Функциональная организация ЦНС

Функциональная организация ЦНС

Основные функции ЦНС

1. Восприятие изменений, происходящих во внутренней и внешней среде.

2. Программирование реакций организма на обнаруженные изменения.

3. Аккумулирование информации об окружающей среде и закономерностях.

4. Формирование поведения и обеспечения психической деятельности.

Методы изучения ЦНС

1. Нейрофизиологические

2. Нейропсихологические

3. Нейрокибернетические

ЦНС это совокупность проводящих путей и нервных центров.

Нервный центр – скопление нейронов, объединенных общей функцией.

Нервные центры взаимодействуют с собой посредством двух процессов: возбуждения и торможения.

Афферентные связи возбудительные (как правило). Эфферентные связи тормозные (как правило).

Возбудительные связи бывают (взять рисунок!):

1. Топические

2. Дивергентные

3. Конвергентные

Виды торможения (взять рисунок!):

1. Источник – сам реагирующий нейрон. Название – возвратное торможение. Значение – самоограничение реакции.

2. Источник – соседние нейроны. Название – латеральное торможение. Значение – конкуренция реакций.

3. Источник – нейрон вышележащего центра. Название – эфферентное торможение. Значение – регулирование реакций.

Возбуждение распространяется самостоятельно. Торможение распространяется посредством возбуждения.

Свойства нервных центров:

1. Парность организации: двухстороння симметрия, двухсторонние связи.

2. Иерархичность организации: нижележащий центр является информационным по отношению к вышележащему; вышележащий центр является управляющим по отношению к нижележащему.

3. Взаимодействие по принципу обратной связи: каждый центр имеет два входа (снизу – информационный, сверху - управляющий), два выхода (вверх – информационный, вниз - управляющий).

4. Наличие тонуса: периферическая афферентация (активация), спонтанная активность.

5. Трансформация возбуждения.

6. Способность формировать доминанты: повышенная возбудимость, устойчивость возбуждения, способность к притягиванию и суммированию возбуждений, генерирование индукционного торможения.

7. Способность к формированию временных связей: облегчение синоптической передачи.

8. Пластичность: эффекты последействия, компенсация утраченных функций.

9. Чувствительность к внутренней среде.

Нервные центры подразделяются на модули. Модуль – функциональное объединение нейронов центра для совместной обработки информации.

Нервные центры объединяются в функциональные системы. Функциональная система – набор нервных центров, участвующих в выполнении определенной функции.

Уровни организации ЦНС

1. Нейрон – решающее устройство 1-ого уровня.

2. Модуль – решающее устройство 2-ого уровня.

3. Нервный центр – командное устройство.

4. Функциональная система – управляющие устройство.

Физиология нейрона

Нервная клетка является:

1. Анатомической

2. Метаболической

3. Генетической

4. Функциональной

..единицей нервной системы.

Нервные клетки выполняют:

1. Неспецифические функции (общие для всех клеток организма, связаны с поддержанием жизнедеятельности клетки; синтез, энергообмен, трансмембранный перенос)

2. Специфические (восприятие, переработка, передача и хранение информации).

Особенности нервной клетки:

· Характерная форма;

· Функционирование посредством изменения потенциала мембраны;

· Наличие специального контактного аппарата – синапса.

[рис. «Общая организация нейрона»]

Структурные элементы нейрона:

- тело клетки (сома – обеспечивает метаболизм);

-дендриты (вход нейрона – обеспечивает сбор сигналов, поступающих от других клеток)

-аксон (выход нейрона) - обеспечивает проведение информации к другим нейронам)

-синаптическое окончание – обеспечивает передачу информации другим нейронам.

[рис. Мембрана нервной клетки] св-во мембраны – избирательная проницаемость.

Факторы, определяющие проницаемость мембраны:

1. Соотношение размеров каналов и частиц;

2. Наличие градиента (химического, электрического);

3. Функционирование специальных переносчиков (насосов).

Градиент = разница.

Основные функции мембраны нейрона.

1. Барьерная (защищает клетку, поддерживает ее форму)

2. Транспортная (определяет состав веществ внутри клетки)

3. Рецепторная (определяет специальную чувствительность данной клетки к определенной группе химических веществ)

4. Электрическая (обеспечивает создание разности потенциалов между внутренней и внешней поверхностью мембраны).

