Филогенез и онтогенез головного и спинного мозга

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Филогенез и онтогенез головного мозга

Стоя на вершине системной эволюции предыдущих организационных подуровней, Человек одновременно находится у подножия гиперсистемной организации последующих, сам собою заполняя фн. ячейки их структур в качестве фщ. единицы. Все известные гиперорганизмы созданы по принципу самоорганизующихся и саморегулируемых систем, однако основой взаимосвязи между фн. ячейками каждой данной структуры, а также регуляции чередования соответствующего набора алгоритмов являются биофизикохимические и биоэнергетические процессы, постоянно протекающие в головном мозге персонированной группы людей, функционирующих в качестве фщ. единиц в ее фн. ячейках, в их рефлекторно-алгоритмических дугах и аналитико-инициаторно-ассоциативных фн. центрах. Остановимся вкратце на этих процессах.

Известно, элементной основой головного мозга на клеточном уровне является нервная клетка - нейрон, состоящая из тела и отходящих от него отростков - относительного коротких дендритов и длинного аксона. Межнейронные связи осуществляются с помощью синапсов, число которых у некоторых клеток достигает 4 - 20 тысяч, хотя есть нейроны имеющие лишь по одному синапсу. филогенез головной спинной мозг

Установлено также, что что самой развитой и эволюционно наиболее молодой частью головного мозга являются его большие полушария, занимающие большую часть черепа человека. Снаружи большие полушария покрыты тонким слоем серого мозгового вещества толщиной 3-4 мм - корой больших полушарий, поверхность которой у отдельных людей достигает 2500 см2 (у шимпанзе - 560 см2, у собаки - 130 см2), причем 2/3 этой площади приходится на стенки и дно борозд и лишь 1/3 находится на поверхности. Под корой расположено белое вещество, состоящее в основном из длинных отростков (аксонов) нервных клеток - нервных волокон, соединяющих между собой различные участки коры, а также кору с подкорковыми центрами.

В коре насчитывается до 100 млрд. нейронов различного размера, формы и строения. Они очень плотно и экономно "упакованы" (в 1 мм3 - более 30 тыс. нейронов) и составляют шесть слоев, различающихся по своим функциям. Благодаря своим отросткам и синапсам (соединениям отростков) клетки коры вступают в многочисленные контакты друг с другом. Число подобных связей в коре бесконечно велико, если учесть, что число контактов каждой из 100 млрд. клеток и ее отростков с другими клетками и их отростками может доходить, как мы отмечали, до 20000. Поэтому кора представляет собой единое, слаженно действующее целое. Нервные клетки коры не могут делиться, то есть размножаться. У новорожденного ребенка то же количество нервных клеток, что и у взрослого организма. Вместе с тем, начиная с 30-35-летнего возраста количество нервных клеток у каждого человека постоянно уменьшается: ежедневно деструктируется (разрушается) более 50 тыс. нервных клеток, рвутся и связи между ними.

В соответствии с имеющейся локализацией различных центров нервно-психических функций на определенных участках коры ее площадь разделилась на области, в которых объединены фн. центры, обеспечивающие нормальное функционирование как низших, так и высших сигнальных подсистем психики. Так, помимо относительно небольшой воспринимающей поверхности I-ой сигнальной подсистемы, реагирующей на самые утилитарные раздражения, и более значительной зрительно-слуховой области II-ой сигнальной подсистемы, в процессе эволюции человека в коре получают все большее развитие и ассоциативные области высших сигнальных подсистем, пронизывающие все более всю фн. глубину коры головного мозга. Вследствие этого значительная часть коры начинает служить основой для их интеллектуально-творческих ассоциаций. Поэтому, если у высших обезьян свободна от непосредственного восприятия 1/3 поверхности всей коры, то у отдельных людей эта зона достигает, а иногда и превышает 2/3.

Локализация психических функций все более и более четко проявляется по мере развития структуры мозга. В настоящее время известны более 100 функционально различных центров главным образом I-й и II-й сигнальных подсистем, управляющих и контролирующих протекание тех или иных алгоритмов подсистем как внутри организма, так и вне его. Вполне естественно, что этих центров гораздо больше ввиду того, что, как мы уже установили, каждый центр "обслуживает" только свою, строго специфическую функцию внутри или вне организма, а только внешних функций, как известно, многие и многие сотни и даже тысячи, поскольку вся социально-производственная деятельность, происходящая вокруг нас, состоит из тех или иных функций.

