Строение и функции нервной системы человека

Вся нервная система делится на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относится головной и спинной мозг. От них по всем органам расходятся нервные волокна – периферическая нервная система.

Основная функция нервной системы интеграция внешнего воздействия с соответствующей приспособительной реакцией организма. Структурной единицей нервной системы является нервная клетка – нейрон. Он играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает одни импульсы и задерживает другие. Нейроны связаны друг с другом и осуществляют объединенную деятельность.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг подразделяется на ствол мозга и передний мозг. Ствол мозга состоит из продолговатого мозга и среднего мозга. Передний мозг подразделяется на промежуточный и конечный. Все отделы мозга имеют свои функции.

Промежуточный мозг состоит из гипоталамуса – центра эмоций и витальных потребностей (голода, жажды), лимбической системы (ведающей эмоционально-импульсивным поведением) и таламуса (осуществляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации).

У человека особенно развита кора больших полушарий – орган высших психических функций. Она имеет толщину 3-4 мм, а площадь её в среднем равна 0,25 м².

Кора состоит из шести слоев. Клетки мозга связаны между собой. Их насчитывается около 15 миллиардов. Различные нейроны коры имеют свою специфическую функцию. Одна группа нейронов выполняет функцию анализа (дробления, расчленения нервного импульса), другая группа осуществляет синтез, объединяет импульсы, идущие от различных органов чувств и отделов мозга (ассоциативные нейроны). Существует система нейронов, удерживающая следы от прежних воздействий и сличающая новые воздействия с имеющимися следами.

По особенностям микроскопического строения всю кору мозга делят на несколько десятков структурных единиц – полей, а по расположению его частей – на четыре доли: затылочную, височную, теменную и лобную.

Кора головного мозга человека является целостно работающим органом, хотя отдельные его области функционально специализированы. Так, затылочная область коры осуществляет сложные зрительные функции, лобно-височная – речевые, височная – слуховые. Наибольшая часть двигательной зоны коры головного мозга связана с регуляцией движения органов труда (рук) и органов речи.

Подкорковые образования, регулируя врожденную безусловно-рефлекторную деятельность, являются областью тех процессов, которые проявляются в виде эмоций.

С функций коры больших полушарий также связано формированием эмоций. Функция височной зоны определяет память, теменной области – ориентировку в пространстве, лобной доли – прогнозирование, ассоциативное мышление и интеллект.

Как известно, у человека имеются две височные доли полушарий. Они принимают участие в сохранении памяти на прошлые события.

Гиппокамп – это парное образование, часть коры большого мозга, располагается на внутренней стенке боковых желудочков. Гиппокамп участвует в организации ориентировочного рефлекса и внимания, регулирует вегетативные реакции, мотивацию, эмоции, управление произвольными движениями, механизмами обучения и памяти.

Полагают, что гиппокамп участвует в регистрации новой информации, при этом вновь поступающая информация сравнивается с уже имеющейся, на основании чего происходит выявление сигналов, подлежащих записи.

Мозжечок – это часть заднего мозга, которая заполняет большую часть задней черепной ямки. К коре мозжечка подходят тактильные, акустические, зрительные и другие проводящие пути. Функции мозжечка связаны с рефлекторной координацией сокращений мышц туловища и конечностей, обеспечивающих поддержание равновесия тела в пространстве.

Миндалевидное тело (или миндалина мозжечкам) – это структура, входящая в нижнюю долю мозжечка.

Височная область и гиппокамп участвуют в формировании и временном сохранении следов памяти, но не служат местом постоянного хранения информации.

Больные с тяжелыми двусторонними поражениями гиппокампа не могут обучаться, не могут хранить в памяти то, что узнали, не способны вспомнить лицо человека, которого только что видели. Память о событиях, происходивших до болезни или травмы, полностью сохраняется.

В опытах на обезьянах было показано, что только одновременное удаление гиппокампа и миндалевидного тела уничтожает результаты недавнего обучения. Если удалялось только миндалевидное тело или только гиппокамп, то обучение новым формам поведения было возможным, хотя непосредственно предшествовавшее обучение практически забыто.

Таламус – образование, которое объединяет около 150 ядер. Физиологически их принято делить на специфические, ассоциативные и неспецифические.

Через специфические ядра таламуса в проекционные зоны коры поступает вся информация (за исключением обонятельной) о внутренней среде организма и окружающей его среде.

Ф

Рис. 6.3.3. Продольный разрез передней трети средней височной извилины головного мозга:

1 – миндалевидный комплекс;

2 – гиппокамп, проецируемый на нижний рог бокового желудочка головного мозга.

Неспецифические ядра таламуса полисенсорны (т.е. воспринимают большое количество разной информации), они обеспечивают коре больших полушарий тормозное влияние.

Роль этих структур мозга была выявлена в экспериментах на животных и при различных травматических повреждениях у человека.

Более существенна для организации памяти роль коры головного мозга. Медиальная (внутренняя) часть височной коры связана с запоминанием текущих событий и наравне с гиппокампом обеспечивает сохранение у человека следов недавних событий (рис. 6.3.3.).

Люди с поврежденной височной долей (медиальная часть коры и гиппокамп) живут только в настоящем времени, у них нет недавнего прошлого. Существует в памяти только та часть жизни, которая произошла до травмы. Все, что произошло в момент или после травмы, человек не помнит.

О роли различных областей коры мозга в процессах памяти косвенно свидетельствует то, что у животных, выращенных в условиях воздействия множества раздражителей и обучения, слои коры головного мозга толще, структура нервных клеток (нейронов) сложнее.

Найти определенное место в коре больших полушарий, где хранится информация, пока не удалось. Полагают, что память хранится в лобной части коры головного мозга и ядрах таламуса.

У человека с повреждением заднемедиального ядра в результате травмы память на события, предшествовавшие травме, полностью сохраняется, но возможность усвоения нового словесного материала практически исчезает. При одновременном поражении внутренних ядер таламуса и нейронов лобной части коры и мозжечка у человека исчезает способность решать задачи, возможность переучиваться.

В сохранении результатов обучения двигательным условным рефлексам большое значение имеет мозжечок. Удаление зоны мозжечка, приводит к полному исчезновению условного рефлекса. Разрушение определенной области мозжечка ликвидирует не только следы обучения, но и блокирует образование новых условных рефлексов. Разрушение глубинных мозжечковых ядер гибельно для следов памяти об обучении движениям.

Изменение памяти, особенно ее эмоциональных аспектов, связаны с миндалевидным телом. Нормальное функционирование височной доли коры является условиям сохранения памяти, как на недавние, так и отдаленные события. Все, что содержится в памяти более одной минуты, переводится в систему долговременной памяти. Переход от кратковременной к долговременной памяти – это преобразование процесса получения информации в процесс ее сохранения. Одна из систем мозга, обеспечивающих подобное преобразование – гиппокамп.

Длительному хранению информации способствует внимание (сознательный компонент психики), которое контролируется ретикулярной формацией мозга. Часть информации запоминается непроизвольно (подсознательный компонент). Запоминание осуществляется с участием медиальной височной доли и гиппокампа.

Накопление и хранение информации в памяти обеспечивается за счет электрических и химических процессов. В процессе запоминания усиливается синтез рибонуклеиновых кислот (РНК) и белков, в т.ч. эндогенных пептидов (морфиноподобных веществ).