Отличительные свойства нервной клетки:

-возбудимость (способность генерировать потенциал действия при раздражении)

-проводимость (способность проводить и передавать возбуждение другим клеткам).

Электрические процессы в нейронах

Природа мембранного потенциала (потенциала покоя)

Потенциал покоя формируется благодаря пассивному (по градиентам) выходу ионов калия из клетки. В результате: -на наружной поверхности мембраны возникает избыток положительно заряженных ионов; внутри клетки остаются отрицательно заряженные крупные молекулы.

Механизм возбуждения нейрона:

1. Начальное изменение потенциала мембраны;

2. раскрывается часть натриевых каналов;

3. повышается проницаемость мембраны для натрия;

4. перемещение натрия в клетку по электрическому и химическому градиентам.

5. Рост числа положительны ионов внутри клетки;

6. Локальная деполяризация мембраны. (если деполяризация незначительна, то все сначала)

Если деполяризация достигает критической величины:

7. Раскрываются все натриевые каналы;

8. Происходит резкая деполяризация мембраны - потенциал действия (от -90 мВ до +30 мВ)

9. Натриевые каналы захлопываются и раскрываются калиевые каналы (через 0,5 мс).

10. Прекращается диффузия натрия, и начинается выход калия, который вытягивает электрический градиент.

11. Восстановление мембранного потенциала до исходных значений – реполяризация.

12. Прекращение выхода калия из клетки за счет изменения электрического градиента.

13. Включается натрий-калиевый насос.

14. Восстановление исходного ионного баланса (калий – внутри клетки, натрий – снаружи).

Ионный насос – мембранная транспортная система, обеспечивающая перенос ионов против электрохимического градиента, то есть с затратой энергии.

[рис. Потенциал действия]

Закон «все или ничего»

Если деполяризация мембраны достигает критической (пороговой) величины, то формируется потенциал действия. Если деполяризаця мембраны не достигает пороговой величины, то потенциал действия не формируется.

Преимущества сальтаторного проведения:

-экономичность (площадь перехвата менее 1% мембраны аксона)

-скорость (поле распространяется на большее расстояние).

Структурные элементы синапса:

1. Пресинаптическая мембрана (мембрана аксона, передающего нейрона)

2. Синаптическая щель (межклеточная жидкость)

3. Постсинаптическая мембрана (мембрана дендрита или сомы принимающего нейрона)

Функционирование спинного мозга

Спинной мозг – это главный исполнительный отдел ЦНС. В его задачи входит передача команд на мышцы и железы, а также регуляция работы внутренних органов.

Корешки спинного мозга делятся на задние и передние.

Задние – чувствительные– афферентные. Состоят из аксонов клеток спинальных ганглиев. По ним предается информация от кожных рецепторов, проприорецепторов, висцерорецепторов.

Передние – двигательные – эфферентные. Состоят из аксоны мотонейронов. Направляются к мышцам к железам.

Спинной мозг реализует две основных функции: рефлекторная и проводниковая.

Рефлекторная функция спинного мозга

Рефлекс – это стереотипная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при участии нервной системы.

Дуга спинального соматического рефлекса [рисунок]

 

Фунзкциональной единицей спинного мозга является цепь, объединяющая чувствительный нейрон с мотонейроном.

Рефлекторная дейятельность спинного мозга обеспечиваеется:

1. передачей возбуждения с чувствительных нейронов на моторные нейроны.

2. Регуляцией передачи возбуждения в рефлекторной дуге.

Центры симпатической НС

1. Грудной отдел спинного мозга (боковые рога)

2. Поясничные отдел спинного мозга (боковые рога)

Центры парасимпатической НС, находящиеся в спинном мозге, находятся в крестцовом отделе спинного мозга (боковые рога).

