Строение и функции нервной системы

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К цен- тральной нервной системе относится головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна - периферическая нервная систе- ма. Она соединяет мозг с органами чувств и с исполнительными органами - мышцами и железами. Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде. Стимулы внешней среды (свет, звук, запах, прикосновение и т.п.) преобразуются специальными чувствительными клетками (рецепторами) в нервные импульсы - серию электрических и химических изменений в нерв- ном волокне. Нервные импульсы передаются по чувствительным (афферент- ным) нервным волокнам в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по моторным (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, желе- зам). Эти исполнительные органы называются эффекторами. Основная функция нервной системы - интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма. Структурной единицей нервной системы является нервная клетка - ней- рон. Он состоит из тела клетки, ядра, разветвленных отростков - денд- ритов - по ним нервные импульсы идут к телу клетки - и одного длинного отростка - аксона - по нему нервный импульс проходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам. Отростки двух соседних нейронов соединяются особым образованием - синапсом. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность. Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный. Все отделы мозга имеют свои функции. Так, промежуточный мозг состоит из гипоталамуса - центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды, либидо), лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществ- ляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации). У человека особенно развита кора больших полушарий - орган высших психических функций. Она имеет толщину 3-4 мм, а общая площадь ее в среднем равна 0,25 кв.м. Кора состоит из шести слоев. Клетки коры мозга связаны между собой. Их насчитывается около 15 миллиардов. Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна груп- па нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные ней- роны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воз- действий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами. По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц - полей, а по расположению его частей - на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную. Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его части (области) функционально специализированы (например, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная - речевые, височная - слуховые). Наибольшая часть двигательной зоны коры головного мозга человека связана с регу- ляцией движения органа труда (руки) и органов речи. Все отделы коры мозга взаимосвязаны; они соединены и с нижележащими отделами мозга, которые осуществляют важнейшие жизненные функции. Под- корковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную де- ятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощу- щаются в виде эмоций (они, по выражению И.П.Павлова, являются "источ- ником силы для корковых клеток"). В мозгу человека имеются все те структуры, которые возникали на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат в себе "опыт", накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это сви- детельствует об общем происхождении человека и животных. По мере усложнения организации животных на различных ступенях эво- люции значение коры головного мозга все более и более возрастает. Если, например, удалить кору головного мозга у лягушки (она имеет не- значительный удельный вес в общем объеме ее головного мозга), то ля- гушка почти не изменяет своего поведения. Лишенный коры головного моз- га голубь летает, сохраняет равновесие, но уже теряет ряд жизненных функций. Собака с удаленной корой головного мозга становится полностью не приспособленной к окружающей обстановке. Основным механизмом нервной деятельности является рефлекс. Рефлекс - реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие при пос- редстве центральной нервной системы. Термин "рефлекс", как уже отмечалось, был введен в физиологию фран- цузским ученым Рене Декартом в XVII веке. Но для объяснения психичес- кой деятельности он был применен лишь в 1863 году основоположником русской материалистической физиологии М.И.Сеченовым. Развивая учение И.М.Сеченова, И.П.Павлов экспериментально исследовал особенности функ- ционирования рефлекса. Все рефлексы делятся на две группы: условные и безусловные. Безусловные рефлексы - врожденные реакции организма на жизненно важные раздражители (пищу, опасность и т.п.). Они не требуют каких-ли- бо условий для своей выработки (например, рефлекс мигания, выделение слюны при виде пищи). Безусловные рефлексы представляют собой природный запас готовых, стереотипных реакций организма. Они возникли в результате длительного эволюционого развития данного вида животных. Безусловные рефлексы оди- наковы у всех особей одного вида; это физиологический механизм инс- тинктов. Но поведение высших животных и человека характеризуется не только врожденными, т.е. безусловными реакциями, но и такими реакция- ми, которые приобретены данным организмом в процессе его индивидуаль- ной жизнедеятельности, т.е. условными рефлексами. Условные рефлексы - физиологический механизм приспособления орга- низма к изменяющимся условиям среды. Условные рефлексы - это такие реакции организма, которые не являют- ся врожденными, а вырабатываются в различных прижизненных условиях. Они возникают при условии постоянного предшествования различных явле- ний тем, которые жизненно важны для животного. Если же связь между этими явлениями исчезает, то условный рефлекс угасает (например, рыча- ние тигра в зоопарке, не сопровождаясь его нападением, перестает пу- гать других животных). Мозг не идет на поводу только текущих воздействий. Он планирует, предвосхищает будущее, осуществляет опережающее отражение будущего. В этом состоит самая главная особенность его работы. Действие должно достичь определенного будущего результата - цели. Без предварительного моделирования мозгом этого результата невозможна регуляция поведения. Современная наука о мозге - нейрофизиология - базируется на концеп- ции функционального объединения механизмов мозга для осуществления по- веденческих актов. Эта концепция была выдвинута и плодотворно развива- лась учеником И.П.Павлова академиком П.К.Анохиным в его учении о функ- циональных системах. Функциональной системой П.К.Анохин называет единство центральных и периферических нейрофизиологических механизмов, которые в своей сово- купности обеспечивают результативность поведенческого акта. Первоначальная стадия формирования любого поведенческого акта наз- вана П.К.Анохиным афферентным синтезом (в переводе с латинского - "со- единение приносимого"). В процессе афферентного синтеза происходит обработка разнообразной информации, поступающей из внешнего и внутреннего мира, на основе до- минирующей в данный момент мотивации (потребности). Из многочисленных образований мозга извлекается все то, что было связано в прошлом с удовлетворением данной потребности. Установление того, что данная потребность может быть удовлетворена определенным действием, выбор этого действия называется принятием ре- шения. Нейрофизиологический механизм принятия решения назван П.К.Анохиным акцептором результатов действия. Акцептор ("ассерtare" - разрешающий) результатов действия - это нейрофизиологический механизм предвидения результатов будущего действия. На основе сопоставления ранее получен- ных результатов создается программа действия. И только после этого со- вершается само действие. Ход действия, результативность его этапов, соответствие этих результатов сформированной программе действия пос- тоянно контролируется путем получения сигналов о достижении цели. Этот механизм постоянного получения информации о результатах совершаемого действия назван П.К.Анохиным обратной афферентацией. Итак, деятельность мозга является отражением внешних воздействий как сигналов для тех или иных приспособительных действий. Механизмом наследственного приспособления являются безусловные реф- лексы, а механизмом идивидуально изменчивого приспособления являются условные рефлексы, сложные комплексы функциональных систем.