Глава 3. Центральная нервная система

Центральная нервная система (ЦНС) — основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из нейронов и их отростков; представлена у беспозвоночных системой тесно связанных между собой нервных узлов (ганглиев), у позвоночных животных и человека — спинным и головным мозгом.

Главная и специфическая функция ЦНС — осуществление простых и сложных высокодифференцированных отражательных реакций, получивших название рефлексов. У высших животных и человека низшие и средние отделы ЦНС — спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок — регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС — кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования — в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.

Спинной мозг представляет собой длинный столб нервной ткани, проходящий через спинной канал, от второго поясничного позвонка до продолговатого мозга. Он решает две основные задачи: - передает сенсорную информацию от периферийных рецепторов в головной мозг; - обеспечивает ответные реакции организма на внешние и внутренние сигналы через активацию мышечной системы. Спинной мозг образован 31 идентичным блоком – сегментами, соединенными с различными частями туловища человека. Каждый из сегментов состоит из серого и белого вещества. Белое вещество формирует восходящие, нисходящие и внутренние нервные пути. Первые передают информацию в головной мозг, вторые - из головного мозга различным частям организма, третьи - от сегмента к сегменту.

Структуру серого вещества образуют ядра спинномозговых нервов, отходящие от каждого из сегментов. В свою очередь, каждый спинномозговой нерв состоит из чувствительного и двигательного нерва. Первый воспринимает сенсорную информацию от рецепторов внутренних органов, мышц и кожи. Второй передает моторное возбуждение от спинномозговых нервов к периферии организма человека.

Рисунок 1. Схема ЦНС

Глава 4. Головной мозг

Головной мозг является высшей инстанцией нервной системы. Это самый крупный отдел центральной нервной системы. Масса мозга не является информативным показателем уровня интеллектуального развития его хозяина. Так, по отношению к телу мозг человека составляет 1/45 часть, мозг обезьяны - 1/25, мозг кита - 1/10 ООО часть. Абсолютный вес мозга у мужчин составляет около 1400 г, у женщин - 1250 г.

Масса мозга меняется в течение жизни человека. Начиная с веса в 350 г (у новорожденных), мозг «набирает» максимальный вес к 25 годам, затем удерживает его постоянным до 50-летнего возраста, а затем начинает «худеть» в среднем на 30 г в каждое последующее десятилетие. Все эти параметры зависят от принадлежности человека к той или иной расе (однако никакой корреляции с уровнем интеллекта здесь нет). Например, максимальный вес мозга японца наблюдается в 30-40 лет, европейца - к 20-25 годам.

По мнению большинства учёных, функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающей от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, управление движениями, положительные и отрицательные эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшую функцию — мышление. Одной из функций мозга человека является восприятие и генерация речи.

Основные отделы головного мозга человека:

• Ромбовидный (задний) мозг

  • продолговатый мозг

  • задний (собственно задний)

    • мост (содержит главным образом проекционные нервные волокна и группы нейронов, является промежуточным звеном контроля мозжечка)

    • мозжечок (состоит из червя и полушарий, на поверхности мозжечка нервные клетки образуют кору)

• средний мозг

  • четверохолмие

  • полость среднего мозга — водопровод мозга (Сильвиев водопровод)

  • ножки мозга

• передний мозг состоит из промежуточного и конечного мозга.

  • промежуточный (через этот отдел происходит переключение всей информации, которая идет из низлежащих отделов мозга в большие полушария). Полостью промежуточного мозга является III желудочек.

    • таламус

    • эпиталамус

      • эпифиз

      • поводок

      • серая полоска

    • гипоталамус (центр вегетативной нервной системы)

      • гипофиз

      • воронка гипофиза

      • серый бугор

      • сосцевидные тела

• конечный

  • • плащ (кора)

    • базальные ядра (стриатум)

      • хвостатое ядро

      • чечевицеобразное ядро

      • ограда

      • миндалевидное тело

    • «обонятельный мозг»

      • обонятельная луковица (проходит обонятельный нерв)

      • обонятельный тракт

      • полость конечного мозга — боковые (I и II желудочки)

Передний мозг. Все составляющие мозга работают совместно, но «центральный пульт управления» нервной системой находится в переднем отделе мозга, состоящем из коры больших полушарий, промежуточного мозга и обонятельного мозга. Именно здесь находится большая часть нейронов и формируются стратегические задачи по управлению процессами, а также команды на их исполнение. Реализацию команд берут на себя средний и низший уровни. При этом команды коры головного мозга могут носить инновационный характер, быть совершенно необычными. Низшие же уровни отрабатывают эти команды по привычным для человека, «наезженным» программам. Такое «разделение труда» сложилось исторически.

