristici de centralizare. Elementele nervoase sunt colectate în mai multe trunchiuri longitudinale (Fig. 10, 4 , 5 ) (animalele cele mai bine organizate se caracterizează prin prezența a două trunchiuri), care sunt interconectate prin fibre transversale (comisuri) (Fig. 10, 6 ). Sistemul nervos ordonat în acest fel se numește ortogon. Trunchiurile ortogonului sunt o colecție de celule nervoase și procesele lor (Fig. 10).

Odată cu simetria bilaterală la viermii plat, se formează capătul din față al corpului, pe care sunt concentrate organele de simț (statociste, „ochi”, gropi olfactive, tentacule). În urma acesteia, la capătul anterior al corpului apare o acumulare de țesut nervos, din care se formează ganglionul cerebral sau cerebral (Fig. 10, 3 ). În celulele ganglionului cerebral apar procese lungi care se extind în trunchiurile longitudinale ale ortogonului (Fig. 10, 4 , 5 ).

Orez. 10. Diagrama structurii sistemului nervos ortogonal al viermelui ciliar (front end):

1 - excrescere tentaculară; 2 - nervul care inervează excrescența; 3 - ganglion cerebral; 4 - trunchiul nervos longitudinal lateral; 5 - trunchiul nervos longitudinal abdominal; 6 - comisura

Astfel, ortogonul reprezintă primul pas spre centralizarea aparatului nervos și cefalizarea acestuia (apariția creierului). Centralizarea și cefalizarea sunt rezultatul dezvoltării structurilor senzoriale (senzoriale).

Următoarea etapă în dezvoltarea nevertebratelor este apariția animalelor segmentate - anelide. Corpul lor este metameric, adică. este format din segmente. Baza structurală a sistemului nervos al anelidelor este ganglion - o acumulare pereche de celule nervoase, situate câte una în fiecare segment. Celulele nervoase din ganglion sunt situate la periferie. Partea sa centrală este ocupată de neuropil -împletirea proceselor celulelor nervoase și a celulelor gliale. Ganglionul este situat pe partea ventrală a segmentului de sub tubul intestinal. Își trimite fibrele senzoriale și motorii către propriul său segment și către două adiacente. Astfel, fiecare ganglion are trei perechi de nervi laterali, fiecare dintre care este amestecat si inerveaza propriul segment. Fibrele senzoriale care vin de la periferie intră în ganglion prin rădăcinile nervoase ventrale. Fibrele motorii părăsesc ganglionul de-a lungul rădăcinilor nervoase dorsale. În consecință, neuronii senzoriali sunt localizați în partea ventrală a ganglionului, iar neuronii motori sunt localizați în partea dorsală. În plus, în ganglion există celule mici care inervează organele interne (elemente vegetative), acestea fiind situate lateral - între neuronii senzoriali și motorii. Nu a fost găsită nicio grupare de elemente între neuronii zonelor senzoriale, motorii sau asociative ale ganglionilor anelidici; neuronii sunt distribuiți difuz, adică. nu formează centre.

Ganglionii anelidelor sunt legați împreună într-un lanț. Fiecare ganglion ulterior este conectat cu cel anterior cu ajutorul trunchiurilor nervoase, care se numesc conectori. La capătul anterior al corpului anelidelor, doi ganglioni fuzionați formează un nod nervos subofaringian mare. Conexiunile din ganglionul subesofagian, ocolind faringele, curg în ganglionul supraesofagian, care este partea cea mai rostrală (anterioră) a sistemului nervos. Ganglionul nervului epofaringian include doar neuroni senzoriali și asociativi. Acolo nu au fost găsite elemente de propulsie. Astfel, ganglionul supraesofagian al anelidelor este cel mai înalt centru asociativ, exercitând control asupra ganglionului subesofagian. Ganglionul subofaringian controlează nodurile subiacente, are conexiuni cu doi sau trei ganglioni ulteriori, în timp ce restul ganglionilor lanțului nervos abdominal nu formează conexiuni mai lungi decât cu ganglionul vecin.

