Строение и функциональная организация нервной системы человека

 

Психика человека – социально обусловленный феномен; а не естественный продукт мозга. Однако реализуется она естественным, физиологическим субстратом – мозгом.

Функционирование организма как единого целостного образования обеспечивается нервной системой – совокупностью нервных образований.

Вся нервная система делится на центральную, периферическую и вегетативную. К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг. От них по всему телу расходятся нервные волокна – периферическая нервная система. Она соединяет мозг с органами чувств и исполнительными органами – мышцами. Вегетативная нервная система обслуживает внутренние органы и железы.

Все живые организмы обладают способностью реагировать на физические и химические изменения в окружающей среде. Воздействия среды, которые вызывают ответные реакции организма, называются раздражителями, или стимулами.

Раздражители среды (свет, звук, запах, прикосновение и т. п.) преобразуются органами чувств, специальными чувствительными клетками-рецепторами в нервные импульсы – серию электрических" и химических изменений в нервном волокне. Нервные импульсы по приносящим (афферентным) нервным волокнам передаются в спинной и головной мозг. Здесь вырабатываются соответствующие командные импульсы, которые передаются по выносящим (эфферентным) нервным волокнам к исполнительным органам (мышцам, железам) (рис. 8).

Нервная система обеспечивает интеграцию внешнего воздействия с соответствующей реакцией организма.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка- нейрон. Он состоит из пяти частей: тела клетки, ядра, разветвленных отростков – дендритов (по ним нервные импульсы идут к телу клетки) и одного длинного отростка – аксона (по нему нервный импульс переходит от тела клетки к другим клеткам или эффекторам – мышцам или железам). Аксон имеет множество отростков. Они соединены с дендритами соседних нейронов особыми образованиями – синапсами, которые играют существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускают одни импульсы и задерживают другие (рис. 9).

 

Рис. 8. Последствия укуса комара.

Сигнал от рецептора (1) отправляется к спинному мозгу (2), и включившаяся рефлекторная дуга может вызвать отдергивание руки (3). Но сигнал тем временем идет дальше к головному мозгу (4), направляясь по прямому пути в таламус и кору (5) и к ретикулярной формации (6). Последняя активирует кору (7) и побуждает ее обратить внимание на сигнал, о наличии которого она только что узнала. Внимание к сигналу проявляется в движениях головы и глаз (8), что ведет к опознанию раздражителя (9), а затем к программированию реакции другой руки с целью прогнать нежданного гостя (10).

 

Действия нейронов взаимосвязаны. Различаются три вида нервных клеток: чувствительные, двигательные, центральные (интернейроны) (рис. 10).

 

Рис. 8. Схема нейрона.

Возбуждение рецептора и других нейронов изменяет мембранный потенциал дендритов (1) и тела клетки (2). Эффекты этих изменений сходятся на аксонном холмике (3). В результате этого нервный импульс начинает распространяться по аксону (4) и его концевым разветвлениям. Это активизирует синаптические концевые луковички – синапсы (5), которые в свою очередь изменяют мембранный потенциал других нейронов или мышечных волокон.

Рис. 10. Три типа нейронов, составляющих нервную систему:

а – двигательные, б – чувствительные, в – центральные, 1 – дендриты, 2 – тело клетки, 3 – аксон.

 

Центральные нейроны осуществляют информационные связи между чувствительными и двигательными нейронами. Они образуют основную массу человеческого мозга. В мозге человека около 20 млрд. нервных клеток, соединенных множеством синапсов.

Информация в нервной системе кодируется в виде биоэлектрохимических импульсов. Поступая от рецепторов или других нейронов, эти импульсы проходят через тело нейрона и, попадая на синаптическую бляшку аксона, открывают проходы через синаптическую щель (промежуток между аксоном одного нейрона и дендритом другого) для нейрогормонов (нейромедиаторов). В. зависимости от соответствия возбужденных нейрогормонов одного нейрона нейрогормонам другого биоэлектрический потенциал переходит или не переходит от аксона на дендрит другой клетки. Таким образом, нейрогормоны позволяют возбуждать постсинаптический нейрон или блокируют передачу импульса, уменьшая возбудимость постсинаптического нейрона. Закодированная в нервном импульсе информация избирательно направляется в определенные нервные ансамбли – функциональные системы.

Сигналы внешней среды анализируются и синтезируются в многочисленных нейронных сетях. В коре мозга имеются связанные между собой сенсорные (чувствительные) и эффекторные (двигательные) зоны. Мозг человека – грандиозная система взаимосвязанных нейронов, материальный субстрат психики: приемник, преобразователь и передатчик закодированной информации.

Строение мозга. Простейшие автоматизированные реакции, связанные с самосохранением, регулируются спинным мозгом, находящимся в позвоночном столбе (рис. 11).

Спинной мозг переходит в продолговатый мозг головного мозга, регулирующий различные процессы жизнеобеспечения в организме – дыхание и др. (рис. 12).

Следующее образование – средний мозг, через который проходят все нервные пути от органов чувств к большим полушариям. Средний мозг регулирует работу органов чувств. Проявление врожденных ориентировочных рефлексов (прислушивание, всматривание) – результат деятельности среднего мозга. В среднем мозге находится сетевидное образование – ретикулярная информация. Импульсы от органов чувств как бы заряжают эту формацию, и она оказывает активизирующее (тонизирующее) влияние на всю кору головного мозга.

Рис. 11. Головной и спинной мозг.

Белым шнуром расположился в канале позвоночного столба спинной мозг. Его длина около полуметра. Справа и слева от него отходят 32 пары нервов. Они идут в глубь тела, образуя крупные сплетения, от них отходят новые ветви нервов, расходясь по всему телу тонкими нитями. В верхней своей части спинной мозг переходит в продолговатую часть головного мозга. Спинной мозг – отдел центральной нервной системы, центр многих безусловно-рефлекторных реакций:

мышечно-двигательных, сосудодвигательных и др.

 

Над средним мозгом расположен промежуточный мозг. Он включает в себя таламус, гипоталамус, лимбическую систему и контролирует сложные врожденные реакции: питание, защита, размножение (рис. 12).

Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые субъективно ощущаются в виде эмоций (они, по выражению И. П. Павлова, являются "источником силы для корковых клеток").

В мозге человека имеются все те структуры, которые возникли на различных этапах эволюции живых организмов. Они содержат "опыт", накопленный в процессе всего эволюционного развития. Это свидетельствует об общем происхождении человека и животных.