Конструкция мозга

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конструкция мозга

Нервная система человека представлена головным и спинным мозгом (центральная нервная система - ЦНС), спинномозговыми и черепными узлами и периферическими нервами (периферическая нервная система). Нервная система обеспечивает восприятие раздражений, воздействующих на организм (чувствительное звено), анализ и переработку поступающей информации (центральное звено) и ответную реакцию в виде возбуждения органов или их систем вплоть до возникновения целостных поведенческих актов (эффекторное, или двигательное, звено). Нервная система осуществляет регуляцию и интеграцию всех функций на разных уровнях - от клетки до целого организма. Благодаря этому происходит поддержание постоянства внутренней среды организма (гомеостаз) и приспособление его как единого целого к изменяющимся условиям внешней среды.

У человека по сравнению с высшими животными нервная система обогатилась новыми структурами и связями. Это создало условия для активной трудовой деятельности, развития высших психических функций (сознания, мышления, речи), формирования сложных форм социального поведения.

Клеточное строение. Элементарной структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка - нейрон (невроцит). В ней различают тело (сому) и отростки двух типов: дендриты и аксон. Дендриты - отностительно короткие протоплазматические выросты, у большинства нейронов многочисленные. Они сильно ветвятся, зачастую покрыты шипиками. Аксон (нейрит) - у большинства нейронов одиночный отросток, имеющий центральную часть (осевой цилиндр) и миелиновую оболочку. В конечных разветвлениях аксонов имеется синапс - сложное ультраструктурное образование. Через синапсы нейроны контактируют друг с другом и с клетками других органов и тканей. По дендритам возбуждение проходит к телу нейрона. Его ответная реакция в виде потенциала действия (нервного импульса) по аксону передаётся другим нейронам или клеткам исполнительных органов (мышечным, железистым).

Нейроны различаются по форме (пирамидные, клетки-зёрна, грушевидные, многоугольные и др.), по величине аксонов (коротко- и длинноаксонные), по количеству отростков (мультиполярные, униполярные, биполярные), по функциональному назначению (чувствительные, вставочные, двигательные), по гистологическим и фармакологическим реакциям и т.п.

Аксоны центральных и ганглиозных нейронов, собранные в пучки, образуют проводящие пути мозга и периферические нервы. Нервные волокна отличаются по диаметру (калибру), наличию или отсутствию мякотной (миелиновой) оболочки и др. У человека большинство волокон относится к мякотному типу. Безмякотные волокна, имеющие меньшую скорость проведения импульсов, преобладают в вегетативной нервной системе.

Другой структурный элемент нервной системы - глиальная клетка (глиоцит). Глиалные клетки многообразны по происхождению, структуре и функциям. Выделяют микро- и макроглию, основное назначение микроглии - фагоцитоз. В случае гибели нейронов (эта потеря невосполнима) они заполняют участки нервной ткани. Макроглия выполняет опорную и трофическую функции, её клетки продуцируют миелин. Глия влияет на скорость окислительно-восстановительных процессов, она играет роль в ферментативной активности нейронов.

Совокупность тел нейронов с дендритами составляет серое вещество мозга, совокупность аксонов - белое (за счёт оболочки) вещество. Серое вещество в ЦНС представлено ядрами и корой, белое - проводящими путями. В периферической нервной системе серое вещество образует узлы - ганглии, белое даёт периферические нервы.

Точные экспериментальные данные, позволяющие однозначно решить вопрос, на каком уровне филогенетического развития животных, у кого из наших отдалённых предков впервые возникло сознание, пока отсутствуют. Нет единой точки зрения и по вопросу о том, когда, на каком уровне индивидуального развития, появляется сознание у человеческих детей. А размах развития мозга впечатляющий! Начиная с абсолютного нуля, мозг ребёнка к концу девятого месяца внутриутробного развития достигает 335 граммов. На этом развитие не заканчивается. К моменту рождения толщина коры больших полушарий новорожденного едва достигает 2O% того, чем станет у взрослого. В последующие 4-5 лет дальнейший рост и развитие мозга продолжается достаточно интенсивно. Хотя в дальнейшем их темпы резко замедляются, тем не менее, к 15 годам вес мозга успевает увеличиться в 4 раза и достичь 1350 граммов, что практически равняется массе мозга взрослого человека. Всё это время, пока мозг растёт, одновременно происходит и серьёзное совершенствование его конструкции.

Учёные ознакомились с этим процессом. Зачатки нервной системы возникают уже на ранних этапах развития человеческого эмбриона. Приблизительно через сутки после оплодотворения начинаются деления дробления зиготы. На шестой-седьмой день насчитывается уже до 2OO клеток. Нервная система развивается из наружного зародышевого листка - эктодермы. Она закладывается на дорсальной (спинной) поверхности эмбриона вдоль почти всего зародыша в возрасте 2.5 недели в виде нервной пластинки одновременно с обособлением зародыша от внезародышевых частей. На 20-й день на его задней поверхности можно видеть вполне сформировавшуюся нервную пластинку, края пластинки приподнимаются, образуют валики, которые заворачиваются, образуя желобок, позднее их верхние края смыкаются, и таким образом на 25-й день формируется нервная трубка. В стенке трубки имеются эмбриональные клетки двух типов: нейробласты - будущие нейроны и спонгиобласты - будущие глиальные клетки. Несколько раньше этого за пределами будущей нервной трубки закладываются группы нейробластов (ганглиозная пластинка), из которых в дальнейшем формируются черепные, спинномозговые и вегетативные ганглии.