În seria filogenetică a anelidelor, există grupuri cu organe de simț bine dezvoltate (viermi poliheți). La aceste animale se disting trei secțiuni în ganglionul supraofaringian. Partea anterioară inervează tentaculele, partea de mijloc inervează ochii și antenele. În cele din urmă, sferturile posterioare se dezvoltă în legătură cu îmbunătățirea simțurilor chimice.

Sistemul nervos are o structură similară. artropode, adică construit ca și lanțul nervos abdominal, dar poate atinge un nivel ridicat de dezvoltare (Fig. 11). Include un ganglion supraesofagian semnificativ dezvoltat, care îndeplinește funcția creierului, ganglionul subesofagian, care controlează organele aparatului bucal și ganglionii segmentali ai lanțului nervos abdominal. Ganglionii lanțului nervos abdominal pot fuziona între ei, formând mase ganglionare complexe.

Orez. 12. Diagrama structurii creierului unei insecte (albină). Jumătatea stângă este secțiunea sa:

1 - corp de ciupercă; 2 - protocerebrum; 3 - lama vizuala; 4 - deutocerebrum; 5 - tritocerebrum

Creier artropodul este format din trei secțiuni: anterioară - protocerebrum, mijloc - deutocerebrum si spate - tritocerebrum. Creierul insectei se distinge printr-o structură complexă. Centrele asociative deosebit de importante ale insectelor sunt corpurile de ciuperci situate pe suprafața protocerebrului, iar cu cât comportamentul unei specii este mai complex, cu atât corpurile sale de ciuperci sunt mai dezvoltate. Prin urmare, corpurile de ciuperci sunt cele mai dezvoltate la insectele sociale (Fig. 12).

În aproape toate părțile sistemului nervos al artropodelor, există celule neurosecretoare. Neurosecretarii joacă un rol important de reglare în procesele hormonale ale artropodelor.

În procesul de evoluție, celulele neurosecretoare bipolare localizate inițial difuz au perceput semnale fie prin procese, fie prin întreaga suprafață celulară, apoi s-au format centrii neurosecretori, căile neurosecretorii și zonele de contact neurosecretorii. Ulterior, a avut loc specializarea centrilor nervoși, gradul de fiabilitate în relația dintre cele două sisteme principale de reglare (nervos și umoral) a crescut și s-a format o etapă fundamental nouă de reglare - subordonarea centrilor neurosecretori ai glandelor endocrine periferice. .

Sistem nervos crustacee are deasemenea structura ganglionara(fig. 13). La cei mai simpli reprezentanți ai tipului, este format din mai multe perechi de ganglioni. Fiecare pereche de ganglioni controlează un grup specific de organe: picior, organe viscerale, plămâni etc. - si se afla langa organele inervate sau in interiorul acestora. Ganglionii cu același nume sunt legați în perechi prin comisuri. În plus, fiecare ganglion este conectat prin conexiuni lungi la complexul ganglionar cerebral.

Orez. 13. Diagrama structurii sistemului nervos ganglionar al moluștei lamelare (fără dinți):

1 - comisura cerebrală; 2 - ganglioni cerebrali; 3 - ganglionii pedalei; 4 - conector; 5 - ganglionii viscerali

La moluștele mai bine organizate (cefalopode), sistemul nervos este transformat (Fig. 14). Ganglionii ei se unesc și formează o masă comună periofaringiană - creier. Doi nervi mari de manta se ramifică din partea posterioară a creierului și formează doi ganglioni stelați mari. Astfel, la cefalopode se observă un grad ridicat de cefalizare.

Este un set organizat de celule specializate în conducerea semnalelor electrice.