Бехтерев так писал на этот счет: “Кора мозга есть область, в которой запечатлеваются результаты жизненного опыта, столь необходимого для высших животных вообще и человека в особенности, как наиболее приспособляющегося существа. Человек рождается на свет, обладая соответствующими воспринимающими аппаратами: зрительным, слуховым, осязательным, обонятельным и вкусовым, мышечным и соматическим. Но нет сомнения в том, что новорожденный ребенок еще не умеет в полной мере смотреть, слушать, ощупывать, нюхать, вкушать, определять положение членов в пространстве и соответственным образом квалифицировать свои соматические состояния путем соответственного опыта. Все наблюдения над новорожденными детьми показывают, что они научаются в совершенстве всему этому лишь постепенно.

Что касается столь важных функций, как речь и ходьба или передвижение с установкой статической координации, то они у новорожденных детей совершенно отсутствуют и приобретаются лишь путем долгого опыта. Наконец, активное отношение к окружающему миру в целях удовлетворения своих потребностей, которое новорожденный ребенок проявляет лишь в примитивной форме, совершенствуется им с течением времени под влиянием опыта. Все эти приобретения, добываемые путем долгого упражнения, и являются функциями мозговой коры.

Таким образом, в период жизненного опыта дело идет не только о развитии, но и о совершенствовании внешних реакций, происходящих в зависимости от тех или других раздражений. Это-то совершенствование, состоящее в наиболее целесообразном использовании благоприятных раздражений в целях наилучшего обеспечения нужд организма и в устранении неблагоприятных раздражений, и происходит путем анализа их для осуществления дифференцировочных реакций соответственно отдельным составным частям внешних раздражений, но, вместе с тем, и для избирательного обобщения и синтеза различных внешних раздражений, смежных друг другу в пространстве и времени, в целях задержки одних реакций в определенных условиях и на определенное время, и в возбуждении и развитии других реакций в наиболее подходящие моменты времени в условиях наиболее выгодных для возможного использования раздражений в целях удовлетворения соответствующих потребностей организма.

Вот та сложная схема отправлений, с которой мы встречаемся при выяснении роли мозговой коры, как высшего органа сочетательно-рефлекторной деятельности индивида, при соучастии в этих отправлениях и соответствующих мозговых узлов. Эта деятельность стоит в прямом соотношении с состоянием кровообращения в мозгу и с его питанием.

Сочетательная деятельность коры основана на связи не самых раздражений, а их следов в нервных центрах, которые в них остаются вслед за раздражениями.

Из вышеизложенного ясно, что мозговая кора, в отличие от других областей цереброспинальной оси, дает возможность развивать и устанавливать временные связи между самыми различными ее отделами путем упражнения и воспитания в любом направлении. Дело в том, что полученный вышеуказанным образом сочетательный рефлекс не представляется вполне прочным, ибо, повторяемый многократно, он постепенно угасает или тормозится. Можно поддержать вновь развившийся сочетательный рефлекс путем нового возобновления совместного действия бывших раздражений, притом, чем чаще мы будем осуществлять это совмещение, тем прочнее будет удерживаться вызванный вышеуказанным путем сочетательный рефлекс. Это показывает, что связи между различными отделами мозговой коры ослабляются и затормаживаются при отсутствии упражнения, которым они были установлены. Но они возобновляются вновь с новым упражнением и становятся все более и более прочными при всяком возобновлении упражнения.

Обычно повторное возобновление сочетательного рефлекса без совмещения его с рефлексогенными раздражениями не разрывает связи, а лишь временно затормаживает ее, ибо достаточно дать некоторый отдых после прекращения сочетательного рефлекса, чтобы он возобновился вновь. Но, тем не менее, невозобновление совмещения нерефлексогенного с рефлексогенным раздражением может привести к окончательному разрыву установившейся было связи. Это можно утверждать на основании опытов с двигательным сочетательным рефлексом, что указывает на особую истощаемость вновь образованных связей в мозговой коре.”

Вполне понятно, что у разных людей имеется свой индивидуальный набор мозговых фн. центров и РАД, отражающийся в чертах характера каждого человека, его индивидуальной духовности и в профессиональных способностях, другими словами, формирующих то, что принято считать "душой" человека. В этой связи люди все больше стали разниться не только и не столько внешним обликом своего лица и тела, сколько внутренним обликом своей нервно-психической способности к различной функционально-алгоритмической деятельности и социальному поведению, являясь как бы носителями сложившихся в их головных мозгах своеобразных спектров фн. центров и наборов РАД.

