Физиологический механизм приема и прохождения информации в организме человека

 

Организм человека способен принимать информацию как из внешней среды, так и из внутренней. Прием и обработку информации осуществляет нервная система через процесс восприятия раздражения рецепторами. Возбуждение этих чувствительных клеток осуществляется механическим, либо химическим путем. Возникающие информационные нервные импульсы качественно одинаковы, а различение информационных раздражении зависит от кодирования в рецепторах и их связи с определенными частями головного мозга.

Интенсивность ощущения зависит от органа чувств, воспринявшего информацию–раздражение. Почти при всех видах ощущений по нервному волокну отправляется не один, а много импульсов и именно их число и определяет силу ощущения.

В СК‑терапии выделяют следующие виды ощущений: вкуса, запаха, света, слуха, равновесия, на холод, на тепло, на прикосновение, на давление, на боль, на изменения натяжения мышц или сухожилий (кинестетические ощущения), от внутренних органов (висцеральные ощущения) в виде голода, жажды, тошноты, оргазма, боли, потребности в мочеиспускании и дефекации и другие менее определенные ощущения, возникающие при половой активности, болезнях или эмоциональных кризах. Вся эти ощущения информируют человека о тех или иных раздражителях. Вся информация, посылаемая по нервным волокнам, кодируется рецепторами в органах чувств. Так, при передаче импульсов возможны различия: 1) в числе проводящих эти импульсы волокон; 2) в том, какие именно волокна проводят импульс; 3) в общем числе импульсов, проходящих по данному волокну; 4) в частоте импульсов, идущих по данному волокну, и 5) во временных соотношениях между импульсами в различных волокнах.

Опишем чуть подробнее анатомию нервной системы и механизм прохождения информации в виде нервных импульсов.

Нервная система человека координирует и интегрирует деятельность всех систем и органов человека, а самое главное, регулирует и упорядочивает отношения между внутренней средой человека и внешним окружением.

Нервная система состоит из головного мозга, спинного мозга и проводящих путей, соединяющих рецепторы (глаза, уши и др.) с эффекторами (мышцы, железы и др.).

Нервная система человека состоит из нескольких миллиардов нейронов, которые делятся на две категории: нейроны центральной нервной системы, образующие головной и спинной мозг, и нейроны периферической нервной системы, образующие черепно–мозговые и спинно–мозговые нервы.

Основной функций нервной системы является прием, проведение и обработка поступающих в организм информационных раздражении. Самый простой путь, по которому может идти нервный импульс, состоит из трех нейронов: одного сенсорного, одного вставочного и одного моторного. Нервные клетки – нейроны состоят из тела клетки, содержащего ядро, и отростков – одного аксона и одного или нескольких дендритов. Нейроны различаются по форме клеточного тела и по длине, числу и степени вставления аксонов и дендритов.

Нейроны подразделяются на сенсорные (чувствительные), моторные (двигательные) и вставочные. У чувствительных нейронов дендриты соединены с рецепторами а аксоны – с другими нейронами; у двигательных нейронов дендриты соединены с другими нейронами, а аксоны – с каким–нибудь эффектором; у вставочных нейронов и дендриты, и аксоны соединяются с другими нейронами.

Нервные стволы, или нервы, состоят из большого числа аксонов и дендритов, объединенных в общей соединительнотканной оболочке. Тела нейронов образуют скопления – ганглии, если они расположены вне головного и спинного мозга, и – нервные центры, если они находятся в головном или спинном мозгу.

Химические и электрические процессы, с которыми связана передача информационного нервного импульса, на зависят от природы и силы вызвавшего эти процессы раздражителя, если только раздражитель обладает достаточной силой, чтобы вызвать появление нервного информационного импульса. Нерв не реагирует, пока к нему не приложено раздражение определенной минимальной силы. Дальнейшее увеличение силы раздражения не увеличивает скорость распространения информационного нервного импульса, так как энергию проведения импульса вырабатывает сам нерв а не энергия раздражителя. То есть, скорость прохождения информации по нервному волокну зависит от состояния самого волокна и различные вещества могут замедлять передачу информационного нервного импульса или делать ее невозможной. После проведения одного импульса проходит от 0,005 до 0,002 сек прежде чем нервное волокно сможет передавать второй импульс. В это время происходят химические и физические изменения, в результате которых волокно возвращается в исходное состояние. Соединение между последовательными нейронами называется синапсом. Нервный информационный импульс передается с кончика аксона одного нейрона на дендрит следующего через синаптическое соединение путем выделения у кончика аксона определенных химических веществ, которые вызывают появление нервного импульса в дендрите следующего аксона. Передача возбуждения через синапс происходит медленнее, чем его прохождение по нерву. В норме информация проходит только в одном направлении: в чувствительных нейронах она идет от органов чувств к спинному и головному мозгу, а в двигательных – от головного и спинного мозга к мышцам и железам. Направление информации определяется синапсом, так как только кончик аксона способен выделять вещество, передающее информацию на другой нейрон.