Sistemul nervos este format din neuroni și celule gliale. Funcția neuronilor este de a coordona acțiunile folosind semnale chimice și electrice trimise dintr-un loc în altul al corpului. Majoritatea animalelor multicelulare au sisteme nervoase cu caracteristici de bază similare.

Conţinut:

Sistemul nervos captează stimuli din mediu (stimuli externi) sau semnale de la același organism (stimuli interni), prelucrează informațiile și generează răspunsuri diferite în funcție de situație. Ca exemplu, putem lua în considerare un animal care simte apropierea unei alte creaturi vii prin celulele care sunt sensibile la lumina retinei. Această informație este transmisă de nervul optic către creier, care o procesează și emite un semnal nervos și determină ca anumiți mușchi să se contracte prin nervii motori pentru a se deplasa în direcția opusă pericolului potențial.

Funcțiile sistemului nervos

Sistemul nervos uman controlează și reglează majoritatea funcțiilor organismului, de la stimuli la receptori senzoriali până la acțiuni motorii.

Este format din două părți principale: sistemul nervos central (SNC) și sistemul nervos periferic (SNP). Sistemul nervos central este format din creier și măduva spinării.

SNP este format din nervi care conectează SNC la fiecare parte a corpului. Nervii care transmit semnale de la creier se numesc nervi motorii sau eferenti, iar nervii care transmit informatii din corp catre sistemul nervos central se numesc nervi senzoriali sau aferenti.

La nivel celular, sistemul nervos este definit de prezența unui tip de celulă numit neuron, cunoscut și sub denumirea de „celulă nervoasă”. Neuronii au structuri speciale care le permit să trimită semnale rapid și precis către alte celule.

Conexiunile dintre neuroni pot forma circuite și rețele neuronale care generează percepții asupra lumii și determină comportamentul. Alături de neuroni, sistemul nervos conține și alte celule specializate numite celule gliale (sau pur și simplu gliale). Ele oferă suport structural și metabolic.

Funcționarea defectuoasă a sistemului nervos poate rezulta din defecte genetice, daune fizice, traume sau toxicitate, infecție sau pur și simplu îmbătrânire.

Structura sistemului nervos

Sistemul nervos (SN) este format din două subsisteme bine diferențiate, pe de o parte, sistemul nervos central și, pe de altă parte, sistemul nervos periferic.

Video: Sistemul nervos uman. Introducere: concepte de bază, compoziție și structură

La nivel funcțional, sistemul nervos periferic (SNP) și sistemul nervos somatic (SNS) se diferențiază în sistemul nervos periferic. SNS este implicat în reglarea automată a organelor interne. PNS este responsabil pentru captarea informațiilor senzoriale și pentru a permite mișcări voluntare, cum ar fi strângerea mâinii sau scrisul.

Sistemul nervos periferic este format în principal din următoarele structuri: ganglioni și nervi cranieni.

Sistem nervos autonom

Sistem nervos autonom

Sistemul nervos autonom (SNA) este împărțit în sistem simpatic și parasimpatic. VNS participă la reglarea automată a organelor interne.

Sistemul nervos autonom, împreună cu sistemul neuroendocrin, sunt responsabili cu reglarea echilibrului intern al organismului nostru, reducerea și creșterea nivelului hormonal, activarea organelor interne etc.

Pentru a face acest lucru, transmite informații de la organele interne către sistemul nervos central prin căile aferente și emite informații de la sistemul nervos central către mușchi.

Include mușchii inimii, pielea netedă (care furnizează foliculii de păr), netezimea ochilor (care reglează contracția și dilatarea pupilei), netezimea vaselor de sânge și netezirea pereților organelor interne (sistemul gastrointestinal, ficat, pancreas, aparat respirator, organe reproducătoare, vezică urinară ...).

Fibrele eferente sunt organizate pentru a forma două sisteme distincte numite sistemul simpatic și parasimpatic.