Так, одни спектры центров и наборов РАД делают человека исполнительным, деловым и вежливым, другие же спектры делают из него неряху, неумелого и грубого индивида, а то и вовсе бандита, террориста, убийцу. Спектры и наборы одних позволяют им мастерить что-то полезное, изобретать, создавать; спектры и наборы других делают их способными только ломать, воровать, делать гадости, совершать преступления. Спектры ААФЦ и наборы РАД одних людей позволяют им играть на музыкальных инструментах и даже сочинять музыку, у других таких центров и наборов РАД нет. Одни люди способны к иностранным языкам, другие - нет, одни умеют плавать, другие - нет, одни умеют ездить на велосипеде, другие - нет, одни умеют играть в шахматы, другие - нет, одни умеют составлять программы для компьютеров, другие - нет, одни умеют строить дома, другие - нет, одни умеют воровать, другие - нет, одни умеют убивать, другие - нет, и т.д., и т.п.

Бехтерев следующим образом описывал эту особенность мозга: “Надо, впрочем, заметить, что как в отношении скорости установления связи, так и в отношении прочности ее имеются чрезвычайно большие индивидуальные различия в том смысле, что сочетательная связь либо устанавливается крайне медленно и требует большого числа повторений, либо она устанавливается легко и прочно, иногда с первого же сочетания или с двух, трех или нескольких сочетаний. В этом мы видим проявление принципа индивидуальности, что стоит в прямом соотношении с конституциональными условиями организма. Это указывает на неодинаковую быстроту развития у различных лиц новых сочетательных связей коры, но ничуть не указывает на качественную продуктивность мозговой работы.”

По мере развития Материи и ее движения в качестве-времени происходит дальнейшая дифференциация, специализация и локализация функций РАД и ААФЦ в коре головного мозга человека. Однако одновременная их интеграция исключает изолированное функционирование отдельных областей нейропиля коры, все ее части физиологически и функционально тесно связаны между собой.

Вследствие этого структура коры больших полушарий объединяет все многообразие АФЦ, ААФЦ и набора рефлекторных и рефлекторно-алгоритмических дуг (РД и РАД) каждого индивидуального человека в единое целое. В соответствии с требованиями организации Материи в ассоциативных областях в глубине коры образуется все больше новых АФЦ, ААФЦ и РАД, тем самым материализуя движение в качестве-времени на современном эта

2. Филогенез и онтогенез спинного мозга

Филогенез спинного мозга

В филогенезе спинного мозга отмечается вариабельность количества сегментов у представителей различных классов и видов. Но, являясь филогенетически древней структурой, спинной мозг мало изменяется в ходе эволюции. Пирамидные пути появляются только у млекопитающих в связи с развитием коры больших полушарий. Удельный вес спинного мозга по отношению к общей массе ЦНС в ходе филогенеза уменьшается за счет увеличения массы головного мозга.

Онтогенез спинного мозга

В онтогенезе спинной мозг формируется из заднего отдела медуллярной трубки. На первых стадиях развития нервная трубка на всем протяжении состоит из трех слоев: наружного (краевого), среднего (мантийного), внутреннего (эпендимного).

Эпендимные клетки выстилают внутренние стенки полости мозговой трубки. Клетки мантийного слоя преобразуются в нейробласты и спонгиобласты. Стенки трубки утолщаются неравномерно. Основной прирост нервной ткани идет в ее боковых частях. Нервные и глиальные клетки боковых стенок спинномозговой трубки образуют две пластинки: крыловидную и базальную.

Крыловидная пластинка располагается дорсолатерально вдоль дорсальной части нервной трубки, а основная, или базальная, лежит вентролатерально. Правая и левая половины пластинок соединены с дорсальной стороны тонкой крышей, а с вентральной стороны - дном. Причем и дно, и крыша расположены в глубине, около центрального канала. Отделяются пластинки друг от друга боковыми пограничными бороздами. Клетки крыловидной пластинки формируют чувствительные, сенсорные структуры задних отделов спинного мозга (задние рога серого вещества).

Базальная пластинка дает начало клеткам передних рогов - моторным структурам. Клетки, расположенные вблизи пограничных борозд, образуют вегетативные центры спинного мозга. Полость нервной трубки сужается из-за роста стенок спинного мозга и превращается в центральный спинномозговой канал. Возникают борозды, которые делят спинной мозг на правую и левую половины. Отростки нейронов спинного и головного мозга прорастают, покрываются миелином и формируют белое вещество спинного мозга.

Размещено на Allbest.ru