Из клеток, входящих в базальную (нижнюю) пластинку нервной трубки, будут развиваться двигательные нервные клетки, из клеток крыльной (верхней) пластинки - чувствительные. Рано дифференцируются передний и задний отделы нервной трубки. Её передний (краниальный) конец - будущий головной мозг - характеризуется чрезвычайно быстрыми темпами роста, большими абсолютными и относительными размерами, замедленными и поздними роками созревания. Вскоре после замыкания нервной трубки на её головном конце образуются три расширения - мозговые пузыри (на 6-й неделе их станет 5; столько же отделов имеет головной мозг взрослого человека). Появляются зачатки органов чувств - глазные и слуховые пузырьки, обонятельные ямки.

В каждом из отделов мозга сохраняется первичная полость: в спинном мозгу - в виде центрального канала, в головном - желудочков. Все желудочки сообщаются друг с другом. В них погружены сосудистые сплетения, продуцирующие мозговую жидкость. Они играют большую роль в газообменных и трофических процессах. Стенки желудочков выстланы эпендимой (гр. ependyma - одежда), которая в эмбриогенезе выступает как камбиальная (лат. cambium - обмен, смена) ткань.

Спинной и головной мозг одевают твёрдая, паутинная и мягкая оболочки. Самая внутренняя из них, пронизанная кровеносными сосудами, называется иначе сосудистой. В головном мозгу она проникает в борозды, прорастает в нервную ткань и образует сосудистые сплетения в желудочках. Паутинная оболочка срастается с мягкой, но не погружается, как первая, в борозды и сосудов не содержит. Твёрдая оболочка головного мозга - двойная. Её наружный листок срастается с надкостницей.

Нервная пластинка объединяет совсем немного нервных клеток - несколько сотен тысяч. Для мозга взрослого, где количество нейронов исчисляется 15 миллиардами, это совсем немного.

В сформировавшейся нервной пластинке на всём протяжении её существования число клеток практически не увеличивается, но после того как она свернётся в трубку, возникает вспышка клеточного размножения. В размножении участвуют практически все клетки нервной трубки. Необходимым условием для этого является их способность к синтезу ДНК, то есть возможность дублировать генетическую информацию. Без этого главный орган человеческого тела не сможет стать полноценным.

Синтез ДНК происходит в тот период, когда ядра клеток эпителиального слоя нервной трубки находятся в его губине, но перед делением они подтягиваются к её внутренней поверхности, а сами клетки ликвидируют свои отростки, видимо для того, чтобы они не путались и не мешали процессу раздвоения клеточных тел. Закончив деление, юные клетки вновь выбрасывают отростки, а их ядра возвращаются в более глубокие слои. Клетки делятся многократно, пока не утратят способность к синтезу ДНК. Тогда они покидают эпителий, переселяясь ближе к наружной поверхности нервной трубки, и образуют второй клеточный слой. В нём сосредоточиваются и молодые нейроны, которые уже не способны к дальнейшему делению, и клетки, из которых впоследствии возникает глия - опорные клетки мозга, до глубокой старости не теряющие способности к размножению. Примерно так же происходит деление клеток в любых участках нервной трубки, иными словами, во всех областях мозга, возникающих по мере его роста и развития, каждая окончательно сформировавшаяся клетка переселяется в наружный слой.

Пока неизвестно, как клетки каждого района получают сигнал к началу деления и как определяется дата окончания клеточного размножения. Но совершенно очевидно, что все сроки очень точно согласованы, и малейшее изменение программы развития может иметь для мозга катастрофические последствия. Сквозной график однозначно определяет последовательность и сроки осуществления всех этапов развития. Зная дату рождения нервной клетки, можно однозначно предсказать, в каком отделе мозга эта клетка будет находиться у взрослого человека. Клетки-"одногодки" обычно держатся тесной компанией, всю жизнь и живут, и работают вместе.

Путешествуя внутри растущего мозга, каждая клетка должна попасть в определённое место к точно назначенному сроку. Для этого должен существовать тщательно разработанный график движения на значительный отрезок времени, так как процесс перемещения клеток происходит не в одночасье. Скорость движения невелика - клетки перемещаются черепашьим шагом, со скоростью 0,1 миллиметра в сутки. Таким образом, если нервной клетке необходимо преодолеть путь в 1 сантиметр, ей потребуется больше трёх месяцев.

Процесс переселения осуществляется двумя способами. В обоих случаях он начинается одинаково: с той стороны клетки, которая обращена к наружной поверхности нервной трубки, у неё начинает расти отросток. Дальше возникают варианты. В одном случае ядро клетки протискивается в растущий отросток и движется всё дальше, пока не выберется к поверхности нервной трубки, а отросток, остающийся позади клетки, ликвидируется. В другом случае всё происходит сходным образом, только отросток позади движущегося клеточного ядра сохраняется. Эти клетки с помощью своего более старого отростка останутся связанными с внутренней поверхностью нервной трубки даже после того, как сами окажутся у её наружной поверхности.