Типы вегетативных рефлексов

1. Висцеро-соматические

2. Висцеро-висцеральные

3. Сомато-висцеральные

Дуга спинального вегетативного рефлекса [рисунок]

Функционирование ствола мозга (отдела спинного мозга)

1) Проводниковая функция (проводящие пути)

2) Регулирующая функция (ретикулярная формация)

3) Рефлекторная функция (ядра)

 

 

Рефлекторная функция

1) Вегетативная функция (рефлексы внутренних органов)

- парасимпатические рефлексы

 

2)Соматические рефлексы (рефлексы скелетных мышц)

- пищевые(сосание, глотание)

- защитные (рвота, чихание, кашель)

- позные (связаны с поддержанием позы, бывают статические ( изменение тонуса) и статокинестические (сохранение позы при изменении движения ))

 

3) Рефлексы сенсорных систем

- вестибулярные

-ориентировочные

-вегетативные

 

Центральным звеном рефлексов ствола, являются ядра ствола

 

 

Название нерва	Состав	Иннервация	Функция
12-я пара черепно-мозг мозговых нервов Nervus hyppoglossus (под (подъязычный)	1 пара двигательных ядер	Мышц языка	Эфферентное звено соматических рефлексов (пищевых, защитных)
11-я пара черепно-мозговых нервов –Nervus accessories (добавочный нерв)	2 пары двигательных ядер	Мышц шеи и груди	Эфферентное звено соматических рефлексов.
10-я пара черепно-мозговых нервов Nervus vagus (блуждающий нерв)	3 пары ядер: - чувствительное -вегетативное -двигательное	Чувствительное ядро От рецепторов -неба -корни языка -дыхательных путей -мышц шеи Вегетативное ядро Гладкой мускулатуры внутренних органов и желез Двигательное ядро Мышц -неба -глотки -гортани -пищевода	Чувствительное ядро Афферентное звено вегетативных и соматических рефлексов Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных(двигательных, ревлекторных) рефлексов Двигательное ядро Эфферентное звено соматических и вестибуло-вегетативных рефлексов
9-я черепно-мозговая пара нервов Nervus glossopharyngeus (языкоглоточный нерв)	3 пары ядер: - чувствительное -вегетативное -двигательное	Чувствительное ядро От рецепторов глотки и языка Вегетативное ядро Слюнных желез Двигательное ядро Мышц глотки и языка	Чувствительное ядро Афферентное звено вегетативных и соматических рефлексов. Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных рефлексов. Двигательное ядро Эфферентное звено соматических и вестибуло-вегетативных рефлексов.
8-я пара черепно-мозговых нервов Nervus vestibulocochlearis (слуховой нерв)	6 пар ядер: -2 ядра слухового нерва (чувствительные) -4 ядра преддверья (чувствительные и двигательные)	2 ядра слухового нерва От рецепторов улитки 4 ядра преддверья от рецепторов: - преддверия улитки - полукружных каналов	2 ядра слухового нерва Афферентное звено рефлексов сенсорных систем. 4 ядра преддверья Афферентное звено рефлексов соматических Функция двигательных ядер нерва преддверия Формируют вестибулоспинальный тракт Эфферентное звено соматических рефлексов (поддержание позы)
7-я пара черепно-мозговых нервов Nervus facialis (лицевой нерв)	3 пары ядер: - чувствительное -вегетативное -двигательное	Чувствительное ядро от рецепторов - передних 2/3 языка Вегетативное ядро Слюнных и слезных желез Двигательное ядро Мимических, жевательных и стременных мышц	Чувствительное ядро Афферентное звено сенсорных и соматических рефлексов. Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных рефлексов. Двигательное ядро Эфферентное звено соматических рефлексов и регулирует передачу колебаний в среднем ухе.
6-я пара черепно-мозговых нервов Nervus abducens (отводящий нерв)	1 пара двигательных ядер. Ядро отводящего нерва расположено в задней части моста.	Наружной прямой мышцы глаза	Поворот глазного яблока наружу
5-я пара черепно-мозговых нервов Nervus trigeminus (тройничный нерв)	4 пары ядер -чувствительные -двигательные	Чувствительные ядра От рецепторов - кожи -слизистых - мышц - органов лица Двигательные ядра Мышц нижней челюсти, мягкого неба, барабанной перепонки.	Чувствительные ядра Афферентное звено соматических рефлексов. Двигательные ядра Эфферентное звено соматических рефлексов и рефлексов сенсорных систем.
4-я пара черепно-мозговых нервов Nervus trocheris (блоковый нерв)	1 пара двигательных ядер	Верхней косой мышцы глаза	Поворот глазного яблока наружу вниз.
3-я пара черепно-мозговых нервов Nervus oculomotorius (глазодвигательный нерв)	2 пары ядер -вегетативное ядро -двигательное ядро	Вегетативное ядро Гладкая мускулатура хрусталика и зрачка Двигательное ядро Мышц глаз и век	Вегетативное ядро Эфферентное звено вегетативных рефлексов (сужение хрусталика и аккомодация). Двигательное ядро Эфферентное звено рефлексов сенсорных систем
2-я пара черепно-мозговых нервов Nervus opticus (зрительный нерв)	1 пара сенсорных ядер