Sistemul nervos simpatic responsabil în principal de pregătirea noastră pentru acțiune atunci când simțim un stimul semnificativ, activând unul dintre răspunsurile automate (de exemplu, fuga sau atacul).

Sistemul nervos parasimpatic la rândul său menţine activarea optimă a stării interne. Măriți sau micșorați activarea după cum este necesar.

Sistemul nervos somatic

Sistemul nervos somatic este responsabil de captarea informațiilor senzoriale. În acest scop, ea folosește senzori senzoriali distribuiți pe tot corpul, care distribuie informații către sistemul nervos central și astfel se transferă de la sistemul nervos central către mușchi și organe.

Pe de altă parte, este o parte a sistemului nervos periferic asociată cu controlul voluntar al mișcărilor corpului. Este format din nervi aferenti sau senzoriali, nervi eferenti sau motori.

Nervii aferenti sunt responsabili de transmiterea senzatiilor din organism catre sistemul nervos central (SNC). Nervii eferenți sunt responsabili pentru transmiterea semnalelor de la sistemul nervos central către organism, stimulând contracția musculară.

Sistemul nervos somatic este format din două părți:

• Nervi spinali: Ei provin din măduva spinării și sunt formați din două ramuri: o aferentă senzorială și alta motorie eferentă, prin urmare sunt nervi mixți.
• Nervi cranieni: trimite informații senzoriale de la gât și cap către sistemul nervos central.

Apoi ambele sunt explicate:

Sistemul nervos cranian

Există 12 perechi de nervi cranieni care apar din creier și sunt responsabili pentru transmiterea informațiilor senzoriale, controlul anumitor mușchi și reglarea anumitor glande și viscere.

I. Nervul olfactiv. Acesta primește informații senzoriale olfactive și o transferă în bulbul olfactiv situat în creier.

II. Nervul optic. Primește informații senzoriale vizuale și o transmite centrilor vizuali cerebrali prin nervul optic, trecând prin chiasmă.

III. Nervul motor ocular intern. Este responsabil pentru controlul mișcărilor oculare și reglarea dilatației și contracției pupilei.

IV Nervul trilevoid intravenos. El este responsabil cu controlul mișcărilor ochilor.

V. Nervul trigemen. Acesta primește informații somatosenzoriale (ex. căldură, durere, textură...) de la receptorii senzoriali ai feței și capului și controlează mușchii masticatori.

Vi. Nervul motor extern al nervului optic. Controlul mișcărilor ochilor.

Vii. Nervul facial. Primește informații despre gustul limbii (cele situate în părțile mijlocii și anterioare) și informații somatosenzoriale despre urechi și controlează mușchii necesari pentru a efectua expresii faciale.

VIII. Nervul vestibulocohlear. Primește informații auditive și controlează echilibrul.

IX. Nervul glosaphoargial. Primește informații despre gust din partea din spate a limbii, informații somatosenzoriale despre limbă, amigdale, faringe și controlează mușchii necesari pentru deglutiție (înghițire).

X. Nervul vag. Primește informații confidențiale de la glandele digestive și ritmul cardiac și trimite informații către organe și mușchi.

XI. Nervul accesor dorsal. Controlează mușchii gâtului și capului, care sunt folosiți pentru mișcare.

XII. Nervul hipoglos. Controlează mușchii limbii.

Nervii spinali conectează organele și mușchii măduvei spinării. Nervii sunt responsabili pentru transmiterea informațiilor despre organele senzoriale și viscerale către creier și transmiterea ordinelor de la măduva osoasă către mușchii și glande scheletice și netede.

Aceste conexiuni conduc acțiuni reflexe, care sunt efectuate atât de rapid și inconștient, deoarece informația nu trebuie procesată de creier înainte de a răspunde, ci este controlată direct de creier.

Există un total de 31 de perechi de nervi spinali care ies bilateral din măduva osoasă prin spațiul dintre vertebre numit foramen intravertebral.

sistem nervos central

Sistemul nervos central este format din creier și măduva spinării.

