Связанные понятия
Головно́й мозг (лат. cerebrum, др.-греч. ἐγκέφαλος) — главный орган центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночных находится внутри черепа. В анатомической номенклатуре позвоночных, в том числе человека, мозг в целом чаще всего обозначается как encephalon — латинизированная форма греческого слова; изначально латинское cerebrum стало синонимом большого мозга (telencephalon).
Головно́й мозг челове́ка (лат. encephalon) является органом центральной нервной системы, состоящей из множества взаимосвязанных между собой нервных клеток и их отростков.
Нейро́н , или невро́н (от др.-греч. νεῦρον — волокно, нерв) — структурно-функциональная единица нервной системы. Нейрон — электрически возбудимая клетка, которая обрабатывает, хранит и передает информацию с помощью электрических и химических сигналов. Нейрон имеет сложное строение и узкую специализацию. Клетка содержит ядро, тело клетки и отростки (дендриты и аксоны). В головном мозге человека насчитывается около 90—95 миллиардов нейронов. Нейроны могут соединяться один с другим, формируя биологические...
Спинно́й мозг (лат. medulla spinalis) — орган центральной нервной системы позвоночных, расположенный в позвоночном канале. Принято считать, что граница между спинным и головным мозгом проходит на уровне перекреста пирамидных волокон (хотя эта граница весьма условна). Внутри спинного мозга имеется полость, называемая центральным каналом (лат. canalis centralis). Спинной мозг защищён мягкой, паутинной и твёрдой мозговой оболочкой. Пространства между оболочками и спинномозговым каналом заполнены спинномозговой...
Мозжечо́к (лат. cerebellum — дословно «малый мозг») — отдел головного мозга позвоночных, отвечающий за координацию движений, регуляцию равновесия и мышечного тонуса. У человека располагается позади продолговатого мозга и варолиева моста, под затылочными долями полушарий головного мозга. Посредством трёх пар ножек мозжечок получает информацию из коры головного мозга, базальных ганглиев, экстрапирамидной системы, ствола головного мозга и спинного мозга. У различных таксонов позвоночных взаимоотношения...
Упоминания в литературе
Практика сечения трупов в научных целях позволила Алкмеону дать первое систематическое описание общего строения тела и предполагаемых функций организма. При изучении отдельных систем организма, в том числе
мозга и нервной системы, Алкмеон обнаружил наличие проводников, идущих от мозга к органам чувств. Им было установлено, что мозг, органы чувств и открытые им проводники имеются как у человека, так и у животных, а стало быть, и тем и другим должны быть свойственны переживания, ощущения и восприятия. Предположение Алкмеона о наличии психики у человека и животных как существ, обладающих нервной системой и головным мозгом, выражало новый взгляд на границы психического, который принято называть в настоящее время нейропсихизмом.
Чтобы разобраться в структуре
мозга , которая кажется случайной, в 1967 г. доктор Пол Маклин из Национального института психического здоровья попытался рассмотреть эволюцию мозга с позиции теории Чарльза Дарвина. Он разделил мозг на три части. (Дальнейшие исследования показали, что эта модель нуждается в уточнении, но мы используем ее как грубый набросок для приблизительного объяснения общей структуры мозга.) Во-первых, он заметил, что задняя и центральная часть человеческого мозга, включая мозговой ствол, мозжечок и подкорковые узлы, почти идентична по строению мозгу рептилий. Эти структуры, известные как «рептильный мозг», – самые древние структуры мозга, – управляют фундаментальными функциями организма, такими как равновесие, дыхание, пищеварение, сердцебиение и поддержание кровяного давления. Кроме того, они контролируют такие поведенческие схемы, как драка, охота, спаривание и территориальность, необходимые для выживания и воспроизведения себе подобных. Рептильный мозг существует примерно 500 млн лет (рис. 3).
Нейроны (от греч. neuron – нерв, клетки центральной нервной системы)
мозга человека и высших млекопитающих (и не только их) практически идентичны. Однако мышление, интеллект, в современном смысле слова, свойственны только человеку. Его мозг отличается от мозга высших млекопитающих не качеством нейронов, а их количеством и сложностью связей между ними. Значит, на каком-то этапе усложнения мозга количество нейронов и сложность связей, сложенные с определенным уровнем информации в ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, основное вещество хромосом клеток, отвечающих за передачу наследственности), переступили некоторый предел, за которым началось качественное изменение функциональных возможностей мозга – он приобрел новые свойства – обрел сознание. Произошло отделение «Я» от не «Я», качественно изменились аналитические способности – способности предвидеть результаты своих действий и многое другое.