Согласно мембранной теории, переноса информации, электрические явления в нервном волокне обусловлены различной проницаемостью нервной мембраны для ионов натрия и калия, а эта проницаемость в свою очередь регулируется разностью электрические потенциалов по обе стороны от нее. Для возбуждения нервного волокна требуется определенное критическое пороговое информационное изменение. Возбуждение представляет собой освобождение электрической энергии из нервной мембраны и распространяется вдоль волокна в виде короткого электрического импульса, называемого потенциалом действия.

Информационный нервный импульс – это волна деполяризации, проходящая вдоль нервного волокна. Изменение мембранного потенциала в одном участке делает соседний участок более проницаемым, и в результате волна деполяризации распространяется по волокну. Полный цикл деполяризации и реполяризации занимает всего несколько тысячных секунды.

Механизм передачи информационного нервного импульса 4eJ)e3 синапс с одного нейрона на другой объясняется электрической и химической теорией.

Величина синаптического сопротивления может изменяться под влиянием нервных импульсов, так что один информационный импульс может тормозить или усиливать действие другого. Непрерывный поток информационных нервных импульсов создает определенный уровень возбуждения во всех органах, мышцах, железах и т. д., называемых тонусом, вот почем информационный голод по всем органам чувств выбивает как бы организм из нормы, как и информационный бум ведет к перенапряжению.

Основные информационные потоки идут в головной мозг через спинной мозг.

Спинной мозг представляет собой трубку, окруженную и защищенную невральным дугами позвонков, и выполняет две важные функции: передает информационные импульсы, идущие в головной мозг и из головного мозга, и служит рефлекторным центром.

Все волокна спинного мозга перекрещиваются, правая половина головного мозга контролирует левую половину тела и получает информацию от рецепторов левой стороны, и наоборот.

Головной мозг представляет собой своеобразно расширенный передний конец спинного мозга. Это расширение столь велико, что анатомически в нем выделяют шесть отделов: продолговатый мозг, варолиев мост, мозжечок, средний мозг, таламус и большие полушария.

Продолговатый мозг – это самый задний отдел головного мозга, лежащий впереди от спинного мозга. Здесь центральный канал спинного мозга расширяется и образует большую полость, называемую четвертым мозговым желудочком. Стенки продолговатого мозга толстые и состоят в основном из нервных путей, идущих к высших отделам головного мозга. А внутри продолговатого мозга находятся скопления тел нервных клеток – нервные центры; это информационно–рефлекторные образования, регулирующие следующие важнейшие физиологические процессы: дыхание, частоту сокращений сердца, расширение и сужение кровеносных сосудов, а также глотание и рвоту.

Над продолговатым мозгом расположен мозжечок, состоящий из средней части и двух боковых полушарий в виде шишек. Серый поверхностный слой мозжечка состоит из тел нервных клеток, а глубже находится масса белой ткани, образованный волокнами, связывающими мозжечок с продолговатым мозгом и с высшими отделами мозга. Мозжечок координирует движения и регулирует сокращение мышц.

Под мозжечком лежит толстый поперечный пучок волокон – варолиев мост, который приводит информацию из одного полушария мозжечка в другое, координируя движения мышц на обеих сторонах тела.

Впереди от варолиева моста расположен средний мозг, который имеет толстые стенки и узкий центральный канал, соединяющий четвертый желудочек (в продолговатом мозгу) с третьим желудочком (в таламусе). Толстые стенки среднего мозга содержат некоторые рефлекторные центры и главные проводящие пути, ведущие к таламусу и большим полушариям. На верхней стороне среднего мозга расположены четыре невысоких выступа – четверохолмие, в котором находятся центры некоторых зрительных и слуховых рефлексов. Рефлекторное сужение зрачка при попадании в глаз яркого света регулируется центром в передних бугорках. Средний мозг содержит группу нервных клеток, регулирующих мышечный тонус и позу.