Переселение клеток осуществляется по кратчайшему пути. Строго придерживаться выбранного направления помогают специальные клетки глии, имеющие необычайно длинные отростки. Эти клетки размножаются одновременно с нервными, и их тела находятся в одном с ними общем слое, а один из отростков идёт в строго радиальном направлении до самой поверхности нервной трубки. Вот по этому отростку глиальной клетки, как в теплице по натянутой вверх верёвке поднимается растущий стебель огуречной ботвы, и взбирается отросток нервной клетки.

Когда клетки попадут к месту назначения, они немедленно вступают в контакт со своими сверстницами, безошибочно узнавая в них своих родственников. Делают они это самостоятельно, не прибегая ни к чьей помощи. В этом учёных убеждает проделанный опыт, во время которого взвесь живых нервных клеток из трёх различных областей нервной трубки смешивали и помещали в одну общую колбу с питательной средой. Через некоторое время в ней возникало три скопления. Клетки собирались в группы по родственному принципу, хотя, конечно, встречались и заблудшие, стремящиеся затесаться в чужие компании.

Трудно сказать, откуда нервные клетки знают, кто есть кто. Предполагается, что в оболочку клеток встроены специальные крупные молекулы, вроде номерных знаков на городских домах. Менее понятно, каким образом обравшимся вместе клеткам удаётся принять одну и ту же "позу", то есть получить одну и ту же пространственную ориентацию. Например, пирамидные клетки коры головного мозга, названные так потому, что действительно имеют пирамидальную форму, располагают свои вершины, увенчанные пучком дендридов, в направлении поверхности коры, а свои основания, от которых отходит аксон, - параллельно белому веществу коры.

Видимо не только в колбе, но и в живом развивающемся мозге к компании родственных клеток тоже всегда может примкнуться чужак. Здесь судьба его, по-видимому, плачевна. Известно, что, путешествуя из зоны размножения к месту постоянного жительства, около 3% клеток сбивается с пути и попадает не по назначению. Учёные сумели разработать методы, позволяющие опознать их в любой области мозга, куда бы они ни забрели, куда бы ни переселились из места своего возникновения. Сразу после завершения переселения клетки-бродяги попадаются где угодно, но некоторое время спустя найти их уже не удаётся. Учёные полагают, что горе-переселенцы, попавшие в чуждый мир, не могут там прижиться и гибнут.

В настоящее время специалистам известны многие детали развития мозга, поэтому внимание исследователей приковано не столько к детализации этого процесса, сколько к выяснению причин, приводящих к тому, что развитие идёт именно таким путём, каким мы привыкли его видеть. В этой области ещё масса загадок. В их числе выбор нейроном способа передачи возбуждения на следующий нейрон. Для этого предназначены синапсы - специальные образования в местах контакта нервных отростков одной нервной клетки с другим нейроном. В мозгу человека синапсы передают возбуждение с помощью специальных химических веществ - медиаторов, проводников. Подразумевается, что речь идёт о проводниках возбуждения.

Известно свыше 20 различных медиаторов. Каждый вид клеток пользуется лишь каким-то одним из них. Кроме того, некоторое количество нейронов человеческого мозга возбуждает соседнюю клетку с помощью электричества.

Нервная клетка, перебравшаяся к месту постоянного жительства, первым делом отращивает отростки. Они появляются как дополнение к уже имеющимся или же сначала уничтожаются старые, и вся система отростков воссоздаётся заново.

В культуре тканей в колбе, во взвешенном состоянии в растворе питательной среды, у нервных клеток вырастают совершенно нормальные отростки, хотя они здесь лишены возможности вступить в контакты с другими клетками. Единственное условие для образования отростков - предварительное прикрепление нервных клеток к какому-нибудь основанию. Этот факт и способствует росту отростков у закончившей путешествие клетки, а информация о том, какими они должны быть, содержится в самом нейроне. В целом мозге на рост отростков оказывают влияние соседние нейроны и их отростки, а также глиальные клетки. На растущий отросток они воздействуют химически, механически и функционально, что определяет окончательную структуру нервных связей.

Колоссальные трудности роста отростков состоят в том, что каждый из них должен дотянуться до тела или отростков вполне определённой нервной клетки, или вступить в контакт со строго определённым видом нервных клеток, находящихся в весьма ограниченном районе. Отростки растут и продвигаются сквозь мозговой космос, как самонаводящиеся ракеты. В их роли выступает конус роста, находящийся на кончике отростка. В оболочке конуса находятся специальные молекулы, способные "узнать" молекулы-мишени на телах и отростках клеток, которые они разыскивают, а также определённые молекулы на поверхности встречных клеток, которые выполняют ту же роль, что и дорожные указатели на магистралях, заставляя растущий отросток отклониться от выбранного курса или резко его изменить. Чтобы адекватно реагировать на встречные указатели, растущий отросток должен быть снабжён подробной информацией о том, когда и как ему следует реагировать на каждый вид дорожных знаков. Только благодаря их наличию отростки нейронов способны проделать длинный путь и выйти в заданный район, который может находиться за тридевять земель, в мышцах и других органах, которым для работы необходимы указания нервной системы.