Представители материалистической концепции утверждают, что передний отдел мозга возник в результате эволюции обоняния. В настоящий момент он управляет инстинктивной (генетически обусловленной), индивидуальной и коллективной (обусловленной трудовой деятельностью и речью) формами поведения человека. Коллективная форма поведения послужила причиной появления новых поверхностных слоев коры головного мозга. Всего таких слоев шесть, каждый из которых состоит из однотипных нервных клеток, имеющих свою форму и ориентацию.

Внешне кора напоминает ядро грецкого ореха: сморщенная поверхность с многочисленными извилинами и бороздами. Эта конфигурация одинакова для всех людей. Под корой размещаются правое и левое полушария мозга, на которые приходится около 80 % веса всего мозга. Полушария заполнены аксонами, соединяющими нейроны коры с нейронами других участков мозга. Каждое полушарие мозга состоит из совместно функционирующих лобной, височной, теменной и затылочной долей.

В связи с той ролью, которую играет кора больших полушарий в психической жизни человека, целесообразно рассмотреть более подробно функции, которые она выполняет.

В коре условно выделяют несколько функциональных зон (центров), связанных с выполнением тех или иных функций.

Каждая из сенсорных (первичных проективных) зон принимает сигналы от «своих» органов чувств и непосредственно участвует в формировании ощущений. Зрительная и слуховая сенсорные зоны расположены отдельно от других. Поражение сенсорных зон вызывает потерю определенного вида чувствительности (слуха, зрения и т.д.).

Моторные зоны приводят в движение различные участки тела. Раздражая участки моторных зон слабым электрическим током, можно заставить двигаться (даже против воли человека) различные органы (растягиваться губы в улыбке, сгибаться руку и др.).

Повреждение участков этой зоны сопровождается частичным или полным параличом.

В регуляции произвольных и непроизвольных движений принимают участие так называемые базальные узлы, расположенные под лобными долями. Следствиями их поражения являются судороги, тики, подергивания, маскообразность лица, дрожание мышц и др.

Ассоциативные (интегративные) зоны способны одновременно реагировать на сигналы от нескольких органов чувств и формировать целостные перцептивные образы (восприятие). Эти зоны не имеют четко обозначенных границ (во всяком случае, границы пока не установлены). При поражении ассоциативных зон возникают признаки другого рода: чувствительность к определенному виду раздражителя (зрительному, слуховому и др.) сохраняется, но нарушается способность правильно оценивать значение действующего раздражителя. Так: - повреждение зрительной ассоциативной зоны приводит к «словесной слепоте», когда зрение сохраняется, но теряется способность понимать то, что видишь (человек может прочитать слово, но не понять его значения); - при повреждении слуховой ассоциативной зоны человек слышит, но не понимает смысла слов (словесная глухота); - нарушение работы тактильной ассоциативной зоны приводит к тому, что человек не в состоянии узнавать предметы на ощупь; повреждение ассоциативных зон лобной доли приводит к потере способности планировать и прогнозировать события при сохранении памяти и умений; - травмы лобной доли резко изменяют характер личности в сторону невоздержанности, грубости и неразборчивости при сохранении других способностей, необходимых для повседневной жизни индивида.

Автономных центров речи, строго говоря, не существует. Здесь чаще говорят о центре слухового восприятия речи (центр Вернике) и двигательном центре речи (центр Брока). Представительство речевой функции у большинства людей находится в левом полушарии в области третьей извилины коры. Об этом свидетельствуют факты нарушения процессов формирования речи при повреждении лобной доли и потеря понимания речи при повреждении задних отделов доли. «Захват» функций речи (а вместе с ней и функций логического мышления, чтения и письма) левым полушарием получил название функциональной асимметрии мозга.

