А – стадия нервной пластинки.

Б – стадия нервной трубки.

В – обособление нервной трубки и ганглиозной пластинки от эктодермы;

Нервный желобок; 2 – нервные валики; 3 – кожная эктодерма; 4 – хорда; 5 – мезодерма; 6 – ганглиозная пластинка; 7 – нервная трубка; 8 – мезенхима; 9 – невроцель.

 

Образование у позвоночных головного мозга (кефализация, или цефализация) было связано с усилением у них двигательной активности и необходимостью по­стоянного анализа информации, поступающей из органов чувств.

Полага­ют, что передний мозг сформировался в ходе развития динамических ко­ординаций с органом обоняния, средний - с органом зрения, а задний – со статокинетическим анализатором.

Внутри головного и спинного мозга на базе невроцеля образуется полость, заполненная спинномозговой жидкостью. В головном мозге эта полость представлена сообщающимися между собой цистернами - мозго­выми желудочками. Спинномозговая жидкость, заполняющая их, образуется в сосудистых сплетениях за счет фильтрации плазмы крови.

 

 

 

Рис. 5. Развитие зачатка головного мозга позвоночных.

В мозговых желудочках различают дно (основание) и крышу (мантия). Крыша располагается над желудочками, а дно - под ними.

В веществе головного мозга нейроны распределяются не диффузно, а в форме скоплений, образуя серое вещество, а их отростки - белое веще­ство. Слой серого вещества в крыше любого отдела мозга называется ко­рой, а отдельные скопления его в толще белого вещества - ядрами.

 

 

Сравнительно-анатомический обзор головного мозга позвоночных.

Изучение сравнительно-анатомических особенностей органов и си­стем органов имеет не только важное общебиологическое значение для решения вопросов филогенетического родства и общности происхождения тех или иных групп организмов. Эта проблема является одним из важней­ших звеньев в медицинском образовании, поскольку вся морфологическая и функциональная сущность человека является результатом длительной эволюции его животных предков и, прежде всего, позвоночных. И только зная пути и закономерности филогенетических преобразований тех или иных органов, можно правильно оценить их резервные возможности в восстановительных процессах и правильно понять предпосылки и механиз­мы развития тех или иных аномалий.

 

Рыбы.

У представителей этого класса в строении головного мозга наблю­даются вариации, но, тем не менее, можно выделить общие характерные для них черты. Их головной мозг имеет относительно примитивное строение и в целом небольшие размеры.

Передний мозг, или конечный, у большинства рыб состоит из одного полушария (у некоторых акул, ведущих придонный образ жизни, их два) и одного желудочка. Крыша не содержит нервных элементов и образована эпи­телием и лишь у акуловых нервные клетки поднимаются от основания мозга на бока и отчасти на крышу. Дно мозга представлено двумя скопле­ниями нейронов - это полосатые тела (corpora striata).

Впереди от мозга располагаются две обонятельные доли (луковицы), связанные обонятельными нервами с органом обоняния, расположенным в ноздрях.

У низших позвоночных передний мозг представляет собой отдел нервной системы, обслуживающий только обонятельный анализатор. Он является высшим обонятельным центром.

Промежуточный мозг состоитиз эпиталамуса, таламуса и гипоталамуса, которые характерны для всех позвоночных, хотя степень их выра­женности варьирует. Особую роль в эволюции промежуточного мозга играет таламус,в котором выделяют вентральную и дорсальную части. В дальнейшем у позвоночных в ходе эволюции размеры вентральной части таламуса уменьшаются, а дорсальной увеличиваются. Для низших позво­ночных характерно превалирование вентрального таламуса. Здесь распо­ложены ядра, которые выполняют роль интегратора между средним моз­гом и обонятельной системой переднего мозга, кроме того, у низших позвоночных таламус является одним из главных моторных центров.

Под вентральным таламусом располагается гипоталамус. Снизу он образует полый стебелек - воронку, которая переходит в нейрогипофиз, соединенный с аденогипофизом. Гипоталамус играет основную роль в гормональной регуляции организма.

Эпиталамус расположен в дорсальной части промежуточного мозга. Он не содержит нейронов и связан с эпифизом. Эпиталамус вместе с эпифизом составляет систему нейрогормональной регуляции суточной и сезонной активности животных.

Рис. 6. Головной мозг окуня (вид со спинной стороны). 1 – носовая капсула. 2 – обонятельные нервы. 3 – обонятельные доли. 4 – передний мозг. 5 – средний мозг. 6 – мозжечок. 7 – продолговатый мозг. 8 – спинной мозг.

Ромбовидная ямка.

Средний мозг у рыб относительно крупный. В нем различают дорсальную часть - крышу (текум), имеющую вид двухолмия, и вентральную часть, которая называется тегментом и является продолжением двигательных центров ствола мозга.

Средний мозг сложился как первичный зрительный и сейсмосенсорный центр. В нем сосредоточены зрительные и слуховые центры. Кроме того, он является высшим интегративным и координирующим центром головного мозга, приближаясь по своему значению к большим полушариям переднего мозга высших позвоночных. Такой тип мозга, где высшим интегративным центром является средний мозг, называется ихтиопсидным.