Разыскивать клетки-мишени отросткам помогает и то, что они растут (и путешествуют) все вместе, рядом, поддерживая между собой контакт на всём протяжении пути, и могут воспользоваться достоверной информацией одного наиболее способного отростка или небольшой группы конусов роста, выступающих в роли первопроходцев. Помогает и график движения, имеющийся в распоряжении каждого отростка. Если конус роста оснащён хронометром, ему известно, что он достаточно много времени провёл в пути и уже должен находиться где-то у цели. Значит, теперь ему следует энергично разыскивать мишень.

Важная особенность развития нейронов состоит в том, что они щедро отращивают отростки. Поэтому дендридов обычно вырастает намного больше, чем остаётся у взрослой клетки, а аксон образует гораздо больше ответвлений и вступает в связь с гораздо большим число нервных клеток, чем ему требуется контактов в зрелом возрасте. Со временем лишние отростки, их разветвления и образованные ими контакты ликвидируются. В процессе самоликвидации устраняются и все ошибки, возникшие в период роста отростков. Сохраняется лишь необходимый минимум связей, которые нейрон способен или, скорее, обязан, обслуживать.

Судьба нервных отростков и синапсов зависит от того, как они используются. Если линия связи эксплуатируется часто и на передаваемую с её помощью информацию не поступает рекламаций, эту связь стараются сохранить.

Несмотря на продолжительность и огромные сложности роста, каждый нейрон оказывается связанным именно с теми нервными клетками, с которыми ему надлежит вступить в контакт.

У некоторых животных, в частности у пресмыкающихся и амфибий, особенно в раннем детстве, прекрасно осуществляется регенерация, то есть восстановление утраченных тканей и органов. Если у лягушки перерезать глазной нерв - отростки ганглиозных клеток сетчатки глаза,- это не сделает её инвалидом. Отрастая, нервные отростки проделают тот же путь, который ранее совершили их предшественники, найдут в тектуме - особом отделе мозга - нейроны-мишени и установят с ними связи. Причём контакт возникает не со случайной клеткой тектума, а с вполне определённой. При этом зрение полностью восстанавливается. К лягушке возвратится способность различать цвет и форму предметов, умение отличать дичь от врагов, возможность точно определять её местонахождение в пространстве и успешно охотиться, даже хватать насекомых прямо на лету. Это означает, что связи нервных клеток оказались полностью восстановленными.

Глаз лягушки пересаживали ей на живот, но и отсюда отростки ганглиозных клеток умудрились добраться до соответствующих нейронов тектума. У других лягушек небольшие участки тектума вырезали и переносили в другой район тектума, да ещё сажали их там косо или даже поворачиали на 180 градусов. Всё равно регенерирующие отростки нейронов, идущие в составе зрительного нерва, находили нужные им клетки тектума, и зрение восстанавливалось.

Если у лягушки пересаживают кусочек кожи со спины на живот, полностью перерезая его нервы, то сразу после того, как рана подживёт, прикосновение к пересаженному участку вызывает правильную реакцию: лягушка тянется лапкой к тому месту, до которого дотронулись. Однако через пару дней лягушка начинает путаться. С каждым днём кожная зона, дающая неправильные реакции, увеличивается, пока не захватит весь лоскут. Теперь при прикосновении к кусочку кожи, пересаженному на брюхо, лягушка трёт себе лапкой спину. Такая смена реакций объясняется тем, что сначала в пересаженный лоскут врастали кожно-брюшные нервы, которым полагалось информировать мозг о том, что происходит в данном участке тела. Коже, взятой со спины, ничего не оставалось, как принять чужеродные нервные веточки. Позже, когда спинные кожные нервы наконец "нашли" заблудший кусок кожи (путь со спины немалый), чуждые нервы были отвергнуты и постепенно отмерли. Не полагается, чтобы кожа спины находилась у лягушки на животе, поэтому реакция животных не соответствует объективной действительности.

Консервативные нервные клетки оказываются не в состоянии перестроить свою работу при таких пертурбациях в организме. Когда у животного иссекали плечевые сегменты спинного мозга, управляющие передними конечностями, и на их место пересаживали другие. Если пересаженные клетки спинного мозга раньше не занимались организацией движения конечностей, то они просто не берутся за это дело, и мышцы передних конечностей остаются бездвижными. Нейроны, ранее управлявшие задними конечностями, пересаженные на новое место, способны заставить мышцы сокращаться, но квалифицированно руководить движением передних лап не могут. Нервные клетки не универсальны.

Если у мышонка зашить веки одного глаза, чтобы он не мог принимать участия в сборе зрительной информации, глазодоминантные полоски (специальное объединение нейронов в зрительной коре, шириной около 400 микрон) соответствующего зрительного рецептора начинают заметно худеть и в конце концов станут значительно уже, а полоски противоположного глаза толстеют, становятся шире. Таким образом, зрение компенсируется. Если же зашить оба глаза - зрение не разовьётся вовсе.