Всю кору головного
мозга можно рассматривать как самоуправляемую систему, в которой функционируют два больших и связанных друг с другом блока – блок познания и движения и блок высшей регуляции поведения – два полушария. Правое полушарие создает целостную картину окружающей среды, левое связано с отображением отдельных объектов. Самые сложные и высокоорганизованные структуры находятся в лобных долях полушарий, в которых осуществляется управление высшими формами поведения человека. А чем сложнее нервные образования, тем скорее они подвергаются внешним воздействиям. Развитие человеческого мозга начинается в первые недели после образования плода в утробе матери.
Изучать то, как отдельные нейроны реагируют на определенные мысли, трудно. Для наблюдения за нейронами и их поведением нам пришлось бы извлечь
мозг из черепной коробки, но такой мозг не способен мыслить. То есть изучать надо живой мозг. Это правда, что современные методы наружного исследования не позволяют исследовать на живом мозге поведение отдельных нейронов. Для этого надо ввести электроды в ткань мозга, но интактный мозг между тем надежно защищен от взлома сводом черепа. Поэтому исследования, удостоенные в 2014 году Нобелевской премии, были проведены на животных. Ученые наблюдали за ходом возбуждения в отдельных нейронах гиппокампа (области мозга, о которой мы еще будем говорить ниже) крысы. При этом ученые установили, что существуют определенные нейроны, которые всегда активировались, когда животное находилось в определенном месте своего пути. Животное перемещалось по клетке свободно, и нейроны возбуждались независимо от направления, в котором животное бежало, оказываясь в определенном месте. Как только крыса оказывалась в топографическом поле данного нейрона, он тотчас же разряжался. Разряд не зависел от временных параметров, но только и исключительно от места. Эти специализированные нейроны были названы авторами «place cells», то есть клетками места. Так, впервые стало понятно, как мозг учится оценивать, в каком месте пространства он находится.
Связанные понятия (продолжение)
Эпифиз, или шишковидное тело (лат. corpus pineale, epiphysis cerebri), — эндокринная железа неврогенной группы, представлена небольшим шишковидным телом серовато-красноватого цвета, располагающимся в области четверохолмия среднего мозга. Снаружи эпифиз покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь железы отходят трабекулы, разделяющие её на дольки. Вырабатывает мелатонин, серотонин, адреногломерулотропин, диметилтриптамин.
Центра́льная не́рвная систе́ма (ЦНС) — основная часть нервной системы животных и человека, состоящая из нейронов, их отростков и вспомогательной глии; у беспозвоночных представлена системой тесно связанных между собой нервных узлов (ганглиев), у позвоночных животных (включая человека) — спинным и головным мозгом.
Нерв (лат. nervus) — составная часть нервной системы; покрытая оболочкой структура, состоящая из сплетения пучков нервных волокон (главным образом, представленных аксонами нейронов и поддерживающей их нейроглии), обеспечивающее передачу сигналов между головным и спинным мозгом и органами. Совокупность всех нервов организма образует периферическую нервную систему. Соседние нервы могут образовывать нервные сплетения. Крупные нервы называются нервными стволами. Дальше от мозга нервы разветвляются, в...
Гиппока́мп (от др.-греч. ἱππόκαμπος — морской конёк) — часть лимбической системы головного мозга (обонятельного мозга). Участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную). Генерирует тета-ритм при удержании внимания.
Периферическая нервная система — условно выделяемая часть нервной системы, находящаяся за пределами головного и спинного мозга. Она состоит из черепных и спинальных нервов, а также нервов и сплетений вегетативной нервной системы, соединяя центральную нервную систему с органами тела.
Нейроглия , или просто глия (от др.-греч. νεῦρον — волокно, нерв + γλία — клей), — совокупность вспомогательных клеток нервной ткани. Составляет около 40 % объёма ЦНС. Количество глиальных клеток в мозге примерно равно количеству нейронов. Термин ввёл в 1846 году Рудольф Вирхов.