La nivel neuroanatomic, în sistemul nervos central se pot distinge două tipuri de substanțe: albe și gri. Substanța albă este formată din axonii neuronilor și materialul structural, iar substanța cenușie este formată din soma neuronală, unde se află materialul genetic.

Această diferență este unul dintre motivele pe care se bazează mitul în care ne folosim doar 10% din creier, deoarece creierul este compus din aproximativ 90% materie albă și doar 10% materie cenușie.

Dar, în timp ce materia cenușie pare a fi făcută dintr-un material care servește doar la conectare, astăzi se știe că numărul și modul în care sunt realizate conexiunile au un efect marcat asupra funcției creierului, deoarece dacă structurile sunt în stare perfectă, dar între nu sunt conectate, nu vor funcționa corect.

Creierul este format din mai multe structuri: cortexul cerebral, ganglionii bazali, sistemul limbic, diencefalul, trunchiul cerebral și cerebelul.

Cortexul

Cortexul cerebral poate fi împărțit anatomic în lobi, despărțiți prin șanțuri. Cele mai recunoscute sunt cele frontale, parietale, temporale și occipitale, deși unii autori au susținut că există și un lob limbic.

Cortexul este împărțit în două emisfere, dreapta și stânga, astfel încât jumătățile sunt prezente simetric în ambele emisfere, cu lobul frontal drept și lobul stâng, lobii parietali drept și stâng etc.

Emisferele cerebrale sunt separate printr-o fisură interemisferică, iar lobii sunt despărțiți de diverse șanțuri.

Cortexul cerebral poate fi, de asemenea, atribuit funcțiilor cortexului senzorial, cortexului de asociere și lobilor frontali.

Cortexul senzorial primește informații senzoriale de la talamus, care primește informații prin receptorii senzoriali, cu excepția cortexului olfactiv primar, care primește informații direct de la receptorii senzoriali.

Informația somatosenzorială ajunge la cortexul somatosenzorial primar situat în lobul parietal (girul postcentral).

Fiecare informație senzorială ajunge într-un punct specific al cortexului care formează un homunculus senzorial.

După cum puteți vedea, regiunile creierului corespunzătoare organelor nu corespund aceleiași ordine în care sunt situate în corp și nu au un raport proporțional de dimensiuni.

Cele mai mari zone corticale, în comparație cu dimensiunea organelor, sunt mâinile și buzele, deoarece în această zonă avem o densitate mare de receptori senzoriali.

Informațiile vizuale ajung în cortexul vizual primar al creierului, situat în lobul occipital (canel), iar această informație are o organizare retinotopică.

Cortexul auditiv primar este situat în lobul temporal (regiunea Brodmann 41), care este responsabil pentru primirea informațiilor auditive și crearea organizării tonotopice.

Cortexul gustativ primar este situat în partea din față a rotorului și în învelișul anterior, iar cortexul olfactiv este situat în cortexul piriformis.

Scoarța de asociere include primară și secundară. Asocierea corticală primară este adiacentă cortexului senzorial și reunește toate caracteristicile informațiilor senzoriale percepute, cum ar fi culoarea, forma, distanța, dimensiunea și așa mai departe ale unui stimul vizual.

Rădăcina asociației secundare este localizată în opercul și procesează informații integrate pentru a o trimite către structuri mai avansate, cum ar fi lobii frontali. Aceste structuri îl pun în context, îi dau sens și îl fac conștient.

Lobii frontali, așa cum am menționat deja, sunt responsabili de procesarea informațiilor de nivel înalt și de integrarea informațiilor senzoriale cu acțiunile motorii, care sunt efectuate în așa fel încât să se potrivească cu stimulul perceput.

În plus, ei îndeplinesc o serie de sarcini complexe, de obicei umane, numite funcții executive.