Развитие человеческого мозга занимает около 15 лет. Различные факторы жизни, различные внешние воздействия могут наложить существенный отпечаток на окончательную структуру мозга и повлиять на его функциональные особенности. Многичисленные эксперименты на животных свидетельствуют о том, что они в одинаковой степени касаются любых мозговых систем и любых отдельных групп нервных клеток. Под влиянием внешних, отнюдь не экстремальных воздействий на организм нервные клетки головного мозга вносят коррективы в своё строение и функции. При этом может даже измениться окончательный вид мозговых структур. Всё это серьёзно сказывается на функциях целого мозга. Поэтому важное значение имеют условия жизни, комплекс воздействий на организм, особенности воспитания, характер тренировки отдельных функциональных систем организма.

Работа мозга взрослого человека постоянно подвергается атаке внешних воздействий. И хотя с возрастом структурные реорганизации в мозгу человека осуществляются с большим трудом, функциональные изменения под влиянием внешних воздействий происходят в любом возрасте. Для этого существует много путей. Например, в мозгу между нервными клетками постоянно возникают новые синапсы, а неиспользуемые уничтожаются. Иногда сами синапсы не возникают и не исчезают, а лишь включаются в работу после длительного перерыва или подвергаются консервации в связи с ненадобностью. Так или иначе, работа мозга, и в первую очередь психические процессы, постоянно корректируются: в одних случаях совершенствуются, в других - ухудшаются. Всё это происходит под влиянием окружающей среды, в первую очередь, социальной, и не без нашего прямого влияния на процессы, происходящие в важнейшем органе нашего тела.

От совершенства конструкции мозга, от качества отдельных деталей, из которых он собран, и от точности и тщательности монтажных работ всецело зависит его деятельность, в том числе наиболее сложные функции, например, мышление.

Мозг - высокочувствительный орган, неотъемлемая составляющая нашего здоровья. То, как мы мыслим, тесно связано с тем, как мы себя чувствуем. Недостаток питания сказывается на нашем настроении и на работе мозга. Рафинированный сахар, кофеин, наркотики и алкоголь повышают содержание сахара в крови - главного источника энергии мозга. Эти вещества, как и табак, разрушают ещё и витамины, содержащиеся в организме, особенно комплекс витаминов B, заведующих нормальной деятельностью нервной системы. С ослаблением функций нервной системы нарушается самоконтроль и творческое мышление. Например, витамин B1 (тиамин) напрямую воздействует на способности человека к обучению. Известный как "витамин морали" B1 благотворно влияет на активизацию интеллектуальных возможностей человека. Переутомление, бессонница, беспричинная агрессивность - вот частые результаты недостатка витамина B1. Сбалансированная диета, при которой ограничивается потребление мяса и рекомендуется простая, естественная пища, способствует нормальному функционированию нервной системы и мозга, что в свою очередь усиливает самоконтроль и творческую самоотдачу.

Неудобные позы, которые принимает человек, вызывают нарушение баланса между левым и правым полушариями головного мозга. Функционирование мозга наиболее продуктивно, когда человек сидит выпрямившись, стоит и ходит не сутулясь. Умеренные и регулярные физические упражнения в сочетании с правильным дыханием увеличивают приток насыщенной кислородом крови к мозгу. Кислород - пища мозга. Периодические глубокие вдохи и вы-дохи способствуют снабжению мозга кислородом, увеличивая его приток по меньшей мере в три раза. Слово "inspiration" ("вдохновение") происходит от латинского "inspirare", что означает "вдыхать", а "spirit"("дух") - от слова "spirare", что означает "дышать".

Сознательно "налаживаемое" ритмичное глубокое дыхание (брюшное дыхание) способствует активизации своих возможностей. С помощью воображения кислород можно направить к различным частям организма, чтобы снять стрессовое напряжение, переутомление, дискомфорт и боль. Для этого при вдохе (через нос) следует представить себе, что энергичный, несущий жизнь поток воздуха устремляется к поражённым участкам организма, а при выдохе (через рот и через нос) - "выносит" из организма напряжение, дискомфорт, переутомление и боль. При этом и мозг концентрируется на активизации мысли.

Аристотель и его последователи, представители перипатетической ("прогуливающейся") школы философии, обсуждали со своими учениками различные проблемы искусства, науки и философии, прогуливаясь в Афинах на свежем воздухе, потому что высоко ценили стимулирующее воздействие ритмических движений на творческое мышление.

На заре ядерного века Альберт Эйнштейн заметил, что "развязанная" сила атома изменила всё, кроме структуры нашего мышления. Задача будущего заключается в том, чтобы "развязать" силу самого утончённого нашего "орудия"- человеческого мозга. Это означает, прежде всего, необходимость развития творческого мышления. Особую роль в связи с этим приобретает сознательное самовнушение, его практическое использование при формировании Силы Личности. Все испытания повседневной жизни можно рассматривать как стартовую площадку для тренировки сознательного самовнушения. Каждую преграду, каждую сложную ситуацию следует встречать простой, оптимистической мыслью: "Какой подходящий случай для тренировки сознательного самоконтроля и развития активизации творческой деятельности!"

Искусство мышления предусматривает использование и силы воображения, и возможностей подсознания (или Надсознания, Высшего Разума). Чем крепче здоровье, тем эффективнее мышление.

Стремитесь к простоте, ясности и искренности помыслов. Простота мысли и её выражения - результат переработки и синтеза жизненного опыта. Новое не разрушает старое, но переживает его. Самоконтроль поможет ориентироваться в выборе истинных жизненных ценностей.