Ядра четверохолмия

 

В передних буграх – зрительные центры

В задних буграх – слуховые центры

Функция – ориентировочные рефлексы настораживания

- зрительные

- слуховые

 

Голубое ядро

Афферентные связи:

- ядра тройничного нерва

- ядра одиночного пути

-черная субстанция

-ретикулярная формация

-гипоталамус

Эфферентные связи

- ядра ствола

- спинной мозг

- кора больших полушарий

Основная функция

- поддержание гомеостаза (внутренней среды)

 

Красное ядро

Афферентные связи

- кора

- мозжечок

-ядра черепно-мозговых нервов

-ретикулярная формация

-рецепторы лабиринта, шейных мышц, кожи

Эфферентные связи

- спинной мозг (руброспинальный путь)

- ретикулярная формация

Функции

- регуляция мышечного тонуса

- координация топических рефлексов

 

Черная субстанция

Функции

- координация актов жевания и глотания

-поддержание мышечного тонуса

-регуляция мелкой моторики

 

Ретикулярная формация

Отделы ретикулярной формации:

1. Гигантоклеточное ядро

2. Каудальное ретикулярное ядро

3. Оральное ретикулярное ядро

4. Ретикулярная формация среднего мозга

Нисходящие пути ретикулярной формации:

К спинному мозгу (ретикулоспинальный) к вставочным нейронам 8 пластинки.

Влияние РФ на спинной мозг:

Нейроны РФ уровня продолговатого мозга: тормозят сгибатели, активируют разгибатели.

Нейроны РФ уровня моста: тормозят разгибатели, активируют сгибатели.

Значение ретикулярных влияний на спинной мозг:

-регуляция общего уровня рефлекторной возбудимости

- регуляция рефлексов позы

-регуляция простых движений

Еще один нисходящий путь:

К глазодвигательным центрам ствола, а именно к ядрам 3, 4 и 6 пар черепно-мозговых нервов.

Значение ретикулярных влияний на глазодвигательные центры:

-скоординированное функционирование ядер

-содружественные движения глаз

Восходящие пути ретикулярной формации:

- к таламусу

- к мозжечку

- к базальным ганглиям

- к коре больших полушарий

Дыхательный центр

Центр разделен на исполнительный отдел и контролирующий отдел.

Центр разделен на зоны вдоха и выдоха.

Активность нейронов синхронизирована с фазами дыхания.

Активность нейронов авторитмична.

Сосудодвигательный центр

Центр разделен на прессорную и депрессорную зоны.

- прессорная зона повышает АД и ЧСС

-депрессорная зона снижает АД и ЧСС

Мозжечок

Стуруктурно-функциональные элементы мозжечка: кора мозжечка, ядра мозжечка.

Афферентные связи мозжечка:

- дорзальный спиномозжечковый тракт

- вентральный спиномозжечковый тракт

-ростральный спиномозжечковый тракт

-кунеомозжечковый тракт

- вестибуломозжечковый тракт

- рубромозжечковый тракт

-цереброоливомозжечковый путь

- цереброретикуломозжечковый путь

Области афферентных проекций в мозжечок:

- архицеребеллум: информация из вестибулярных центров.

- палеоцеребеллум: информация из спинного мозга; информация из соматосенсорной коры.

- неоцеребеллум: инфа из соматосенсорной коры и инфа из зрительных и слуховых центров.

Кора мозжечка

1 слой – молекулярный (корзинчатые клетки, звездчатые клетки).