Мозжечок образуется из заднего мозгового пузыря и закладывается в виде складки. Его размеры и форма значительно варьируют. У большинства рыб он состоит из средней части - тела мозжечка и из боковых ушек – аурикул. Для костных рыб характерно переднее разрастание - заслонка. Последняя у некоторых видов принимает столь большие размеры, что может скрывать часть переднего мозга. У акул и костных рыб мозжечок имеет складчатую поверхность, за счет чего его площадь может достигать значительных размеров.

Посредством восходящих и нисходящих нервных волокон мозжечок соединяется со средним, продолговатым и спинным мозгом. Его основная функция - это регуляция координации движений, в связи с чем у рыб с высокой двигательной активностью он крупный и может составлять до 15 % от всей массы головного мозга.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга и в целом повторяет его строение. Границей между продолговатым и спинным мозгом считают то место, где центральный канал спинного мозга на поперечном сечении принимает вид круга. При этом полость центрального канала расширяется, образуя желудочек. Боковые стенки последнего сильно разрастаются в стороны, а крышу образует эпителиальная пластинка, в которой располагается сосудистое сплетение с многочисленными складками, обращенными в полость желудочка. В боковых стенках находятся нервные волокна, обеспечивающие иннервацию висцерального аппарата, органов боковой линии и слуха. В дорсальных участках боковых стенок находятся ядра серого вещества, в которых происходит переключение нервных импульсов, поступающих по восходящим проводящим путям из спинного мозга в мозжечок, средний мозг и к нейронам полосатых тел переднего мозга. Помимо этого, здесь также происходит переключение нервных импульсов на нисходящие проводящие пути, связывающие головной мозг с мотонейронами спинного мозга.

Рефлекторная деятельность продолговатого мозга очень разнообразна. В нем находятся: дыхательный центр, центр регуляции сердечно-сосудистой деятельности, через ядра блуждающего нерва осуществляется регуляция органов пищеварения, и других органов.

От ствола мозга (средний, продолговатый мозг и варолиев мост) у рыб отходят 10 пар черепно-мозговых нервов.

 

Земноводные (амфибии).

Передний мозг амфибий образует два полушария, внутри которых располагаются латеральные желудочки с сосудистыми сплетениями. Спереди от переднего мозга лежат крупные обонятельные луковицы. Они слабо отграничены от полушарий и у бесхвостых амфибий срастаются между собой по средней линии. Поступающие из обонятельных луковиц сигналы анализируются в переднем мозге, который по существу является высшим обонятельным центром. Крыша переднего мозга образована первичным мозговым сводом – архипаллиумом. В нем находятся нервные волокна (белое вещество), а в глубине, под ними, лежат нервные клетки. На дне переднего мозга имеются скопления нейронов - полосатые тела.

Сразу за полушариями переднего мозга располагается промежуточный мозг с хорошо развитыми верхним мозговым придатком - эпифизом и нижним мозговым придатком - гипофизом. В общих чертах промежуточный мозг сходен с таковым у рыб.

Наиболее крупным отделом головного мозга у амфибий является средний мозг. Он имеет вид двух полусфер, покрытых корой. В его состав входит зрительный тракт как продолжение зрительных нервов и здесь происходит интеграция зрительного анализатора с другими сенсорными путями и формируется центр, выполняющий сложные ассоциативные функции. Т.о., средний мозг служит ведущим отделом центральной нервной системы, где происходит анализ получаемой информации и вырабатываются ответные импульсы, т.е. у амфибий, как и у рыб, имеется ихтиопсидный тип мозга.

Рис. 7. Головной мозг лягушки (вид со спинной стороны). 1 – полушария переднего мозга. 2 – обонятельные доли. 3 – обонятельные нервы. 4 – промежуточный мозг. 5 – средний мозг. 6 – мозжечок. 7 – продолговатый мозг.

Спинной мозг.

Мозжечок у большинства хвостатых и бесхвостых амфибий небольших размеров и имеет вид поперечного валика у переднего края ромбовидной ямки продолговатого мозга. Слабое развитие мозжечка отражает несложную моторную координацию земноводных. Большую часть мозжечка составляет срединная часть (тело мозжечка), где происходит интеграция сигналов от мышечных рецепторов и вестибулярной системы.

У амфибий, как и у рыб, мозжечковые нервные волокна соединены со средним мозгом, стволом и спинным мозгом. Вестибулярно-мозжечковые связи определяют способность животных координировать движения тела.

Продолговатый мозг в основных чертах сходен с продолговатым мозгом рыб. От ствола мозга отходит 10 пар черепно-мозговых нервов.

Пресмыкающиеся (рептилии).

Пресмыкающиеся – это настоящие сухопутные животные, которые могут жить, размножаться и развиваться вдали от водоемов. Они относятся к высшим позвоночным. Их нервная система в связи с подвижным и сложным образом жизни развита лучше, чем у амфибий.

Рис. 8. Головной мозг ящерицы (по Паркеру). А - вид сверху. Б – вид снизу. В – вид сбоку.