Впереди от среднего мозга центральный канал снова расширяется и образует третий мозговой желудочек, крыша которого содержит еще одно сплетение кровеносных сосудов, выделяющих цереброспинальную жидкость. Толстые стенки третьего желудочка образуют таламус. Это центр переключения сенсорных импульсов; волокна из спинного мозга и низших отделов головного мозга образуют здесь синапсы с другими нейронами, идущими к различным сенсорным зонам больших полушарий. Таламус регулирует и координирует внешние проявления эмоций. На дне третьего желудочка (в гипоталамусе) находятся центры, регулирующие температуру тела, аппетит, водный баланс, углеводный и жировой обмен, кровяное давление и сок. Передняя часть гипоталамуса вступает в действие при повышении температуры, а задняя – при понижении. Гипоталамус контролирует некоторые функции передней доли гипофиза, например, секрецию гонадотропных гормонов и вырабатывает гормоны, которые выделяет в кровь задняя доля гипофиза.

Все рассмотренные выше отделы головного мозга управляют врожденными, автоматическими формами поведения, которые определяются существенными чертами строения этих отделов. Древние индийцы называли эту часть мозга – растительный ум, так как аналогично устроен мозг у всех позвоночных – от рыб до человека, а вот, что касается расположения информационных центров – чакр, то тут их локализация, с учетом древнеиндийских традиционных взглядов, не совпадает совершенно с тем, что показывает информационная СК‑терапия. Здесь, как мы видим, управление и информационно–энергетическое обеспечение дают нервные центры, расположенные в строгом соответствии с современными научными воззрениями.

Активность нейронов больших полушарий мозга лежит в основе сложных психологических явлении сознания, мыслительной деятельности, памяти, понимания и обработки информационных импульсов от органов чувств (поступающих из внешней среды), а также обработки информационных импульсов из собственного организма.

Большие полушария мозга – самый передний и наиболее крупный из отделов головного мозга выполняет функцию регуляции приобретенных форм поведения. В больших полушариях сосредоточено более половины всех нейронов, из которых состоит нервная система человека.

Большие полушария развиваются как выросты переднего конца головного мозга. Они растут назад, поверх остальных частей мозга и прикрывая их. Каждое полушарие содержит полость, соединенную каналом с третьим желудочком (в таламусе). Это первый и второй мозговые желудочки; в них, как и в остальных желудочках, находятся сплетения кровеносных сосудов, выделяющих цереброспинальную жидкость. Большие полушария состоят из серого и белого вещества; белое вещество, образованное из нервных волокон, расположено внутри, тогда как серое вещество, состоящее из тел нервных клеток, находится на поверхности, образуя кору больших полушарий.

Глубоко в веществе больших полушарий лежат другие массы серого вещества – нервные информационные центры, служащие промежуточными станциями на пути в кору и из коры. Поверхность больших полушарий покрыта извилинами. Таким образом получаются валики, разделенные бороздами, что увеличивает пространство, занимаемое серым веществом коры. Рисунок этих извилин одинаков у всех людей.

Функции в коре в значительной степени локализованы. В затылочной области находится центр зрения: удаление его приводит к слепоте, а раздражение, даже в результате простого удара по затылку, вызывает ощущение света. Удаление зрительной зоны на одной стороне мозга вызывает слепоту на одну половину каждого глаза, так как зрительный нерв каждого глаза расщепляется и половина волокон идет в одну половину мозга, а другая половина – в другую.

Центр слуха расположен в височной доле мозга, над ухом. Раздражение его при ударе вызывает ощущение звука; хотя удаление обеих слуховых зон приводит к глухоте, удаление одной из них вызывает не глухоту на одно ухо, а двустороннее уменьшение остроты слуха. Таким образом можно предположить, что два полушария как бы дублируют Друг Друга, создавая надежность системе жизнеобеспечения всего организма, повреждение одного из них не приводит к полной потере жизненно важных функции, как например, в случае со зрением и слухом.

По наружной стороне полушария сверху вниз проходит глубокая борозда (роландова), которая отделяет двигательную зону, контролирующую скелетные мышцы, от лежащей позади нее области, ответственной за ощущение тепла, холода, прикосновения и давления при раздражении кожи Внутри обеих зон имеет место дальнейшая специализация участков вдоль борозды (от верхушки мозга к его боковой стороне): нейроны верхнего участка контролируют мышцы ступни, клетки последующих участков – мышцы голени, бедра, живота и т. д., а нейроны нижнего участка управляют мышцами лица. Величина корковой двигательной зоны для той или иной части тела пропорциональна тонкости и сложности движений; особенно обширны зоны, управляющие кистью руки и лицом. Аналогичное соотношение существует между частями сенсорной зоны и участками кожи, с которых они получают импульсы. Таким образом, в информационных связях между телом и головным мозгом мы наблюдаем не только перекрещивание волокон, в результате чего правая половина мозга контролирует левую половину тела и наоборот, но и еще одну инверсию, в результате которой самый верхний участок коры управляет самыми нижними частями тела.