Мозгово́й ствол , или ствол головного мозга, — традиционно выделяющийся отдел третьего мозга, представляющий собой протяжённое образование, продолжающее спинной мозг.
Се́рдце (лат. соr, греч. καρδιά) — полый фиброзно-мышечный орган, обеспечивающий посредством повторных ритмичных сокращений ток крови по кровеносным сосудам. Присутствует у всех живых организмов с развитой кровеносной системой, включая всех позвоночных, в том числе и человека. Сердце позвоночных состоит главным образом из сердечной, эндотелиальной и соединительной ткани. При этом сердечная мышца представляет собой особый вид поперечно-полосатой мышечной ткани, встречающейся исключительно в сердце...
Гипотала́мус (лат. hypothalamus, от греч. ὑπό — «под» и θάλαμος — «комната, камера, отсек, таламус») — небольшая область в промежуточном мозге, включающая в себя большое число групп клеток (свыше 30 ядер), которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. Гипоталамус связан нервными путями практически со всеми отделами центральной нервной системы, включая кору, гиппокамп, миндалину, мозжечок, ствол мозга и спинной мозг. Вместе с гипофизом гипоталамус образует гипоталамо-гипофизарную...
Сомати́ческая не́рвная систе́ма (от греч. soma — тело) — часть нервной системы человека, представляющая собой совокупность афферентных (чувствительных) и эфферентных (двигательных) нервных волокон, иннервирующих мышцы (у позвоночных — скелетные), кожу, суставы. Соматическая система — это часть периферической нервной системы, которая занимается доставкой моторной (двигательной) и сенсорной (чувственной) информации до центральной нервной системы и обратно. Эта система состоит из нервов, прикрепленных...
Вегетати́вная не́рвная систе́ма (от лат. vegetatio — возбуждение, от лат. vegetativus — растительный), ВНС, автономная нервная система, ганглионарная нервная система (от лат. ganglion — нервный узел), висцеральная нервная система (от лат. viscera — внутренности), органная нервная система, чревная нервная система, systema nervosum autonomicum (PNA) — часть нервной системы организма, комплекс центральных и периферических клеточных структур, регулирующих функциональный уровень организма, необходимый...
Лимбическая система (от лат. limbus — граница, край) — совокупность ряда структур головного мозга, расположенных на обеих сторонах таламуса, непосредственно под конечным мозгом. Окутывает верхнюю часть ствола головного мозга, будто поясом, и образует его край (лимб). Это не отдельная система, но скопление структур из конечного мозга, промежуточного мозга (диэнцефалона), и среднего мозга (мезэнцефалона).
Рефле́кс (от лат. reflexus— отражённый) — стереотипная (стандартная, одинаковая в одинаковых условиях) реакция живого организма на какое-либо воздействие (раздражитель), проходящая с участием рецепторов и под управлением нервной системы. Рефлексы существуют у многоклеточных живых организмов, обладающих нервной системой, осуществляются посредством рефлекторной дуги. Рефлекс — основная форма деятельности нервной системы.
Серое вещество (лат. substantia grisea) — главный компонент центральной нервной системы позвоночных животных и человека, включающий клеточные тела нейронов, нейропиль (частично: дендриты, безмиелиновые аксоны, отростки глиальных клеток), глиальные клетки (астроциты и олигодендроциты), а также капилляры. Противопоставляется белому веществу мозга, не содержащему тел нейронов и состоящему главным образом из пучков миелиновых волокон. Цветовая дифференциация белого и серого вещества нервной ткани обусловлена...
Кора больших полушарий головного мозга или кора головного мозга (лат. cortex cerebri) — структура головного мозга, слой серого вещества толщиной 1,3—4,5 мм, расположенный по периферии полушарий большого мозга и покрывающий их. Наибольшая толщина отмечается в верхних участках предцентральной, постцентральной извилин и парацентральной дольки.
Конечный мозг (лат. telencephalon) — самый передний отдел головного мозга. Состоит из двух полушарий большого мозга (покрытых корой), мозолистого тела, полосатого тела и обонятельного мозга. Является наиболее крупным отделом головного мозга. Это также самая развитая структура, покрывающая собой все отделы головного мозга.
