Строение и функционирование нервной системы

 

Физиологической основой психики является высшая нервная деятельность – деятельность нервной системы, в процессе которой возникают, формируются и развиваются все явления человеческой психики. Каждый психический процесс, состояние или психическое свойство человека связаны с работой всей нервной системы.

Нервная система человека отличается большой сложностью. Основной её элемент – нервная клетка – нейрон. В нейронах возникает процесс возбуждения, в основе которого лежит особый нервный ток – биоток. Нервная клетка состоит из тела нейрона (величиной 0,03мм), множества отходящих от него древовидно ветвящихся отростков – дендритов и одного удлинённого отростка – нервного волокна или аксона (его длина может достигать нескольких десятков сантиметров), соединяющего тела одних нейронов с телами или дендритами других нейронов. Нервные волокна покрыты белой жироподобной миелиновой оболочкой, имеющей свойства изолятора. Эта оболочка играет важную роль – обеспечивает проведение возбуждения в определённом направлении. Места контактов нервных клеток друг с другом называются синапсами. Через них нервные импульсы передаются из одной нервной клетки в другую. Группы нервных волокон в общей соединительной оболочке называются нервами. Скопления тел нервных клеток вместе с дендритами составляют серое вещество головного и спинного мозга; скопления нервных волокон – белое вещество.

В большинстве своём нейроны являются специализированными, то есть выполняют в работе центральной нервной системы специфические функции, например: проведение нервных импульсов от рецепторов к центральной нервной системе ("сенсорный нейрон"), проведение нервных импульсов от центральной нервной системы к органам движения ("двигательный нейрон"), проведение нервных импульсов от одного участка нервной системы к другому ("нейрон локальной сети").

Нервы проводят возбуждение только в одном направлении: одни – от разных частей тела к мозгу (центростремительные или афферентные), другие – наоборот, от мозга к различным частям тела (центробежные или эфферентные). На периферии тела человека, во внутренних органах и тканях аксоны нервных клеток соприкасаются с рецепторами – нервными образованиями, служащими для превращения энергии внешней и внутренней среды – энергии раздражителя (световой, механической, химической, термической, электромагнитной) – в нервные импульсы, в энергию нервных процессов.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. В спинном мозгу расположены центры некоторых врождённых безусловных рефлексов. Он регулирует мускульные движения человеческого тела и конечностей, а также работу внутренних органов. Головной мозг является исторически более поздним образованием, чем спинной мозг.

Состоит мозг из тех же химических веществ, что и остальные ткани организма (на 80% мозг состоит из воды). Работа мозга основана на непрерывном обмене веществ через кровь. Составляя по весу около 2% общего веса человека, мозг потребляет до 20% кислорода, необходимого человеку. Мозг получает снабжение питательными веществами и кислородом через густую сеть кровеносных сосудов – капилляров, кровь уносит и отходы жизнедеятельности мозга. Поэтому мозг очень чувствителен к перерывам снабжения кровью – через 15 секунд после полного прекращения циркуляции крови в мозгу наступает потеря сознания, а через 10 минут мозг умирает.

Из пищеварительной системы в кровь поступают в основном уже преобразованные вещества, готовые к употреблению клетками, но некоторые вещества проходят через пищеварительную систему без изменений (например, алкоголь). Поэтому мозг человека, злоупотребляющего спиртным, имеет запах спирта. Находясь в столь вредной для него среде, он медленно и неуклонно разрушается. Вес мозга человека колеблется в значительных пределах – от 1 до 2 кг и в среднем достигает 1400 г.

Уровень психического развития человека не зависит от величины его мозга, он определяется другими особенностями.

Головной мозг человека состоит из ряда отделов, связанных друг с другом. Его нижний отдел называется продолговатым мозгом, который соединяет спинной мозг с головным. Над продолговатым мозгом находится средний мозг, мозжечок и промежуточный мозг. Все эти отделы сверху покрыты большими полушариями.

Промежуточный мозг – это древнейшая часть головного мозга. Он ведает самыми главными фундаментальными органическими функциями: управляет дыханием, деятельностью сердца, пищеварением.

Мозжечок регулирует равновесие и обеспечивает координацию произвольных движений, управляет тонусом мускулатуры.

Ещё выше следует мозговое образование, которое получило название таламуса, и с внутренней его стороны – вторая составляющая часть таламуса – гипоталамус, отвечающий за функции обмена в организме (обмен веществ, регулирование температуры, уровень энергии) и работу эндокринных желез. Раздражение определённых точек гипоталамуса вызывает эмоции ярости, испуга, волнения, радости, удовольствия и т.д.

