Кора больших полушарий головного мозга

Общий план организации коры. Кора больших полушарий явля­ется высшим отделом центральной нервной системы, который в процессе филогенетического развития появляется позже всего и формируется в ходе индивидуального (онтогенетического) развития Позже других отделов мозга. Кора представляет собой слой серого вещества толщиной 2—3 мм, содержащий в среднем около 14 млрд. (от 10 до 18 млрд.) нервных клеток, нервные волокна и межуточ­ную ткань (нейроглию). На поперечном ее срезе по расположению нейронов и их связей различают 6 горизонтальных слоев. Благода­ри многочисленным извилинам и бороздам площадь поверхности коры достигает 0,2 м². Непосредственно под корой находится белое вещество, состоящее из нервных волокон, которые передают возбуждение в кору и из нее, а также от одних участков коры другим.

Корковые нейроны и их связи. Несмотря на огромное число нейронов в коре, известно очень немного их разновидностей. Основными типами их являются пирамидные и звездчатые нейроны.

В афферентной функции коры и в процессах переключения воз­буждения на соседние нейроны основная роль принадлежит звезд­чатым нейронам. Они составляют у человека более половины всех клеток коры. Эти клетки имеют короткие ветвящиеся аксоны, не выходящие за пределы серого вещества коры, и короткие ветвящие­ся дендриты. Звездчатые нейроны участвуют в процессах восприя­тия раздражений и объединении деятельности различных пирамид­ных нейронов.

Пирамидные нейроны осуществляют эфферентную функцию ко­ры и внутрикорковые процессы взаимодействия между удаленными друг от друга нейронами. Они делятся на крупные пирамиды, от ко­торых начинаются проекционные, или эфферентные, пути к подкор­ковым образованиям, и мелкие пирамиды, образующие ассоциатив­ные пути к другим отделам коры. Наиболее крупные пирамидные клетки — гигантские пирамиды Беца — находятся в передней цент­ральной извилине, в так называемой моторной зоне коры. Харак­терная особенность крупных пирамид — их вертикальная ориента­ция в толще коры. От тела клетки вертикально вверх к поверхности коры направлен наиболее толстый (верхушечный) дендрит, через который в клетку поступают различные афферентные влияния от других нейронов, а вертикально вниз отходит эфферентный отрос­ток— аксон.

Для коры больших полушарий характерно обилие межнейрон­ных связей. По мере развития мозга человека после его рождения увеличивается число межцентральиых взаимосвязей, особенно ин­тенсивно до 18 лет.

Функциональной единицей коры является вертикальная колон­ка взаимосвязанных нейронов. Вытянутые по вертикали крупные пирамидные клетки с расположенными над ними и под ними ней­ронами образуют функциональные объединения нейронов. Все ней­роны вертикальной колонки отвечают на одно и то же афферентное раздражение (от одного и того же рецептора) одинаковой реакцией и совместно формируют эфферентные ответы пирамидных нейронов.

Распространение возбуждения в поперечном направлении — от одной вертикальной колонки к другой — ограничено процессами торможения. Возникновение активности в вертикальной колонке приводит к возбуждению спинальных мотонейронов и сокращению связанных с ними мышц. Этот путь используется, в частности, при произвольном управлении движениями конечностей.

Функции коры больших полушарий. Кора больших полушарий выполняет наиболее сложные функции организации приспособи­тельного поведения организма во внешней среде. Это прежде всего функция высшего анализа и синтеза всех афферентных раздраже­ний.

Афферентные сигналы поступают в кору по разным каналам, в разные ядерные зоны анализаторов (первичные поля), а затем синтезируются во вторичных и третичных полях, благодаря деятель­ности которых создается целостное восприятие внешнего мира. Этот синтез лежит в основе сложных психических процессов восприятия, представления, мышления. Кора больших полушарий представляет собою орган, тесно связанный с возникновением у человека созна­ния и регуляцией его общественного поведения. Важной стороной деятельности коры больших полушарий является замыкательная функция— образование новых рефлексов и их систем.

Благодаря необычайно большой продолжительности сохранения в коре следов прежних раздражений (памяти) в ней накапливается огромный объем информации. Это имеет большое значение для со­хранения индивидуального опыта, который используется по мере необходимости.