2 слой – слой клеток Пуркинье (клетки Пуркинье)

3 слой – зернистый слой (клетки – зерна; клетки - Гольджи)

рисунок

Функции клеток Пуркинье

- обладают выраженной интегративной функцией

- формируют эфферентные связи мозжечка

-регулируют активность ядер мозжечка путем торможения

Эфферентные связи мозжечка:

-направлены на структуры, из которых приходят афферентные

- каждое полушарие мозжечка управляет ипсилотеральной стороной

-образованы ядрами мозжечка и клетками Пуркинье

-имеют тормозный характер

Промежуточный мозг

Афферентные связи таламуса:

- сенсорные системы

- ядра черепно-мозговых нервов

- мозжечок

- бледный шар

- спинной мозг

- ретикулярная формация

Эфферентные связи таламуса

- кора

- базальные ганглии

- гипоталамус

-гиппокамп

- ядра миндалевидного комплекса

- ретикулярная формация

Функции таламуса

- переключающая (релейная)

- интегративная

- модулирующая

Ядра таламуса

- специфические

- ассоциативные

- неспецифические

Афферентация сенсорных ядер

Получают информацию из сенсорных центров.

Информация является сенсорно-специфической.

Афферентация организована топически.

Эфферентация сенсорных ядер

Аксоны релейных нейронов направляются в 3-4 слои коры

Проекции в кору ограничены определенными областями

Результат разрушения сенсорных ядер таламуса: полная необратимая потеря соответствующий чувствительности.

Функции сенсорных ядер таламуса: обработка и передача в кору специфической сенсорной информации.

Эфферентация моторных ядер

Направляют аксоны в

- моторную кору (поле 4)

- премоторную кору (поле 6)

хочу бутерброд:(

Функции моторных ядер таламуса:

Передача в кору сложных двигательных программ.

Ядра передней группы

Афферентация – из мамилярных тел гипиталамуса

Эфферентация – в лимбическую кору

Функция – участие в формировании эмоций

Ядра состоят из

- полисенсорных нейронов

- интернейронов (возбудительных, тормозных)

Гипоталамус

Афферентные связи гипоталамуса:

- таламус

- хвостатое ядро

- миндалина

- гиппокамп

- обонятельная система

- кора

- ретикулярная формация

Эфферентные связи гипоталамуса

- гипофиз

- таламус

-полосатое тело

-кора

-вегетативные ядра ствола

-ретикулярная формация

Особенности организации гипоталамуса

-самый высокий уровень кровотока

-отсутствие гематоэнцефалического барьера

- чувствительность клеток к составу крови

- способность нейронов к секреции

При разрушении или стимуляции гипоталамуса основные нарушения происходит к вегетативной сфере (работа внутренних органов).

Вегетативные центры гипоталамуса:

Центр теплорегуляции: нейроны чувствительны к температуре крови; теплообразование (задний отдел), теплоотдача (передняя область).

Центры голода и насыщения (средние и наружные ядра): нейроны чувствительны к концентрации веществ; пищевое поведение (центр голода); отказ от пищи (центр насыщения).

Центр жажды (передние ядра): нейроны чувствительны к осмотическому давлению крови; поиск и потребление воды; отказ от воды.

Центры удовольствия и неудовольствия (задние и передние ядра): стимуляция задних ядер – положительные эмоции; стимуляция передних ядер – отрицательные эмоции.

Центр регуляции сна и бодрствования (передние ядра): стимуляция – сон; разрушение – нарушение сна; функция – организация суточных ритмов.

Функции гипоталамуса:

Управляет вегетативными функциями: нервным путем (через вегетативную нервную систему); гуморальным путем (через эндокринную систему);

Участвует в формировании адаптивного поведения: пищевого, оборонительного, полового.

Нервная регуляция двигательных функций:

Задние ядра повышают тонус симпатической системы.

Передние ядра повышают тонус парасимпатической системы.

Гуморальная регуляция вегетативных функций осуществляется через гипофиз; гипофиз – центральная эндокринная железа; гипофиз регулирует работу других эндокринных желез.

Нейрогипофиз: здесь оканчиваются аксоны клеток супраоптического ядра гипоталамуса. Синапсы выделяют гормоны. Гормоны регулирует водный обмен, тонус матки и молочных желез.

