Физиология центральной нервной системы
КОНЕЧНЫЙ МОЗГ, ЯДРА АНАЛИЗАТОРОВ, АССОЦИАТИВНЫЕ ЗОНЫ, МЕЖПОЛУШАРНАЯ АСИММЕТРИЯ
Высшим отделом ЦНС является кора больших полушарий. Она обеспечивает совершенную организацию поведения человека на основе приобретенных в онтогенезе функций.
Морфофункциональная организация:
v Много слойность расположения нейронов:
v модульный принцип организации;
v соматическая организация рецептирующих систем;
v зависимость уровня активности от влияния подкорковых структур;
v экранность, т.е. распределение внешней рецепции на плоскости нейронального поля коркового конца анализатора;
v цитоархитектоническое распределение на поля;
v наличие в специфических проекционных сенсорных и моторных системах вторичных и третичных полей с ассоциативными функциями;
v наличие специализированных ассоциативных полей;
v динамическая локализация функций, выражающаяся в возможности компенсации функций утраченных структур;
v перекрытие в коре больших полушарий мозга соседних периферических рецептивных полей;
v возможность длительного сохранения следов раздражения;
v реципрокная функциональная взаимосвязь возбудительных и тормозных состояний;
v способность к иррадиации возбуждения и торможения;
v наличие специфической электрической активности.
Кора большого мозга делится на:
- древнюю, которая на ряду с другими функциями обеспечивает обоняние и соответствующее взаимодействие систем мозга;
- старую, включающую поясную извилину и гиппокамп;
- новую, особенно развита у человека, максимальна в передней центральной извилине.
Общая площадь 2200 см2, число нейронов превышает 10 млрд.
Кора больших полушарий имеет шестислойное строение:
1 – первый слой, верхний, молекулярный, представлен в основном ветвлениями восходящих дендритов пирамидных нейронов, регулирующих уровень возбудимости коры больших полушарий;
2 – второй слой, наружный зернистый, состоит из звездчатых клеток, обеспечивает циркуляцию возбуждения в коре, имеет отношение к кратковременной памяти;
3 - третий слой, наружный пирамидный, обеспечивает корко-корковые связи различных извилин мозга;
4 – четвертый слой, внутренний зернистый, содержит звездчатые клетки, здесь заканчиваются специфические таламокортикальные пути, которые начинаются от рецепторов анализаторов;
5 – пятый слой, внутренний пирамидный, является выходной структурой, аксоны нейронов которых идут в ствол и спинной мозг;
6 – шестой слой – это слой полиморфных клеток, образующих кортикоталамические пути.
Нейронный состав, распределение нейронов в разных областях различны, что позволило выделить 53 цитоархектонических полей, многие из них характеризуются функциональными и нейрохимическими особенностями. Корковые поля имеют экранный принцип функционирования. Рецептор проецирует свой сигнал не на один нейрон, а на поле нейронов. Сигнал фокусируется на множество нейронов – это обеспечивает полный анализ сигнала. Один нейрон распределяет действие на 5000 нейронов.
В коре больших полушарий выделяют сенсорные, моторные и ассоциативные области.
Сенсорные области:
- кожная рецептирующая область – проекция на заднюю центральную извилину, на верхнюю проецируются рецептивные поля кожи нижних конечностей, на средние – туловища, на нижние отделы – руки, головы;
- болевая и температурная рецептирующая системы – проекция также на заднюю центральную извилину и кору теменной доли, где оканчиваются проводящие пути чувствительности, и осуществляется сложный анализ: локализация и дискриминация раздражения;
- зрительная система – проекция представлена в затылочной доле мозга (17, 18, 19 поля): 17 поле – окончание зрительного пути; 18 и 19 – анализ цвета, формы, размеров и качества предметов;
- слуховая система – проекция представлена в поперечных височных извилинах (извилины Гешля) и в глубине задних отделов латеральной (сильвиевой) борозды (поля 41,42,52); здесь заканчиваются аксоны задних бугров четверохолмия и латеральных коленчатых тел;
- обонятельная система – проекция на область переднего конца гиппокампальной извилины (поле 34); раздражение этой области приводит к обонятельным галлюцинациям и потере обоняния – аносмии;
- вкусовая система – проецируется в гиппокампальной извилине по соседству с обонятельной областью коры.
Моторные области располагаются в передней центральной извилине мозга (поле 4), раздражение которых вызывает двигательную реакцию. Раздражение верхних отделов извилины приводит к двигательной реакции нижних конечностей, а нижних отделов – верхних конечностей. Спереди от передней центральной извилины лежат премоторные поля 6 и 8, они организуют комплексные, координированные, стереотипные движения и обеспечивают регуляцию тонуса гладкой мускулатуры. В моторных функциях принимает участие также лобная извилина, затылочная и верхнетеменная области.
Ассоциативные области занимают 80% поверхности коры больших полушарий. Основная функция – ассоциация разносенсорной информации необходимой для формирования сложных элементов сознания. Наиболее выражены в лобной, теменной и височных долях. Лобные ассоциативные поля имеют связь с лимбическим отделом и реализуют сложные двигательные поведенческие акты. Основной физиологической особенностью нейронов ассоциативной области является полисенсорность (полимодальность): они отвечают, как правило, не на один, а на несколько раздражителей – зрительные, слуховые, кожные и др.
Взаимоотношение полушарий мозга определяется как функция, обеспечивающая специализацию полушарий, для облегчения выполнения регуляторных процессов, повышения надежности управления деятельностью органов, систем и организма в целом.
Принято считать, что правое полушарие специализировано к переработке информации на образном, чувственном функциональном уровне, левое – на категориальном, логическом, т.е. левое полушарие обладает способностью к переработке информации как на семантическом, так и на перцептивном уровне, возможности правого полушария ограничиваются перцептивным уровнем.
Способы межполушарных взаимодействий.
1. Параллельная деятельность. Каждое полушарие перерабатывает информацию с использованием присущих ему механизмов.
2. Избирательная деятельность. Информация перерабатывается в «компетентном» полушарии.
3. Совместная деятельность. Оба полушария участвуют в переработке информации, последовательно играя ведущую роль на тех или иных этапах процесса. Например, в правом полушарии осуществляется более полная оценка зрительных стимулов, тогда как в левом полушарии оцениваются наиболее существенные, значимые их признаки.
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ионоселективный нервный синапс мембрана
Масса головного мозга новорожденного ребенка относительно велика, она составляет в среднем 390 г (340-430) у мальчиков и 335 г (330-370) у девочек (12-13 % массы тела, у взрослого человека – около 2,5 %). Отношение массы мозга новорожденного к массе его тела в 5 раз больше, чем у взрослого, соответственно 1:8 и 1:40. В течение 1-го года жизни масса мозга удваивается, а к 3-4 годам утраивается, затем она медленно увеличивается и к 20-29 годам достигает максимальных цифр (1355 г у мужчин и 1220 г у женщин). В последующем, вплоть до 60 лет у мужчин и 55 лет у женщин, масса мозга существенно не изменяется, после 55-60 лет она несколько уменьшается. До 4 лет жизни головной мозг ребенка растет равномерно в высоту, длину и ширину, в дальнейшем преобладает рост мозга в высоту. Наиболее быстро растут лобная и теменная доли.