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ (УСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ)

Роль высшей нервной деятельности в адаптации организма к изменяющимся условиям среды

Высшая нервная деятельность обеспечивает индивидуальное приспособление организма к изменяющимся условиям внешней и. внутренней среды. Она детерминирована совокупным действием многих факторов. К ним отно­сятся, с одной стороны, афферентная импульсация, которая посту­пает в центральную нервную систему от рецепторов, воспринимаю­щих эндогенные и экзогенные раздражения, т. е. раздражения из внутренней и внешней среды, с другой стороны — следовые явления от прежней деятельности нервной системы, т. е. память. Важная роль в афферентной импульсации принадлежит соисорным коррекциям (обратным связям), передающим через внутренние и внешние анализаторы сигналы о характере и эффек-ипиюсти реакций организма (в спорте, например, о перемещениях шеньев тела, траектории перемещающихся снарядов при мета­ниях).

На основе анализа и синтеза афферентной импульсации (в том числе и сенсорных коррекций) и следовых процессов формируются новые рефлекторные акты и целостное поведение организма.

Высшая нервная деятельность имеет важнейшее значение в про­цессе приобретения новых двигательных навыков и адаптации к различным физическим упражнениям.

Рефлекторная теория И. П. Павлова, основанная на конкретных научных исследованиях, вскрыла многие закономерности нервного процесса как процесса отражения и его пластичный характер. Она содержит эксперимен­ тальные доказательства философских положений о познаваемости материальных процессов, лежащих в основе психической деятель­ ности, о причинной обусловленности произвольных движений и поступков человека материальными процессами в нервной системе, вызванными раздражениями из внешней или внутренней среды и следами от всей предшествующей деятельности.

Механизмы высшей нервной деятельности у высших животных и человека связаны с деятельностью ряда отделов головного мозга. Основная роль в этих механизмах принадлежит коре больших по­лушарий (И. П. Павлов). Экспериментально показано, что у выс­ших представителей животного мира после полного оперативного удаления коры высшая нервная деятельность резко ухудшается. Они теряют способность тонко приспосабливаться к внешней среде и самостоятельно существовать в ней.

Отсутствие активных пищедобывательных рефлексов и защит­ных реакций на дистантные разд­ражители может привести к гибели от голода или биологических врагов.

У человека кора больших полушарий головного мозга выполняет роль «распорядителя и распределителя» всех жизненных функций (И. П. Павлов). Это обусловлено тем, что в ходе филогенетического развития происходит процесс кортикализации функций. Он выра­жается во все большем подчинении соматических и вегетативных отправлений организма регуляторным влияниям коры мозга. В слу­чае гибели нервных клеток в значительной части коры головного мозга человек оказывается нежизнеспособным и быстро погибает при заметном нарушении гомеостаза важнейших вегетативных функций.

КРОВЬ

КРОВЬ КАК ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Кровь вместе с лимфой и межтканевой жидкостью составляет внутреннюю среду организма, в которой протекает жизнедеятель­ность всех клеток и тканей. Она представляет собой своеобразную форму ткани и характеризуется следующими особенностями: 1) яв­ляется жидкой средой, содержащей форменные элементы; 2) нахо­дится в постоянном движении; 3) составные части крови в основном образуются и разрушаются вне ее.

Кровь вместе с кроветворными и кроверазрушающими органами (костным мозгом, селезенкой, печенью и лимфатическими узлами) составляет целостную систему крови (Г. Ф. Ланг). Деятельность этой системы регулируется нейрогуморальным и рефлекторным путем.

Благодаря циркуляции в сосудах кровь выполняет в организме следующие важнейшие функции: 1) транспортную, 2) регуляторную, 3) защитную и 4) дыхательную.

Кровь транспортирует питательные вещества (глюкозу, амино­кислоты, жиры и др.) к клеткам, а конечные продукты обмена ве­ществ ( аммиак, мочевину, мочевую кислоту и др.) —от них к орга­нам выделения. Осуществляя перенос гормонов и других физиоло­гических активных веществ, воздействующих на различные органы и ткани, она выполняет регуляторную функцию. С функциями кро­ви тесно связана регуляция постоянства температуры тела. Кровь переносит тепло от органов с интенсивным его образованием к орга­нам с менее интенсивной теплопродукцией и к местам, где она ох­лаждается (поверхность кожи). Защитную функцию кровь выполня­ет благодаря способности лейкоцитов к фагоцитозу и наличию в ней иммунных тел, обезвреживающих микроорганизмы и их яды, разрушающих чужеродные белки. Доставляя кислород от легких к тканям, принося к легким углекислый газ, кровь осуществляет ды­хательную функцию.