Аденогипофиз

Сюда входят кровеносные сосуды. С кровью поступают нейросекреты гипоталамуса. Синтезируются гормоны, регулирующие эндокринные железы.

Функции промежуточного мозга:

1. Анализ афферентных сенсорных сигналов.

2. Интеграция сигналов разной модальности.

3. Регуляция функционального состояния.

4. Поддержание гомеостаза.

5. Замыкание сложных безусловных рефлексов.

6. Замыкание путей условных рефлексов.

7. Интеграция реакций в адаптивное поведение.

8. Восприятие боли.

Базальные ядра

Бледный шар (pallidum) – наиболее древнее ядро.

Полосатое тело (striatum) – более позднее. Входит в состав хвостатое ядро(n. caudalus) и скорлупа (putamen).

Ограда (claustrum) – наиболее молодое ядро.

Хвостатое ядро.

Повреждение хвостатого ядра у неприматов:

- нарушение условнорефлекторной деятельности (тормозные условные рефлексы).

- нарушения в двигательной сфере (гиперактивность, нарушение координации).

Повреждение хвостатого ядра у обезьян:

- гиперактивность

- застойность поведения

- агрессивность

Повреждение хвостатого ядра у человека:

- амнезия – расстройство памяти

- атетоз – медленные непроизвольные сокращения мышц

Стимуляция хвостатого ядра у обезьян:

Торможение реакций:

- двигательных

- пищевых

- агрессивных

Стимуляция хвостатого ядра у человека:

- остановка речи

- выпадение повторных движений

- нарушения ориентировки

- нарушения процесса запоминания

Функции хвостатого ядра: участвует в организации оперативной памяти и обеспечивает смену поведенческих программ.

Скорлупа

Повреждение скорлупы у неприматов:

Нарушение условнорефлекторной деятельности:

- исчезновение сформированных условных рефлексов

- невозможность образования новых условных рефлексов

Повреждение скорлупы у обезьян:

- вялость, застывание позы, безынициативность

- нарушение пищевого поведения

- нарушения трофики

Повреждение скорлупы у человека:

Гиперкинез (насильственные избыточные движения): торсионный спазм (вращательные движения), хорея (танцующая походка, гримасничанье).

Стимуляция скорлупы у обезьян:

- одновременные поведенческие реакции

- вегетативные сдвиги

- нарушения рефлексов

Бледный шар

Повреждение бледного шара у неприматов приводит к глубоким нарушениям высшей нервной деятельности.

Повреждение бледного шара у обезьян:

- отсутствие нарушений ВНД

- снижение двигательной активности, застывание позы

- парез лицевого нерва (гипомимия, афония, тремор).

- сложность с переключением двигательных программ.

Повреждение бледного шара у человека:

- гипомимия

- тремор во время движения

подергивание мышц

Стимуляция бледного шара у обезьян:

- повышение мышечного тонуса, тремор

- ориентировочные и пищевые реакции

Повреждение ограды у человека: нарушение движений, обеспечивающих речь.

Поведение декортицированных животных:

- способность к передвижению

- способность к пищевому поведению

- сохранение сформированных рефлексов

1+2 рисунка

Кора больших полушарий

Делится на архипалеокортекс и неокортекс.

Гиппокамп

Нейронный состав: полисенсорные нейроны, нейроны новизны.

Электрическая активность: преобладают 2 ритма (бета, тета), риципрокность с ритмами неокортекса.

Ретикулярная формация

Вегетативная функция архипалеокортекса:

Нервная регуляция: архипк –> гипоталамус –> вегетативная НС

Гуморальная регуляция: архипк –> гипоталамус –> кортикостероиды

Нервная регуляция вегетативных функций:

Стимуляция миндалин: изменение работы внутренних органов, пищевые рефлекторные реакции.

Гуморальная регуляция вегетативных функций:

Стимуляция гиппокампа: низкочастотная – уменьшение стресс-реакций, высокочастотная – увлечение стресс-реакций.

Функции архипалеокортекса:

1. Анализ обонятельной информации

2. Регуляция вегетативных функций

3. Реализация врожденных рефлексов: поисковых, пищевых, оборонительных, половых.