Афферентация (от лат. afferens — «приносящий») — постоянный поток нервных импульсов, поступающих в центральную нервную систему от органов чувств, воспринимающих информацию как от внешних раздражителей (экстерорецепция), так и от внутренних органов (интерорецепция). Находится в прямой зависимости от количества и силы воздействующих раздражителей, а также от состояния — активности или пассивности — индивида.
Полоса́тое те́ло (лат. corpus striatum) — анатомическая структура конечного мозга, относящаяся к базальным ядрам полушарий головного мозга.
Мы́шцы или му́скулы (от лат. musculus — мышца) — часть опорно-двигательного аппарата в совокупности с костями организма, способная к сокращению. Предназначены для выполнения различных действий: движения тела, поддержания позы, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят из упругой, эластичной мышечной ткани, которую, в свою очередь, представляют клетки миоциты (мышечные клетки). Мышцы способны сокращаться под влиянием нервных импульсов. Для мышц характерно утомление, которое проявляется при...
Мотонейро́н (от лат. motor — приводящий в движение и нейрон; двигательный нейро́н) — крупная нервная клетка в передних рогах спинного мозга. Мотонейроны обеспечивают моторную координацию и поддержание мышечного тонуса.
Нервная ткань — ткань эктодермального происхождения, представляет собой систему специализированных структур, образующих основу нервной системы и создающих условия для реализации её функций. Нервная ткань осуществляет восприятие и преобразование раздражителей в нервный импульс и передачу его к эффектору. Нервная ткань обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем организма и их регуляцию.
Передний мозг , или прозэнцефалон (лат. prosencephalon, англ. forebrain) — это отдел головного мозга хордовых животных, выделяемый на основании особенностей его эмбрионального развития у этих видов животных. Передний мозг (прозэнцефалон) является одним из трёх первичных мозговых пузырей, образующихся в первичной нервной трубке вскоре после нейруляции и образования нейромер, на так называемой трёхпузырьковой стадии развития ЦНС эмбриона. Двумя другими первичными мозговыми пузырями являются средний...
Голубое пятно (голубоватое место, голубоватое пятно, синее пятно/место, лат. locus coeruleus) — ядро, расположенное в стволе мозга на уровне моста (участок голубоватого цвета в верхнелатеральной части ромбовидной ямки ствола головного мозга кнаружи от верхней ямки), часть ретикулярной формации. Система его проекций очень широка — аксоны восходят к верхним слоям коры больших полушарий, гиппокампу, миндалине, перегородке, полосатому телу, коре мозжечка. Нисходящие проекции идут в спинной мозг к симпатическим...
Ноцице́пция ; ноциперце́пция; физиологи́ческая боль — это активность в афферентных (чувствительных) нервных волокнах периферической и центральной нервной системы, возбуждаемая разнообразными стимулами, обладающими пульсирующей интенсивностью. Данная активность генерируется ноцицепторами, или по-другому рецепторами боли, которые могут отслеживать механические, тепловые или химические воздействия, превышающие генетически установленный порог возбудимости. Получив повреждающий стимул, ноцицептор передаёт...
Реце́птор — объединение из терминалей (нервных окончаний) дендритов чувствительных нейронов, глии, специализированных образований межклеточного вещества и специализированных клеток других тканей, которые в комплексе обеспечивают превращение влияния факторов внешней или внутренней среды (раздражитель) в нервный импульс. В некоторых рецепторах (например, вкусовых и слуховых рецепторах человека) раздражитель непосредственно воспринимается специализированными клетками эпителиального происхождения или...
Экстрапирамидная система (лат. extra — вне, снаружи, в стороне + pyramis, греч. πϋραμίς — пирамида) — совокупность структур (образований) головного мозга, участвующих в управлении движениями, поддержании мышечного тонуса и позы, минуя кортикоспинальную (пирамидную) систему. Структура расположена в больших полушариях и стволе головного мозга.
Вставочный нейрон (синонимы: интернейрон, промежуточный нейрон; англ. interneuron, relay neuron, association neuron, bipolar neuron) — нейрон, связанный только с другими нейронами, в отличие от двигательных нейронов, иннервирующих мышечные волокна, и сенсорных нейронов, преобразующих стимулы из внешней среды в электрические сигналы.
