23

Вища нервова діяльність

Фізіологія вищої нервової діяльності, як наука про функції кори великих півкуль та підкіркових утворень, створена генієм І. П. Павлова. Виникнувши на початку XX ст., вона стала визначним досягненням, послужила обґрунтуванням багатьох положень матеріалістичної діа­лектики.

У світлі вчення І. П. Павлова вища нервова діяльність забезпечує зв'язок організму з навколишнім .середовищем, урівноважує системи організму з навколишнім світом. Нижча нервова діяльність спрямована на об'єднання всіх частин організму та ; регуляцію функцій.

Поведінка тварини, її реакція на численні подразники навколишнього середовища являють собою вищу, “пси­хічну” діяльність, що здійснюється великими півкулями.

Відкривши метод умовних рефлексів, в основу якого була покладена рефлекторна теорія, І. П. Павлов із своїми учнями відкинув метафізичне поняття “душі” і став на матеріалістичний шлях вивчення фізіології великих півкуль — найскладнішої і найважчої галузі знань.

Вивчаючи вищу нервову діяльність, І. П. Павлов дотримувався трьох принципів.

1. Принцип .детермінізму, згідно з яким поведінка лю­дини і тварини детермінована, тобто обумовлена певною причиною зовнішнього або внутрішнього середовища орга­нізму. Характер відповіді організму залежить від сили по­дразника та його біологічного значення.

2. Принцип аналізу, та синтезу. Аналітична діяльність головного мозку полягає у безперервному розчленуванні, роз'єднанні, виділенні численних явищ, подразників навко­лишнього середовища.

Первинний аналіз відбувається у рецепторах і зумовле­ний фізичною природою подразника. Повторний, або цент­ральний, тонший аналіз здійснюється корою великих пів­куль за ознаками біологічного, значення подразника. Син­тетична діяльність — злиття, з'єднання окремих елементів навколишнього середовища у цілісне уявлення. Наприклад, запах трави, її колір, смак і розміри об'єднуються, синте­зуються корою головного мозку. Завдяки цьому різнома­нітні відчуття перетворюються в єдиний образ, єдине по­няття — траву, як харчовий продукт тварини.

Яскравим прикладом аналітико-синтетичної діяльності головного мозку є утворення умовного рефлексу.

3. Принцип структурності. Згідно з останніми даними, аналітичні та синтетичні процеси тісно пов'язані з певними структурами головного мозку. У виникненні звукових, світ­лових, тактильних, смакових та інших відчуттів істотне значення мають зірчасті нейрони з короткими гілчастими аксонами. У цих нейронах і відбувається аналіз. Інший вид нервових клітин, аксони яких не утворюють сплетень навколо тіла нейрона, а проходять у вертикальній і горизон­тальній площинах мозку, передають висхідні імпульси вставним нейронам, що з'єднують різні ділянки кори. Вони є основою синтезу. Внаслідок складної взаємодії зірчастих, пірамідних, веретеноподібних та інших нейронів відбуваються синтетичні процеси.

Локалізація функцій у корі великих півкуль

У кінці XVIII і на початку XIX ст. панувала думка, згідно з якою кожна ділянка мозку відповідає за певні функції, у тому числі й такі, як пам'ять, математичні здіб­ності, “дружелюбність”, “потайливість” і т. п. Автором цієї ідеї був австрійський анатом Галле, який стверджував, що розумові здібності людини залежать від форми її черепа. Теоретичні погляди Галле не знайшли підтримки з боку фізіологів. Пізніше, на підставі дослідів з голубами, французький фізіолог М.Флуранс висунув протилежну теорію — всі відділи кори головного мозку у функціональному відношенні рівнозначні.

У, 1870 p. німецькі лікарі Ж. Фрітч і Є. Гітц, застосувавши метод електричного подразнення, виявили в корі собаки моторні зони, подразнення яких викликало рухові реакції. Ці дослідження знову повернули вчених до колишньої думки про локалізацію різних функцій у певних зонах кори.

Дальші досліди по видаленню окремих ділянок кори з наступним їх гістологічним дослідженням підтвердили цю точку зору.

Глибоке наукове вивчення питання про локалізацію функцій у корі великих півкуль стало можливим тільки з застосуванням павловського методу умовних реф­лексів.

Поєднанням методу умовних рефлексів з екстирпацією тієї чи іншої ділянки кори було доведено спеціалізацію нервових центрів. Для підтвердження вищесказаного зішлемося на такий дослід. Після видалення у собаки вискових долей обох півкуль тварина продовжує реагувати на звук поворотом голови і підняттям вух, тобто зберігаються безумовні рефлекси, пов'язані з діяльністю підкіркових вузлів. Умовні рефлекси на звукові подразнення не виробляються. І лише після декількох тижнів рефлекси відновлюються. Однак оперована собака назавжди втрачає здатність реагувати на кличку, проводити тонке диференціювання подразників.

Цей та інші аналогічні експерименти дозволили І.П.Павлову сформулювати положення про динамічну локалізацію функцій у корі великих півкуль. Згідно з цим положенням, коровий кінець аналізатора складається з ядерної частини та розсіяних, або периферичних, елементів (рис. 145). Клітини ядра, зосереджуючись у певній зоні, проводять вищий аналіз і синтез, здійснюють найбільш тонке розпізнавання подраз­ників. Клітини периферичної частини аналізатора розкидані на значній частині кори. Вони здатні здійснювати лише прості умавно-рефлекторні реакції.

При руйнуванні центральної ядерної частини аналіза­тора розсіяні елементи частково можуть виконувати його функції. Отже, кора має компенсаторний механізм, тобто поступово певною мірою відновлювати втрачені функції.

Локалізація функцій у корі півкуль залежить від струк­тури мозку. У тварин з одношаровою примітивною корою (рептилій, птахів) відсутня виражена функціональна спе­ціалізація окремих ділянок кори. У копитних та м'ясоїдних вона краще виражена. Найбільш чіткі диференціація та спеціалізація відмічені у корі великих півкуль мавпи, особ­ливо людини.

Розрізняють таке розташування основних сенсорних зон у корі мозку. У потиличній частці знаходиться зорова об­ласть. У собак, позбавлених потиличних часток, зникають усі складні рефлекси, пов'язані з зоровим аналізатором. Слухова область розміщена у висковій частці під сільвіє-вою борозною, нюхова — в амонієвому розі, смакова — поблизу нюхової зони. Подразнення тактильних рецепто­рів шкіри сприймаються нейронами, розташованими у ті­м'яній області кори.

Інтерорецептивна зона, що одержує інформацію від внутрішніх органів, знаходиться у премоторній області. По­рушення цієї зони позначається на роботі серця, легень, ни­рок, шлунка та інших органів.

Моторна зона існує в кожній півкулі. Тут розміщені нейрони, що сприймають сигнали від пропріорецепторів та посилають нервові імпульси до скелетних м'язів протилеж­ної половини організму. Найбільших розмірів рухова зона досягла у мавп, що володіють складними рухами, а най­менших — у копитних, що здійснюють нескладні рухові акти.

У дрібних жуйних рухова зона займає приблизно об­ласть верхньої лобної звивини. У свиней вона лежить між вінцевою борозною і передньою частиною сільвієвої бо­розни, у 'коня — в області хрестовидної та сіль'віевої бороз­ни, у собаки — у сигмовидній звивині. У приматів та люди­ни вона займає область передньої центральної звивини.

Людина, на відміну від тварин, має центр мови, розта­шований у сільвієвій борозні лівої півкулі. Центр управ­ління м'язами правої руки також знаходиться у лівій пів­кулі головного мозку.