Мышление открывает человеку возможность управлять деятельностью мозга и, соответственно, важнейшими функциями организма. По мере освоения новых сфер подсознания и неисчерпаемых запасов разума человек научится управлять своей силой и энергией. Разум способен охватить самоё высокое, создать самое красивое и изобрести самое полезное.

Творческий потенциал человека способен преодолеть гравитацию отрицания и ограниченности, он устремлён к будущему, в беспредельность мироздания.

Чтобы понять скрытые механизмы физиологической работы мозга требуется применить, по крайней мере, три важнейших методических приёма, которыми исследуют мозг: электрофизиологический, биохимический, и анатомо-гистологический. Благодаря упорному, многолетнему труду учёных начал смутно вырисовываться "физиологический портрет" структуры мозга, которая словно соединяет способности помнить, чувствовать, управлять движением мышц в единый, целеустремлённый и целедостигающий поведенческий акт, сплачивая и координируя работу многих частей мозга ради создания мысли, выработки программы действия и её воплощения в конкретные действия - так называемая интеграция.

Интегративная деятельность в нервной системе условно представляется состоящей из трёх уровней. На первом, относительно простом, находится одиночная нервная клетка - нейрон. Уже он способен к интегративной деятельности, то есть умеет переварить в себе за доли секунды гигантский объём сведений, получаемых через тысячи синапсов (контакт нервных клеток друг с другом и клетками исполнительных органов) на её теле и отростках, а за-тем послать через аксон электрические импульсы, где отразится и характер полученной информации, и врождённые и приобретённые свойства нейрона, и его полезный вклад в действие нейронного ансамбля, куда он включился.

Структуры мозга, состоящие из множества нейронов, способны к более сложной интегративной деятельности, чем нейрон. Но суть той работы и тут сходна: получить информацию, переработать её, словно следуя скрытому в уме множеству правил и ориентируясь на конечную задачу, а затем выдать поток электрических импульсов или химических веществ, в которых как-то отразится её решение. Это второй уровень интеграции.

Третий и самый сложный уровень интеграции - это деятельность целостного мозга.

Эволюция "нашла" три замечательных "конструктивных варианта" и воплотила их в жизнь в трёх типах мозга. Их характеризует объём и сложность обучения, которое посильно мозгу, опирающемуся на собственный опыт, в отличие от навыков и способностей, приобретённых далёкими предками и передаваемых по наследству.

Почти всё, что нужно знать существам, обладающим мозгом, построенным в соответствии с первым "конструктивным вариантом",- улиткам, бабочкам, червям, тараканам и прочим беспозвоночным, передавалось по наследству вместе с весьма жёсткими программами инстинктивного поведения. Самостоятельно они почти ничему не учатся. "Мозг первого варианта" устроен так, что его хватает практически только на беспрекословное повиновение инстинкту.

Эволюция нашла замечательный способ организации существования носителей мозга, созданного по "первому варианту", к условиям обитания. Мозг общественных насекомых она сделала как бы одной из тысяч клеток группового мозга - роя пчёл, ос, муравейника и т.д. Разные клетки - мозги такого группового мозга - специализируются на различных "профессиях": вентиляция улья, защита муравейника, уход за личинками и др.

По второму "конструктивному варианту" эволюция породила мозг, который уже не был рабом инстинкта. Он может самостоятельно уяснять и запоминать значительно больше причинно-следственных законов, но объём обучения определяется рамками местности, где обитает вид этого животного. Ограниченность такого "уяснения" врождённая. Её нельзя изменить даже воспитанием с раннего детства в чуждой для зверя среде.

Важнейшее отличие "мозга второго варианта" в том, что среди его структур лучше всего развиты те, которые необходимы для выживания именно в среде обитания. Это и массовый комплекс подкорковых ядер, с помощью которых летают и ориентируются птицы, и обширная слуховая кора, которой пользуются кошки, когда по звуковой картине местности издалека возвращаются домой, и великолепно развитые проводящие пути и корковые зоны анализаторы китов, дельфинов и летучих мышей, необходимые им для эхолокации.

А мозг "третьего варианта" - человеческий. Он способен к обучению, практически не ограниченному ни временем, ни пространством. Ни количество этапов, ни пути их выполнения - ничего для него заранее не предопределено, кроме главной цели. На основе такого обучения формируется уникальное в природе пластичное поведение человека. С этой целью эволюция снабдила мозг новейшими структурами особенного устройства. И этими структурами оказалась лобная кора.

Новейшая структура - лобная кора - действует по отношению к другим частям мозга как дирижёр или командир полка, удерживающий в сознании главную мысль и подчиняющий ей все остальные, частные. Словно перестраивая боевые порядки перед каждым новым препятствием, лоб быстро перегруппировывает нейроны и целые структуры мозга в новые содружества, временные объединения работников, чтобы в битве за жизнь побеждать не силой мышц, не мощными рогами или острыми клыками, но смекалкой и изворотливостью ума.

Кроме появившихся в мозге "молодых" структур, на которые опиралась эволюция, создавая центральную нервную систему "третьего варианта", в нашем мозге успешно действуют и эволюционные "пожилые" структуры, доставшиеся нам в наследство от животных, появившихся на земле задолго до нас. Поэтому в нашем мозге одновременно реализованы все три варианта, три идеи, и то, как сочетаются молодые и старые части мозга, будет зависеть от обучения и воспитания.