В продолговатом и заднем мозгу находится особая нервная ткань, которая под микроскопом имеет вид густой сетки из нейронов с отростками особого вида. Это – ретикулярная формация (от лат. retikula – сеточка). Ретикулярная формация влияет на электрическую активность мозга, функциональное состояние коры головного мозга, подкорковых центров, мозжечка и спинного мозга. Посылая нервные импульсы в большие полушария, ретикулярная формация приводит их в состояние бодрствования, поддерживает их активность. Она же имеет непосредственное отношение к регуляции основных жизненных процессов: кровообращения, дыхания и пр. Раздражение восходящей части ретикулярной формации вызывает характерную для состояния бодрствования организма реакцию изменения электрической активности коры головного мозга, называемую десинхронизацией, - исчезновением медленных, ритмических колебаний электрической активности мозга. Поражение ретикулярной формации мозгового ствола, напротив, вызывает состояние длительного сна, появление в коре головного мозга волн низкой частоты и большой амплитуды.

Наиболее развитая часть головного мозга – его большие полушария. Снаружи большие полушария покрыты тонким слоем серого мозгового вещества (3 – 4 мм) – корой больших полушарий, насчитывающей около 15 миллиардов нейронов. Нервные клетки коры не делятся, т.е. не размножаются. У новорождённого ребёнка то же количество нервных клеток, что и у взрослого. Развитие идёт по пути усложнения строения клеток и увеличения количества контактов между ними. Кора больших полушарий – непосредственная основа сознания человека и его мышления.

В процессе эволюционного развития роль больших полушарий и коры в организации жизни и поведения животных возрастает. Это подтверждается теми последствиями, которые влечёт за собой оперативное удаление больших полушарий у животных, стоящих на разных ступенях биологической эволюции.

На поведение лягушки удаление больших полушарий почти никак не сказывается. У птиц такая операция вызывает глубокие изменения в поведении - теряются все условные рефлексы. Собака, лишённая больших полушарий, сохраняет способность передвигаться, но теряет все навыки, не реагирует на угрозу и может умереть от голода и жажды. Обезьяна после подобной операции живёт не более 3 месяцев, у неё полностью исчезает условнорефлекторная деятельность. Что касается человека, то в тех редких случаях, когда дети рождаются без больших полушарий, они погибают вскоре после рождения.

Эволюция коры идёт по пути увеличения её поверхности. У высших животных и у человека это достигается за счёт возрастания количества и глубины борозд и извилин.

Начало систематического изучения строения и функций мозгового вещества было положено необычным договором, который в середине ХІХ в. заключили между собой члены парижского общества антропологов под руководством Поля Брокá – каждый из них завещал свой мозг после смерти своим коллегам для изучения. В настоящее время хорошо изучено строение клеток мозга, функции различного вида клеток.

В коре полушарий головного мозга различают четыре части: лобную, затылочную, теменную и височную. Лобные доли – высшие отделы человеческого мозга. Их поражение делает невозможным осмысленное поведение, неумение сосредоточиться на цели, неспособность к простейшей мыслительной деятельности.

Остальные доли ведают приёмом, переработкой и хранением информации, поступающей от органов чувств. В затылочной доле находятся центры зрения, в височной, центры слуха и обоняния, в теменной – центры кожных ощущений (тепла, холода, давления).

Правое и левое полушария головного мозга в отношении осуществляемых функций не являются симметричными. Они "ведают" противоположными половинами тела (левое полушарие – правой половиной тела и наоборот). Центры речи расположены в левом полушарии. Речь – настолько сложная функция, что существуют три области коры, работа которых обеспечивает речевую деятельность: речедвигательный центр Брокá, обеспечивающий возможность говорить (при поражении наступает потеря разговорной речи, хотя человек может произносить звуки), слухоречевой центр Вéрнике, обеспечивающий возможность слышать и понимать чужую речь (при поражении центра человек не понимает чужой речи), и зрительноречевой центр, или центр чтения и понимания письменной речи (при поражении теряется способность читать, хотя зрение не нарушается).

Можно выделить и другие участки, или поля (группы клеток, отличающиеся специфической формой, величиной и строением), работа которых связана с теми или иными психическими проявлениями. Подобная специализация групп нервных клеток, выполнение различных функций, называется локализацией функций. Локализация психических функций всё более чётко проявляется по мере усложнения мозга и достигает наибольшего развития у человека.

В ХІХв. идея локализации психических функций и поисков соответствующих "центров" очень увлекла психологов и физиологов. Появились карты мозга, напоминающие мозаику. Считалось, что каждой психической функцией ведает один строго определённый участок мозга (их насчитывали более 100). Были попытки даже обозначить центры тех или иных способностей и черт характера. Дальнейшие исследования показали ошибочность всех этих представлений. В осуществлении психических функций (особенно высших – мышления, памяти, воображения) принимает участие не одна зона коры, а целая система взаимосвязанных зон, и каждая играет свою роль. При частичном разрушении одного из участков мозга дефект компенсируется за счёт других сохранившихся участков. Наиболее впечатляющий пример такой компенсаторной деятельности мозга – жизнь Луи Пастера, известного учёного – биолога. Несмотря на мозговое кровоизлияние в 46-летнем возрасте, полностью уничтожившее кору правого полушария, последующие 27 лет его жизни были годами его творческого подъёма и плодотворной работы.

Таким образом, локализация функций в коре головного мозга человека не означает изолированности отдельных областей коры друг от друга. Кора больших полушарий объединяет деятельность отдельных центров в одно целое.