Зона коры, функция которых известна, занимают лишь часть коры, а остальная поверхность занята ассоциативными зонами, состоящими из нейронов, которые не связаны непосредственно с органами чувств или мышцами, а осуществляют взаимосвязь между другими областями. Эти зоны лежат в основе высших психических способностей (память, способность к мышлению и обучению, соображение). Ассоциативные зоны интегрируют все информационные импульсы, непрерывно приходящие в мозг, и образуют из них связное целое, обеспечивая возможность целесообразной реакции. Когда вследствие заболевания или травмы функция одной или нескольких ассоциативных зон выпадает, наступает афазия – состояние, при котором утрачивается способность узнавать определенного рода символы.

Чередование сна и бодрствования регулируется гипоталамусом – в передней части гипоталамуса находится центр сна, а в задней – центр бодрствования. Предполагают, что 8‑часовой сон – это приобретенная привычка, а врожденный ритм состоит в чередовании сна и бодрствования через каждые 4 часа.

От головного и спинного мозга отходят парные черепномозговые и спинномозговые нервы, связывающие мозг со всеми рецепторами и эффекторами организма; эти нервы составляют периферическую нервную систему.

Черепномозговые и спинномозговые нервы состоят из пучков нервных волокон – аксонов и дендритов. Что касается тел нервных клеток, то в периферической нервной системе находятся только тела чувствительных нейронов, образующие скопления – ганглии или нервные узлы, вблизи головного или спинного мозга, и тела некоторых двигательных нейронов вегетативной нервной системы.

От различных отделов головного мозга отходят 12 пар черепно–мозговых нервов, которые иннервируют главным образом органы чувств, мышцы и железы, расположенные на голове. Один из самых важных черепномозговых нервов – блуждающий нерв который образует часть вегетативной нервной системы и иннервирует внутренние органы грудной полости и верхней части брюшной полости.

Все спинномозговые нервы являются смешанными, т. е. содержат двигательные и чувствительные волокна в примерно одинаковых количествах. Они отходят от спинного мозга симметричными 31 парами, и каждая пара иннервирует рецепторы и эффекторы определенного участка тела. Каждый нерв начинается от спинного мозга в виде двух корешков, которые вскоре соединяются, образуя спинномозговой нерв. Все чувствительные волокна входят в спинной мозг через задние корешки, а все двигательные волокна выходят из него через передние корешки. Если же перерезан передний корешок, сопровождается параличом мышц. Если же перерезан передний корешок, то наблюдается полный паралич мышц, иннервируемых этим нервом, но ощущения прикосновения, давления и температуры, кинестетические ощущения (чувство движения и положения частей тела) и болевая чувствительность не нарушаются. Толщина каждого из спинномозговых нервов пропорциональна величине участка тела, который он иннервирует нерв, самая крупная пара нервов идет к ногам. Каждый спинномозговой вскоре после слияния переднего и заднего корешков делится на три ветви; дорзальную ветвь, иннервирующую кожу и мышцы спины, вентральную ветвь, идущую к коже и мышцам боков и живота, и вегетативную ветвь, обслуживающую внутренности.

Сердце, легкие, пищеварительный тракт и другие внутренние органы иннервированы особым комплексом периферических нервов, называемых автономной или вегетативной нервной системой, состоящей из двух частей: симпатической и парасимпатической.

Вегетативная нервная система содержит чувствительные и двигательные нервы, но отличается от остальной нервной системы тем, что волевой контроль над этими нервами со стороны больших полушарий без специальной тренировки невозможен. Каждый внутренний орган Получает двойной набор волокон: одна группа их подходит к органу через симпатические нервы, а другая – через парасимпатические. Информация с симпатических и парасимпатических нервов оказывает на иннервируемый орган противоположное действие. Если первые, например, усиливают какую–либо активность, то вторые ослабляют ее.

Блуждающий нерв берет начало в продолговатом мозгу и спускается через область шеи в грудную и брюшную полости, где иннервирует сердце, дыхательную систему и пищеварительный тракт. Толстые кишки мочевая система и половые органы иннервируются парасимпатическими волокнами через тазовые спинномозговые нервы. Радужная оболочка глаза, подъязычные и подчелюстные железы и околоушная железа иннервированы соответственно III, VII и IX парами.

Рассмотрев коротко механизм прохождения информационных импульсов в организме человека, перейдем теперь к рассмотрению психических явлений.