Прилежащее ядро (лат. nucleus accumbens, сокращенно — NAcc, другие названия: прилегающее ядро перегородки, полулежащее ядро) — группа нейронов в вентральной части полосатого тела, является важной частью мезолимбического пути, участвующего в системе вознаграждений, формировании удовольствия, смеха, зависимости, агрессии, страха и эффекта плацебо.
Кровено́сные сосу́ды — эластичные трубчатые образования в теле животных и человека, по которым силой ритмически сокращающегося сердца или пульсирующего сосуда осуществляется перемещение крови по организму: к органам и тканям по артериям, артериолам, капиллярам, и от них к сердцу — по венулам и венам.
Тала́мус , иногда — зри́тельные бугры (лат. Thalamus; от др.-греч. θάλαμος — «камера, комната, отсек») — отдел головного мозга, представляющий собой большую массу серого вещества, расположенную в верхней части таламической области промежуточного мозга хордовых животных, в том числе и человека. Впервые описан древнеримским врачом и анатомом Галеном. Таламус — это парная структура, состоящая из двух половинок, симметричных относительно межполушарной плоскости. Таламус находится глубже структур большого...
Клетки Пуркинье (англ. Purkinje cells) — крупные нервные клетки коры мозжечка. Своё название клетки получили в честь их первооткрывателя, чешского врача и физиолога Яна Эвангелисты Пуркинье.
Рефлекторная дуга (нервная дуга) — путь, проходимый нервными импульсами при осуществлении рефлекса.
Продолговатый мозг (лат. myelencephalon, medulla oblongata), или луковица головного мозга (лат. bulbus cerebri), — задний отдел головного мозга, непосредственное продолжение спинного мозга. Происходит из ромбовидного мозга и входит в ствол головного мозга. Регулирует такие основные процессы жизнедеятельности, как дыхание и кровообращение, поэтому в случае повреждения продолговатого мозга мгновенно наступает смерть.
Средний мозг , или мезэнцефалон (англ. Midbrain, лат. Mesencephalon; термин «мезэнцефалон» происходит от др.-греч. μέσος — «месос» — средний, и ἐγκέφᾰλος — «энкефалос» — буквально «находящийся внутри головы», то есть головной мозг) — это отдел головного мозга хордовых животных, развивающийся из среднего из трёх первичных мозговых пузырей эмбриона. Этот отдел мозга ответствен за осуществление многих важных физиологических функций, таких, как зрение, слух, контроль движений, регуляция циклов сна и бодрствования...
Шванновские клетки (леммоциты) — вспомогательные клетки нервной ткани, которые формируются вдоль аксонов периферических нервных волокон. Создают, а иногда и разрушают, электроизолирующую миелиновую оболочку нейронов. Выполняют опорную (поддерживают аксон) и трофическую (питают тело нейрона) функции. Описаны немецким физиологом Теодором Шванном в 1838 году и названы в его честь.
Чувстви́тельность в физиологии — * воспринимаемая психикой часть рецепции (всей афферентной импульсации, поступающей в различные отделы ЦНС);
Астроцит (лат. astrocytus; от греч. astron — звезда; и kýtos, здесь — клетка) — тип нейроглиальной клетки звездчатой формы с многочисленными отростками. Совокупность астроцитов называется астроглией.
Миелин (в некоторых изданиях употребляется некорректная теперь форма миэлин) — вещество, образующее миелиновую оболочку нервных волокон.
Ретикулярная формация (лат. reticulum — сеточка, formatio — образование) — это образование, тянущееся вдоль всей оси ствола головного мозга. Своим названием оно обязано сетчатой структуре, образуемой его нервными клетками с очень сложными связями. Формация состоит из ретикулярных ядер и большой сети нейронов с разветвлёнными аксонами и дендритами, представляющих единый комплекс, который осуществляет активацию коры головного мозга и контролирует рефлекторную деятельность спинного мозга. Эта сеть нейронов...
Симпати́ческая не́рвная систе́ма (от греч. συμπαθής чувствительный, сочувственный) — часть автономной (вегетативной) нервной системы, ганглии которой расположены на значительном расстоянии от иннервируемых органов. Активация вызывает возбуждение сердечной деятельности.