Правому полушарию достались процессы, связанные с регуляцией чувств. В этой связи правое полушарие участвует в формировании целостного образа объекта. Левое же призвано анализировать мелочи при восприятии объекта, т. е. формирует образ объекта последовательно, подетально. Это «пресс-секретарь» мозга. Но обработка информации происходит в тесном содружестве обоих полушарий: стоит только одному полушарию отказать в работе, другое оказывается беспомощным.

Промежуточный мозг шефствует над деятельностью органов чувств, регулирует все вегетативные функции. Его состав: - таламус (зрительный бугор); - гипоталамус (подбугровая область).

Таламус (зрительный бугор) - сенсорный пункт управления информационными потоками, крупнейший «транспортный» узел нервной системы. Основная функция таламуса состоит в приеме информации от сенсорных нейронов (от глаз, ушей, языка, кожи, внутренних органов, кроме обоняния) и передаче ее в высшие отделы мозга.

Гипоталамус (подбугровая область) контролирует работу внутренних органов, эндокринных желез, процессы обмена веществ, температуру тела. Здесь же формируются эмоциональные состояния человека. Гипоталамус влияет на сексуальное поведение человека.

Обонятельный мозг - самая меньшая часть переднего мозга, обеспечивающая функцию обоняния, отмеченную сединой тысячелетий эволюции человеческой психики.

Средний мозг расположен между задним и промежуточным (см. рис. 3). Здесь находятся первичные центры зрения и слуха, а также нервные волокна, соединяющие спинной и продолговатый мозг с корой больших полушарий. В состав среднего мозга входит значительная часть лимбической системы (висцерального мозга). Элементами этой системы являются гиппокампы и миндалины.

Продолговатый мозг - самый низший отдел головного мозга. Анатомически он является продолжением спинного мозга. В «обязанности» продолговатого мозга входят: - координация движений регуляции дыхания, сердцебиения, тонуса кровеносных сосудов и др.; - регуляция рефлекторными актами жевания, глотания, сосания, рвотой, морганием и кашлем; - контроль равновесия тела в пространстве.

Задний мозг расположен между средним и продолговатым. Состоит из мозжечка и моста. Мост содержит центры слуховой, вестибулярной, кожной и мышечной сенсорных систем, вегетативные центры регуляции слезных и слюнных желез. Он участвует в осуществлении и выработке сложных форм движений.

Рисунок 2. Локализация функционально различных центров в коре больших полушарий

Важную роль в работе нервной системы человека играет ретикулярная (сетчатая) формация, которая расположена в спинном, продолговатом и заднем мозге. Ее влияние распространяется на активность головного мозга, состояние коры и подкорковых структур головного мозга, мозжечка, спинного мозга. Это источник активности организма, его работоспособности. Ее основные функции: - поддержание бодрствующего состояния; - повышение тонуса мозговой коры; - избирательное торможение деятельности некоторых участков мозга (слуховых и зрительных центров подкорковых структур), что важно для контроля внимания; - формирование стандартных адаптивных форм реагирования на знакомые внешние раздражители; - формирование ориентировочных реакций на необычные внешние раздражители, на основе которых могут быть сформированы реакции первого типа и обеспечено нормальное функционирование организма.

Нарушение работы этого образования приводит к сбоям биоритмов организма. Например, человек не может долго уснуть или, наоборот, сон становится очень продолжительным.

Гиппокамп существенно влияет на процессы памяти. Нарушение его работы приводит к ухудшению или полной потере кратковременной памяти. Долговременная же память при этом не страдает. Предполагают, что гиппокамп участвует в процессах передачи информации из кратковременной памяти в долговременную. Кроме того, участвует в формировании эмоций, что обеспечивает надежное запоминание материала.

Миндалины представляет собой два сгустка нейронов, оказывающих влияние на чувства агрессивности, ярости и страха. Вместе с тем миндалины не являются центром этих чувств. Еще Аристотель пытался локализовать чувства (душа исторгает мысль, тело рождает различные ощущения, а вместилищем чувств, страстей, ума и произвольных движений является сердце). Его идею поддерживал Фома Аквинский. Декарт утверждал, что чувства радости и опасности порождаются шишковидной железой, которая потом передает их душе, мозгу и сердцу. Гипотеза И. М. Сеченова состоит в том, что эмоции представляют собой системное явление.