Ganglionii bazali

Ganglionii bazali (din grecescul ganglion, „conglomerat”, „nod”, „tumor”) sau nucleii bazali sunt un grup de nuclei sau mase de substanță cenușie (grupuri de corpuri sau celule neuronale) care sunt situate la baza creierului. între căile ascendente și descendente ale substanței albe și călare pe trunchiul cerebral.

Aceste structuri sunt conectate între ele și împreună cu cortexul cerebral și asocierea prin talamus, funcția lor principală este de a controla mișcările voluntare.

Sistemul limbic este format din structuri subcorticale, adică sub cortexul cerebral. Dintre structurile subcorticale care fac acest lucru se remarcă amigdala, iar dintre structurile corticale, hipocampul.

Amigdala are formă de migdale și constă dintr-o serie de nuclee care emit și primesc aferente și ieșiri din diferite regiuni.

Această structură este asociată cu mai multe funcții, cum ar fi procesarea emoțională (în special emoțiile negative) și impactul acesteia asupra proceselor de învățare și memorie, atenție și unele mecanisme perceptuale.

Hipocampul, sau formațiunea hipocampului, este o regiune corticală asemănătoare unui căluț de mare (de unde și denumirea hipocampului din grecescul hypos: cal și monstru marin) și comunică în două direcții cu restul scoarței cerebrale și cu hipotalamusul.

Hipotalamus

Această structură este deosebit de importantă pentru învățare deoarece este responsabilă de consolidarea memoriei, adică de transformarea memoriei pe termen scurt sau imediată în memorie pe termen lung.

Diencefal

Diencefal situat în partea centrală a creierului și este format în principal din talamus și hipotalamus.

talamus este format din mai multe nuclee cu conexiuni diferențiate, ceea ce este foarte important în procesarea informațiilor senzoriale, deoarece coordonează și reglează informațiile care provin din măduva spinării, tulpină și creierul însuși.

Astfel, toată informația senzorială călătorește prin talamus înainte de a ajunge în cortexul senzorial (cu excepția informațiilor olfactive).

Hipotalamus constă din mai multe nuclee care sunt larg interconectate. Pe lângă alte structuri, atât sistemul nervos central, cât și cel periferic, cum ar fi cortexul, măduva spinării, retina și sistemul endocrin.

Funcția sa principală este de a integra informațiile senzoriale cu alte tipuri de informații, cum ar fi experiențele emoționale, motivaționale sau trecute.

Trunchiul cerebral este situat între diencefal și măduva spinării. Se compune din medula oblongata, umflatura si mezencefalina.

Această structură primește cea mai mare parte a informațiilor motorii și senzoriale periferice, iar funcția sa principală este de a integra informațiile senzoriale și motorii.

Cerebel

Cerebelul este situat în partea din spate a craniului și are forma unui creier mic, cu un cortex la suprafață și o substanță albă în interior.

Primește și integrează informații în principal din cortexul cerebral. Principalele sale funcții sunt coordonarea și adaptarea mișcărilor la situații, precum și menținerea echilibrului.

Măduva spinării

Măduva spinării trece de la creier la a doua vertebra lombară. Funcția sa principală este de a conecta SNC la SNS, de exemplu prin primirea de comenzi motorii de la creier la nervii care inervează mușchii pentru a da un răspuns motor.

În plus, poate iniția răspunsuri automate prin primirea unor informații senzoriale foarte importante, cum ar fi o înțepătură sau o senzație de arsură.

Sistemul nervos dintr-un organism viu este reprezentat de o rețea de comunicații care asigură legătura acestuia cu lumea exterioară și cu propriile sale procese. Elementul său de bază este un neuron - o celulă cu procese (axoni și dendrite) care transmite informații electric și chimic.