Почти вся кора мозга млекопитающих состоит из шести слоёв, каждый из которых включает нервные клетки характерного вида, а также отходящие от них и контактирующие с ними нервные волокна. Между клетками разных слоёв существует как бы своеобразное разделение труда: клетки одного пласта отсылают свои отростки к мышцам и управляют их движением, другого - получают информацию от рецепторов, третьего - от отдалённых соседей, четвёртого - от близких соседей и т.д.

В различных участках коры в зависимости от их назначения этот шести этажный "дом" имеет и разную архитектуру, поэтому нейроанатомы и различают в коре от 30 до 50 самостоятельных областей (в лобную кору из них объединяются 8).

Наибольшую самобытность строению каждой из областей придаёт "организация" того самого пласта, который как раз и определяет "профессию" этой зоны. Например, двигательные поля коры легко отличить по особому слою, занятому чрезвычайно крупными нервными клетками пирамидной формы, которые через свои отростки длиною несколько десятков сантиметров управляют сокращениями мышц. В некоторых корковых зонах - височной, затылочной и теменных долей - выражены, то есть, утолщены и чётко обособлены от соседей, клеточные пласты с особыми нейронами, принимающими импульсы, несущими зрительные, слуховые, кожные и другие сообщения от рецепторов.

Лобная кора лишена и "двигательного" и "чувствительного" пластов. На всех шести её "этажах" особенно много мелких клеток, так называемых интернейронов. Они выполняют почти исключительно внутрикорковую, даже "внутрилобную", работу и не участвуют в приёме и передаче импульсов вовне и извне коры. Спереди интернейронов есть клетки, отростки которых редко выходят за пределы своего слоя. Они похожи на зёрна (гранулы), поэтому называются гранулярными. Только в мозге хищников, обезьян и человека эти клетки в лобной коре составляют хорошо различимый под микроскопом пласт и во множестве расселены по всем "этажам" лба. Поэтому их лобная кора, совершенно новый в эволюции тип коры, имеет особое название - гранулярная. Из экспериментов вырисовывается общий механизм деятельности фронтальной коры, подобно "дирижёру" управляющей оркестром мозговых структур ради осуществления сложных видов целенаправленного поведения. Лобная кора управляет вниманием примерно следующим образом: она тормозит активность ретикулярной формации и избирательно облегчает проведение импульсов че-рез ядра таламуса - крупного подкоркового образования мозга. По приказу лобной коры таламического ядра, проводящие и отбирающие особо важную ин-формацию, будут детальнее осуществлять предварительную обработку сигналов перед тем, как её получит кора. Именно благодаря взаимодействию с гипоталамусом фронтальная кора приобретает свои уникальные дирижёрские способности. Изучение связей "лобных" клеток с остальным мозгом помогает представить себе дирижёрскую работу лба. Большинство отростков нервных клеток, которые лоб рассылает по всему мозгу, не оканчиваются на телах нейронов, а теряются в сплетениях дендритов - отростков нервной клетки - и там образуют синапсы. По отросткам дендритов нейрон получает, а по аксонам отсылает импульсы. Два рода синапсов существует в нейроне - детонаторные и интеграторные. Изменяя электрические свойства мембраны, нервные клетки через детонаторные синапсы тормозят активность нейрона либо, наоборот, усиливают его деятельность.

Действуя же через интеграторные синапсы, лоб непосредственно не заставляет нейрон молчать или генерировать импульсы, но тонко регулирует поступления к нему сообщений и их обработку. Нейрону самому предоставляется генерировать импульсы, но тонко регулируется поступление к нему сообщений и их обработка. Предоставляя инициативу оркестрантам, дирижёр - лоб освобождается от необходимости опекать их по мелочам. Он следит за верным исполнением главной идеи - мелодии, а вовсе не каждой отдельной ноты. Он модулирует, слегка изменяет, подстраивает работу нейронов и целых структур, согласует и направляет её ради ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ. Под влиянием лобной коры звучат цельные "мелодии", состоящие из электрических и биохимических процессов, исполняемых отдельными нейронами и целыми мозговыми структурами. В конечном итоге эти мозговые мелодии обращаются в поведенческие акты, поз-воляющие животному приспособиться к условиям окружающей среды и выжить.

Мощные пучки нервных волокон лоб посылает к структурам височной коры и гиппокампу. Гиппокамп действует наподобие библиографа, который словно помогает мозгу разыскивать на полках памяти нужные сведения. Синхронизация волн гиппокампа и виска есть отзвук "заговорившей" памяти. Гиппокамп и височная кора в нужный момент могут установить сотрудничество только с помощью лобной коры. Каким же образом лобная кора получает информацию, позволяющую "узнавать", на достижение какого полезного приспособительного результата следует нацелить активность животного?