Парасимпатическая нервная система — часть автономной нервной системы, связанная с симпатической нервной системой и функционально ей противопоставляемая, поддерживает гомеостаз. В парасимпатической нервной системе находятся ганглии (нервные узлы)
Мы́шечные тка́ни (лат. Textus muscularis «ткань мышечная») — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных...
Гипо́физ (лат. hypophysis — отросток; синонимы: ни́жний мозгово́й прида́ток, питуита́рная железа́) — мозговой придаток в форме округлого образования, расположенного на нижней поверхности головного мозга в костном кармане, называемом турецким седлом, вырабатывает гормоны, влияющие на рост, обмен веществ и репродуктивную функцию. Является центральным органом эндокринной системы; тесно связан и взаимодействует с гипоталамусом.
Передняя поясная кора (ППК, лат. cortex cingularis anterior, англ. anterior cingulate cortex, ACC) — фронтальная часть поясной коры, напоминающая по виду «ошейник» вокруг мозолистого тела. Она соответствует цитоархитектоническим полям Бродмана 24, 32 и 33. Предполагается, что она играет роль в разнообразных автономных функциях, таких как регулирование кровяного давления и сердечного ритма. Она также участвует в выполнении когнитивных функций, таких как ожидание награды, принятие решений, эмпатия...
Упоминания в литературе (продолжение)
Принцип работы коры полушарий головного
мозга человека имеет более сложную природу и нам необходимо подробное рассмотрение его механизмов, сточки зрения современной науки. Современная наука рассматривает механизм действия коры полушарий головного мозга исключительно по химическим и физическим свойствам вещества и совершенно не видит качеств и способностей, не идентифицирует взаимодействие разумных полей, отчего, до сих пор неспособна ответить на вопрос, что же на самом деле представляет из себя человеческое сознание?
Кора
мозга разделена на несколько долей в зависимости от расположения в черепе (см. рис. 3). Несмотря на то что у всех долей есть свои, только им присущие функции, они не действуют поодиночке. Все нервные клетки мозга должны входить в общую сеть, чтобы работать. А функции, которые считаются локализованными в отдельных центрах мозга, зависят от совместной работы с группами нервных клеток из других отделов мозга.
Ученый впервые дал систематическое описание общего строения тела и характеристику предполагаемых функций организма. При изучении отдельных систем организма, в том числе
мозга и нервной системы, Алк-меон обнаружил проводники, идущие к органам чувств. Как оказалось, они присутствуют также и у животных, а значит, и им должны быть свойственны переживания, ощущения и восприятия. Новаторские взгляды Алкмео-на на границы психического принято называть сейчас нейропсихизмом.
Понятие рефлексии является понятием философским и психологическим. Но в связи с развитием и успехами в изучении физиологии
мозга и нервной системы стали предприниматься попытки «материализовать» это понятие, придать ему определенный физиологический смысл. Так, еще в XIX в. немецкий врач Г. Кцольбе, интересовавшийся философскими вопросами, полагал, что в нервной системе человека возникает обратное движение нервного тока к участкам мозга, возбужденным прямыми сенсорными воздействиями, и именно оно составляет механизм сознания. Кцольбе считал, что прямое движение нервного тока, вызванное воздействием объектов на органы чувств, представляет собой своего рода отображение внешнего мира. А когда в те же самые пункты нервной системы повторно приходит нервный ток из высших мозговых центров, то происходит соединение внешнего и нашего внутреннего и рождается то общее свойство или качество всех видов духовной деятельности, которое называют сознанием.
Ныне более тщательным изучением этого явления занялась специальная наука – нейрогастроэнтерология, кстати, сделавшая уже немало открытий. Например, исследователи из Лондонского университета полагают, что брюшной
мозг достался нам в наследство с тех времен, когда природа конструировала первые зачатки нервной системы, экспериментируя еще с дождевыми червями. Постепенно, когда для выполнения тех или иных функций животным понадобился более сложный мозг, стала развиваться центральная нервная система. Но брюшной мозг не исчез, так как оказался полезным при эмбриогенезе. На одной из стадий развития у эмбриона оба мозга развиваются совершенно независимо друг от друга. Затем между ними протягивается блуждающий нерв, и оба мозга развиваются параллельно.