4. Регуляция активности неокортекса

5. Участие в реализации ВНД: упрочнение условных рефлексов, дифференцировка, отставление условных рефлексов.

6. Участие в реализации ВСП: внимание, память, эмоции.

Кора больших полушарий. Неокортекс

Филогенез коры:

- увеличение площади неокортекса

- увеличение ассоциативных областей

Онтогенез коры

- формирование новых связей: рост и ветвление дендритов, образование новых терминалей аксона, образование новых синапсов.

- совершенствование проведения ПД: миелинизация аксонов.

Послойная организация коры

1 слой – молекулярный: мелкие клетки, апикальные клетки.

2 слой – наружный зернистый слой: мелкие пирамиды, звездчатые клетки.

3 слой – наружный пирамидный: средние пирамиды.

4 слой – внутренний зернистый: звездчатые нейроны (короткоаксонные) и пирамиды (мелкие и средние).

5 слой – внутренний пирамидный: пирамиды (большие и гигантские).

6 слой – полиморфный: веретенообразные клетки, нейроны других типов.

Вертикальная организация коры

Функциональная единица коры – колонка.

Признаки:

1. Клетки, расположенные в коре друг под другом, реагируют на стимуляцию определенного участка рецепторной поверхности.

2. Клетки колонки тормозят соседние колонки.

Свойства - объединяет нейроны всех слоев коры, имеет диаметр 100-150 микрон, включает несколько сотен клеток.

Передача сигналов в корковой колонке

1. Специфическая информация приходит в 3-4 слои коры.

2. Информация передает вверх (2, 3 слои) и вниз (5, 6 слои).

3. Клетки 2, 3 слоев посылают сигналы в ассоциативную кору.

4. Клетки 5, 6 слоев посылают сигналы в подкорковые центры: 5 – в продолговатый и спинной мозг; 6 – в таламус.

Функциональные отделы корковой колонки:

Нейроны 4 слоя – принимающие нейроны.

Нейроны 1-3 слоев – обрабатывающие нейроны.

Нейроны 5-6 слоев – регулирующие нейроны.

Распределенные системы коры:

Определенный вид психической деятельности это определенный узор активированных колонок.

Электрическая активность коры:

1. Импульсная (регистрируется микроэлектродом) (потенциалы действия одного нейрона).

2. Суммарная (регистрируется макроэлектродом) (сумма постсинаптических потенциалов многих нейронов).

Суммарная электрическая активность:

1. Фоновая активность (ЭЭГ) – отражает текущая функциональное состояние.

2. Вызванная активность (ССП) – отражает процессы обработки информации.

Функциональное деление некортекса:

- сенсорные области

-ассоциативные области

-моторные области

Организация сенсорных областей

Афферентация – из специфических ядер таламуса; организованна топически.

Эфферентация – к ассоциативным областям коры; к специфическим ядрам таламуса.

Нейроны сенсорных областей мономодальные (большинство), кодируют признаки сигналов.

Функции сенсорных областей: обработка сенсорной информации.

Организация ассоциативных областей:

Афферентация из ассоциативных ядер таламуса и из сенсорных областей коры.

Эфферентация – к др. ассоциативным областям коры, к моторной коре, к подкорковым центрам.

Нейроны: полимодальные, интегрируют информацию.

Функции височной коры:

Высший центр анализа сенсорных сигналов: опознание образов, понимание устной и письменной речи, распознавание музыкальных фраз.

Функции теменной коры:

Афферентный синтез: создание целостных образов предметов и явлений, формирование схемы тела, гнозис, праксис.

Функции лобной коры:

Формирование поведенческих программ: формирование мотиваций, прогнозирование, принятие решений, оценка результатов деятельности, речевая коммуникация.

Организация моторных областей

Афферентация – из моторных ядер таламуса, из мозжечка, из базальных ядер, из ассоциативных областей коры.

Эфферентация – пирамидный путь (к мотонейронам спинного мозга) и экстрапирамидный путь (к двигательным программам).

Нероны: полимодальные и моторные.

Функции моторных областей:

1. Формирование команд произвольного действия (пирамидный путь).

2. Регуляция мышечного тонуса и позы (экстрапирамидный путь).