Numirea reglarii nervoase

Pentru prima dată, sistemul nervos a apărut în organismele vii când a fost necesar să interacționeze mai eficient cu mediul. Dezvoltarea celei mai simple rețele de transmitere a impulsurilor a ajutat nu numai la perceperea semnalelor din exterior. Datorită ei, a devenit posibil să-ți organizezi propriile procese de viață pentru o funcționare mai reușită.

În timpul evoluției, structura sistemului nervos a devenit mai complicată: sarcina acestuia era nu numai de a forma un răspuns adecvat la influențele externe, ci și de a-și organiza propriul comportament. I.P. Pavlov a numit acest mod de funcționare

Interacțiunea cu mediul organismelor unicelulare

Sistemul nervos a apărut pentru prima dată în organismele formate din mai mult de o celulă, deoarece transmite semnale între neuronii care formează o rețea. Dar deja în protozoare, se poate observa capacitatea de a răspunde la stimuli externi furnizați de procesele intracelulare.

Sistemul nervos al organismelor multicelulare este diferit calitativ de formarea analogă a protozoarelor. Acestea din urmă sunt localizate în întregul sistem de conexiuni în cadrul metabolismului unei singure celule. Ciliatul „învață” despre diferitele procese care au loc în exterior sau în interior datorită modificărilor compoziției protoplasmei și activității altor structuri. Ființele vii multicelulare au un sistem construit din unități funcționale, fiecare dintre acestea fiind înzestrată cu propriile procese metabolice.

Astfel, pentru prima dată, sistemul nervos apare la cineva care are nu una, ci mai multe celule, adică pentru prototip, conducerea impulsurilor în protozoare servește. La nivelul lor de activitate vitală se relevă producerea de structuri prin protoplasmă cu conductivitate la impuls. În mod similar, la ființele vii mai complexe, această funcție este îndeplinită de individ

Caracteristicile sistemului nervos al celenteratelor

Animalele multicelulare care trăiesc în colonii nu împart funcții între ele și nu au încă o rețea nervoasă. Apare în stadiul în care sunt diferențiate diferite funcții în organismul multicelular.

Pentru prima dată, sistemul nervos apare în hidre și alte celenterate. Este o rețea care conduce semnale nețintite. Structura nu este încă formată, este distribuită difuz în tot corpul celenteratelor. Celulele ganglionare și substanța lor nissleviană nu sunt complet formate. Aceasta este cea mai simplă versiune a sistemului nervos.

Tipul de activitate motorie a unui animal este determinat de sistemul nervos reticular difuz. Hydra efectuează mișcări peristaltice, deoarece nu are părți speciale ale corpului pentru mișcare și alte mișcări. Pentru activitatea motrică este nevoie de o legătură neîntreruptă a elementelor contractante, în timp ce se cere ca cea mai mare parte a celulelor conductoare să fie situată în partea contractilă. La ce animal apare pentru prima dată sistemul nervos sub forma unei rețele difuze? Cei care sunt fondatorii sistemului uman de reglare. Acest lucru este dovedit de faptul că gastrulația este prezentă în dezvoltarea embrionilor de animale.

Caracteristicile sistemului nervos al helminților

Îmbunătățirea ulterioară a reglării nervoase a fost asociată cu dezvoltarea simetriei bilaterale în loc de radială și cu formarea de grupuri de neuroni în diferite părți ale corpului.

Pentru prima dată, sistemul nervos apare sub formă de cordoane în 1 În această etapă, este reprezentat de fibre capului pereche și fibre formate care se extind din ele. În comparație cu celenterate, un astfel de sistem este mult mai complicat. La helminți, grupuri de celule nervoase se găsesc sub formă de noduri și ganglioni. Prototipul creierului este un ganglion din partea din față a corpului care îndeplinește funcții de reglare. Se numește ganglion cerebral. Din ea, de-a lungul întregului corp, există două trunchiuri nervoase, conectate prin săritori.