По поводу существования особого механизма восприятия гравитации ученые высказывают различное мнение. Некоторые исследователи сводят этот механизм к наличию гравитационных рецепторов на уровне височных отделов головного
мозга и эпифиза. Но есть и более радикальные точки зрения. Высказываются предположения, что энергия гравитационного поля воспринимается всем головным мозгом и всей нервной системой, что на изменение притяжения человек реагирует каждой клеткой своего тела. Ведь даже без нервной системы самые простые растения "знают" где верх, а где низ. И растут точно корнями вниз, а стеблем вверх.
После того как я изготовил пластилиновую модель
мозга на курсе нейроанатомии, я воспринимал мозг как некий особый орган, работающий принципиально иначе, нежели другие части тела. Это, конечно, так и есть: почки или печень не могут получать и обрабатывать информацию о раздражителях, с которыми сталкиваются наши органы чувств, а их клетки не могут хранить и вызывать воспоминания или обеспечивать работу сознательной мысли. Однако Грундфест напомнил мне, что у всех клеток есть ряд общих свойств. В 1839 году анатомы Маттиас Якоб Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, согласно которой все живые существа, от простейших микроорганизмов и растений до сложно устроенных людей, состоят из одних и тех же элементарных единиц, называемых клетками. Хотя клетки разных животных и растений отличаются друг от друга важными деталями, все они обладают рядом общих свойств.
Ни в коем случае не следует упускать из виду, что исключительно важное значение имеют, помимо автономных режимов функционирования полушарий, также и режимы их интегративного функционирования. Именно с ними, а не столько с развитием функций каждого полушария в отдельности, и связано рождение сакраментального надприродного качества человеческого
мозга . Неслучайно мозолистое тело мозга (центральная связующая комиссура между полушариями) у человека уже, чем у его эволюционных предшественников. Следствием этого являются: существенно более высокий уровень внутреннего напряжения в психической системе, более выраженные формы МФА во всех их проявлениях, нарушение или разрушение интегративных психических связей, присущих животным, и компенсаторное усиление функциональной и энергетической нагрузки на сохраняющиеся каналы.
В исследовании условных рефлексов мы всегда имеем дело с работой сложнейшей системы рецепторов и столь же сложным кортикальным их представительством, т. е. с высокодифференцированной системой анализаторов. Именно готовность, функциональная определенность и относительная устойчивость чувствительности на высших ступенях развития позволяют увидеть четкую картину «замыкательной» деятельности полушарий головного
мозга . Однако сенсорная сфера, ее собственная динамика как бы выходят при этом из поля зрения исследования, которое ограничивается изучением динамики связей центров. Сами же процессы в этих центрах принимаются в качестве готовой предпосылки. Таким образом, в классических исследованиях условнорефлекторной деятельности мы, как правило, имеем дело лишь с процессами действия агентов, индифферентных для данного органа (например, для слюнной железы), тогда как общее сигнальное значение этих агентов уже морфологически закреплено ходом филогенетического развития в виде безусловных ориентировочных реакций. Непосредственно в эксперименте с высшими животными общий принцип «условности» выступает только с этой генетически вторичной своей стороны, т. е. как бы только в дальнейшем своем проявлении.
Главным аргументом в пользу интерпретации свойств переднего отдела
мозга как носителя общих свойств для В. Д. Небылицына было то, что передний мозг, в отличие от сенсорного, ретроцентрального отдела мозга, выступает в качестве регулирующей, управляющей системы. Эта система держит под своим контролем все основные механизмы организма – от витальных реакций до сложнейших интеллектуальных операций. Положив в основу разделения общих и частных свойств, по сути своей, нейроанатомический принцип, В. Д. Небылицын полагал, что первоочередной задачей в решении проблемы общих и частных свойств должно стать сравнительное изучение конкретных нейрофизиологических параметров. Эти параметры характеризуют специфичность передних отделов мозга по отношению к центральным отделам. Некоторые из предположений Владимира Дмитриевича были реализованы еще при его жизни (Крупнов, Небылицын, 1971). Однако основные исследования по этой проблеме были проведены позже, в частности, его ближайшими учениками (Базылевич, 1983). Действительно, был получен целый ряд фактов, свидетельствующих об особом режиме функционирования лобных отделов мозга, что проявилось в существовании специальных синдромов показателей, характерных только для передних отделов мозга. Однако в этих исследованиях были обнаружены и четкие признаки регионального своеобразия синдромов лобных свойств, что убедительно свидетельствовало о «парциальности» общих свойств нервной системы в передних отделах мозга. Интересно отметить, что В. Д. Небылицын предвидел подобный исход и высказывал предположение, что общие свойства, измеряемые в лобных отделах, могут быть тоже частными, поскольку «они представляют параметры пусть весьма обширного, но все же, анатомически функционально ограниченного комплекса структур головного мозга» (Небылицын, 1976, с. 223).