Локализация функций в коре больших полушарий

1. Корковые области многофункциональны.

2. Каждой области присуща основная, генетически заданная функция.

3. Каждая область включается в обеспечение различных форм деятельности.

4. В сенсорных областях многофункциональность ниже, в ассоциативных – выше.

 

Функциональная ассиметрия полушарий

Полушария отличаются: по доминированию в выполнении функций; по способу обработки информации.

Доминирование полушарий: левое полушарий доминирует по речевой функции, а правое полушарие доминирует в восприятии мира.

Способы обработки информации: левое полушарие оценивает информацию по признакам (индуктивное мышление), а правое полушарие – целостно (дедуктивное мышление).

 

Профиль функциональной межполушарной асимметрии:

- моторная ассимметрия (ведущая рука, ведущая нога)

- сенсорная ассиметрия (ведущая глаз, ведущее ухо)

-психическая ассиметрия (вербальный или образный стиль мышления)

Онтогенез ФМА

- ассиметрия имеется при рождении

-ассиметрия увеличивается с возрастом

- ассиметрия ослабевает к старости

 

Сенсорные функции ЦНС

Сенсорная система – это совокупность нервных центров, осуществляющих обработку и передачу информации от рецепторов к эффекторам.

Рецепторы – это специализированные клетки, способные генерировать электрические процессы в ответ на определенные внешние воздействия.

Эффекторы – это выходные нейроны сенсорной системы, дающие команды сенсорным центрам на реализацию поведенческих программ.

Сенсорная функция состоит в определении биологической значимости сигналов на основе анализа их физических характеристик.

Адекватные стимулы – это сигналы, которые активируют рецепторы при минимальной затрате энергии.

Ощущение – это субъективное переживание объективных изменений, происходящих во внешней и внутренней среде.

Характеристики ощущений:

1. Модальность (вид, качество) – кодируется специфичностью рецепторов.

2. Сила – кодируется числом рецепторов и частотой разряда.

3. Длительность – кодируется длительностью реакции.

4. Пространственные свойства ощущений – кодируются пространственным кодом.

Количественной мерой ощущений являются пороги.

Абсолютный порог – это наименьший по интенсивность стимул, способный вызвать ощущения.

Дифференциальный порог – это наименьшее изменение стимула, которое вызывает изменение ощущения.

Результатом деятельности сенсорной системы является осознанная идентификация (восприятие).

Восприятие – это ощущение, интегрированное с предшествующим опытом.

Экологичность организации сенсорных функций:

1. Специфичность набора органов чувств.

2. Специфичность приоритетов.

3. Специфичность диапазонов чувствительности.

Общие принципы организации и функционирования сенсорных систем:

1. Входом всех сенсорных систем являются рецепторы.

2. Рецепторы могут быть классифицированы по механизму возбуждения – механорецепторы и хеморецепторы.

3. По расположению: экстерорецепторы, интерорецепторы, проприорецепторы.

4. По способу воздействия (возбуждения): дистантные и контактные.

5. По механизму реагирования: первичночувствующие и вторичночувствующие.

Механизм реагирования рецепторов:

Общий этап:

Адекватный раздражитель –> рецептирующий субстрат –> трансформационные процессы –> изменение проницаемости мембраны –> ионный ток –> рецепторный потенциал.

В первичночувствующих рецепторах:

è деполяризация регенеративных участков –> критическая деполяризация –> генерация потенциалов действия.

Во вторичночувствующих рецепторах:

è выделение медиатора –> формирование ПСП на нейроне –> генерация потенциалов действия.

Cвойства рецепторного потенциала:

1. Амплитуда зависит от силы воздействия.

2. Распространяется с затуханием.

3. Способен к суммации.

Механизмы регуляции рецепторов:

Типы регуляции: нервная, гуморальная.

Направленность регуляции: на рецепторы, на афферентные волокна, на вспомогательные структуры, на кровоснабжение.

Моторные функции ЦНС

Двигательная единица – это мотонейрон и иннервируемое им мышечное волокно

Мышца - комплекс мышечных волокон

Мотонейронный гул – это группа мотонейронов управляющая сокращением определённой мышцы

Функция гула – дозировние силы сокращений