Toate componentele sistemului nu sunt situate în exterior, ci scufundate în parenchim și astfel protejate de răni. Pentru prima dată, sistemul nervos apare în viermi plati împreună cu cele mai simple organe de simț: atingerea, vederea și simțul echilibrului.

Caracteristicile sistemului nervos al nematozilor

Următoarea etapă de dezvoltare este formarea unei formațiuni inelare în apropierea faringelui și a mai multor fibre lungi care se extind din acesta. Cu astfel de caracteristici, pentru prima dată, sistemul nervos apare în inelul periofaringian, care este un singur ganglion circular și îndeplinește funcțiile organului de bază al percepției. I se asociază cordonul ventral și nervul dorsal.

Trunchiurile nervoase la nematozi sunt localizate intraepitelial, adică în crestele hipodermice. Sensilla - perii, papilele, organele suplimentare, amfidele și fasmidele - acționează ca organe de percepție. Toți au sensibilități mixte.

Cele mai complexe organe senzoriale ale nematodelor sunt amfidele. Sunt pereche, pot fi diferite ca formă și sunt situate în față. Sarcina lor principală este să recunoască agenții chimici aflați departe de organism. Unii viermi rotunzi au și receptori care percep influențe mecanice interne și externe. Se numesc metaneme.

Caracteristicile sistemului nervos de bucle

Formarea ganglionilor în sistemul nervos se dezvoltă în continuare în anelide. În cele mai multe dintre ele, ganglionizarea trunchiurilor abdominale are loc în așa fel încât fiecare segment al viermei să aibă o pereche de noduri nervoase care sunt conectate prin fibre cu segmente adiacente. au un lanț nervos abdominal format din ganglionul cerebral și o pereche de cordoane care se extind din acesta. Se întind de-a lungul planului abdominal. Elementele perceptive sunt situate în față și sunt reprezentate de cei mai simpli ochi, celule olfactive, fosa ciliară și localizatori. Cu noduri pereche, sistemul nervos a apărut mai întâi în anelide, dar mai târziu se dezvoltă la artropode. Au o creștere a ganglionilor în cap și suprapunerea nodurilor din corp.

Elemente ale unei rețele difuze în sistemul nervos uman

Punctul culminant al dezvoltării evolutive a sistemului nervos este apariția creierului și a măduvei spinării la om. Cu toate acestea, chiar și în prezența unor astfel de structuri complexe, organizarea difuză originală rămâne. Această rețea încurcă fiecare celulă a corpului: piele, vase de sânge etc. Dar, cu asemenea caracteristici, apare pentru prima dată un sistem nervos la cineva care nici măcar nu avea capacitatea de a diferenția mediul.

Datorită acestor unități structurale „reziduale”, o persoană are posibilitatea de a simți diverse influențe chiar și asupra zonelor microscopice. Organismul poate reacționa la apariția celui mai mic agent străin prin dezvoltarea reacțiilor de protecție. Prezența unei rețele difuze în sistemul nervos uman este confirmată prin metode de cercetare de laborator bazate pe introducerea unui colorant.

Linia generală de dezvoltare a sistemului nervos în timpul evoluției

Procesele evolutive ale sistemului nervos au avut loc în trei etape:

• rețea difuză;
• ganglionii;
• măduva spinării și creierul.

Structura și funcția sistemului nervos central este foarte diferită de tipurile anterioare. În secțiunea sa simpatică sunt reprezentate elemente ganglionare și reticulare. În dezvoltarea sa filogenetică, sistemul nervos a devenit din ce în ce mai fragmentat și diferențiat. Stadiul de dezvoltare ganglionar diferă de stadiul de rețea prin prezența neuronilor aflați încă deasupra sistemului de conducere.

Orice organism viu este în esență un monolit, format din diverse organe și sistemele lor, care interacționează constant și continuu între ele și cu mediul extern. Pentru prima dată, sistemul nervos a apărut la celenterate; era o rețea difuză care asigura o conducere elementară a impulsurilor.