Местом рождения биологических влечений, мотиваций, от вида которых и зависит направленность поведения, называют подбугорьем или гипоталамусом. При возникновении дискомфорта в организме, вызванного голодом, холодом, страхом, болью, любопытством и т.д. некоторые нейроны гипоталамуса, чувствительные к изменению этого показателя, чаще генерируют импульсы. По отросткам они посылаются ко многим структурам мозга, регулирующим стабильность внутренней среды. А у лобной коры богатейшие связи с ними. Именно лоб первым среди всей остальной коры услышит сигналы таких структур. В лобной коре возникает так называемая десинхронизация. Достижение результата "успокаивает" электрическую активность. Это указывает, что именно благодаря взаимодействию с гипоталамусом фронтальная кора приобретает свои уникальные дирижёрские способности. В компетенцию ретикулярной формации входит и внимание. Цепочка "ретикулярная формация - внимание - лобная кора".

Как же представляется общая схема, архитектоника процессов интеграции - объединение частей в целое- в мозге? Чтобы люди и животные достигали цели, структуры их мозга создают специальные системы взаимоотношений между собой. Одни части мозга вносят в эти системы потребность, другие с её помощью узнают в памяти, как эта потребность удовлетворялась раньше, третьи отыскивают похожие сигналы в настоящем, причём выделяют так называемые пусковые сигналы, важные для достижения цели (напр., запах жертвы для хищника) и безразличные, четвёртые из всего этого создают программу действий, а также образ того, к чему стремится живое существо. Затем эта программа осуществляется, полученные результаты сопоставляются с образом желаемого. Если они совпадают, то есть потребность в пище, в воде, убежище и прочем удовлетворена, возникают положительные эмоции, и интеграция распадается, если нет - появляются отрицательные эмоции. Тогда объединение мозговых структур сложится по новому, но на основе прежней потребности.

Этот принцип интеграции называется ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ, потому что она создаётся только на время, пока живое существо выполняет "функцию", то есть стремится к цели и достигает её. Но до тех пор пока не возникает потребности, или с того момента, как она удовлетворена, функциональной системы не существует. Это значит, что в мозге нет постоянных прочных объединений структур - строителей функциональных систем.

Функциональные системы существуют в двух обличиях: в физиологическом и психологическом - как временное сотрудничество отделов мозга и как союз ощущений, мотиваций и образа того, к чему стремится животное или человек в настоящий момент. Без фронтальной коры очень трудно разобраться, какой из сигналов пусковой, а какой безразличный по отношению к цели. Эта структура не имеет отношения к отдельным функциям мозга, но осуществляет их интеграцию в целенаправленные поведенческие реакции. Лобная кора удерживает здание внутримозговой интеграции в сохранности до тех пор, пока не будет достигнута цель, а затем, в случае успеха, словно демонтирует его. Именно мотивация есть инструмент, которым пользуется лобная кора, сохраняя функциональную систему.

Материалы публикаций

нервный возбуждение восприятие раздражение

1. Arbib M.A., Brains, Machines and Mathematics, New York, McGraw-Hill, 1964.

2. Arbib M.A., The metaphorical Brain, Willey-Intersclence, a Davision of John Willey and Sons, Inc. New York-London-Sydney-Toronto 1972.

3. Ashby W.R. Design for a Brain: The Origin of Adaptive Behavior. New York, John Wiley and Sons, 1960.

4. Buresh Jan, Bureshova Olga, Huston Joseph P. Techniques and basic experiments for the study of brain and behavior. Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam - New York, 1983.

5. Coue, Dr. Emile. Self-Mastery Through Conscious Autosuggestion. London, George Allen and Unwin, 1984.

6. Fuller, R. Buckminster. Critical Path. New York, St. Martin's Press, 1981.

7. Hall, Edward T. The Hidden Dimension. Garden City, N.Y., Doubleday and Company, 1966.

8. Katz B., Nerve, Muscle and Synapse, New York, McGraw-Hill, 1966.

9. Mertоn, Thomas. The Way of Chuang Tzu. Toronto, McClelland and Stewart, 1965.

10. Miller G.A., Galanter E., Pribram K.H. Plans and the Structure of Behhavior, New York, Henry Holt and Co., 1960.

11. Ostrander, Shella, and Schroeder, Lynn. Superlearning. New York, Nicholas Roerich Museum, 1978.

12. Pribram K.H., The Languages of the Brain, Englewood Cliffs, N.J., Prentice-Hall, 1971.

13. Rubinstein, Arthur. My Young Years. New York, Alfred A. Knopf, 1973.

14. Warner, Dr. Samuel J. Self-Realization and Self-Defeat. New York, Grove Press, 1966.

15. Арбиб М.А. Мозг, машина и математика. - М.: Наука, 1968.

16. Арбиб М.А. Метафорический мозг. - М.: Мир, 1976.

17. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум, поведение. - М. 1988.

18. Буреш Ян, Бурешова Ольга, Хьюстон Джозеф П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. - М.: Высшая школа, 1991.

19. Вулдридж Д. Механизмы мозга. - М.: Мир, 1965.

20. Катц Б. Нерв, мышца и синапс. - М., Мир, 1968.

21. Миллер Дж., Галантер Ю., Прибрам К.Х. Планы и структуры поведения. - М.: Прогресс, 1965.

22. Прибрам К.Г. Языки мозга. - М.: Прогресс, 1975.

23. Саркисов С.А. Структурные основы деятельности мозга. - М., 1980.

Размещено на Allbest.ru