Иерархическое управление окуломоторикой. ЭОГ в ее тесном взаимодействии с современной нейрофизиологией позволило отказаться от архаичных представлений о дихотомической затылочно-лобной кортикальной организации окуломоторики. Их закономерно сменила уровневая концепция сенсомоторных процессов (Митькин, 1974, 1982), дальнейшая разработка которой продолжается. Обновление научных «декораций» инициировалось невозможностью объяснить со старых позиций ряд фактов: а) значительную степень непроизвольности, неконтролируемости и неосознанности движений глаз; б) наличие врожденных окуломоторных реакций у младенцев при слабой кортикализации моторных функций; в) сохранение основных окуломоторных функций при декортикализации животных; г) универсальные формы окуломоторики на всем протяжении эволюции (даже у низших позвоночных с практически отсутствующей корой). Однако такая смена позиции не избавила исследователей от появления других не менее трудных проблем. Дело в том, что все отделы ствола
мозга (т. е. уровня, ставшего теперь ответственным за окуломоторику) так или иначе связаны с этим процессом, что, в свою очередь, провоцирует вопрос о наличии общего для всех управляющего центра. Многолетний поиске использованием эволюционных данных привел исследователей к выводу, что роль такого интегратора выполняют верхние двухолмия (ВД) – мезэнцефалическое нервное образование, в котором оканчиваются аксоны ганглиозных клеток сетчатки. Полисенсорная конвергенция на нейронах ВД обеспечивает соотнесение окуломоторики с общей соматической моторикой и адекватные реакции на зрительные сигналы (в обоих случаях требуется участие интернейронов). Таким образом, кратчайший путь окуломоторного ответа на зрительный стимул включает следующие инстанции: рецепторы сетчатки – ганглиозные клетки – клетки афферентного поверхностного слоя ВД – интернейроны ВД – премоторные нейроны глубоких слоев ВД – мотонейроны глазодвигательных ядер (Батуев, Таиров, 1978).
А что потом? Вот получила нервная клетка конкретный сигнал, и в ее глубинах началась в содружестве с другими клетками, образующими всю разветвленную нервную систему и
мозг животного, уникальная деятельность. Происходит запоминание пришедшей информации, извлечение из памяти нужных сведений, принятие решений, отдача приказов мышцам и различным органам. Однако каким образом? На это сегодня нет четкого ответа. Ну, а поскольку непонятно, как действуют отдельные нервные клетки и их комплексы, то не ясен и принцип работы мозга в целом.
Способ второй – развитие головного
мозга . В современной науке о человеке выделяется довольно много факторов очеловечивания, которые сыграли свою роль в пресловутом превращении обезьяны в человека. По Е.Н. Хрисанфоровой и П.М. Мажуге, основными факторами гоминизации являлись «прямохождение, большой высокоразвитый мозг, приспособленная к трудовой деятельности рука, а также дентиция – строение зубной системы» [50], Самое важное из перечисленного – это, конечно, высокоразвитый мозг и соответственно высокий интеллект, все остальное лишь причины (приведшие к развитию мозга) или следствия такового развития. Как известно, в процессе эволюции от последних из обезьян (австралопитеков) до человека разумного объем мозга возрос почти в три раза. При этом наибольшие изменения претерпела кора больших полушарий, все ее отделы (теменная, затылочная височная) существенно разрослись, но особенная эволюционная нагрузка легла на лобные доли коры (третичную кору), те самые, которые у современного человека составляют «специфически человеческую область мозга» и отвечают за развитие высших психических функций, сознания, мышления, речи [21]. Связь лобной коры человека разумного с интеллектуальными функциями в доказательствах не нуждается. Нейропсихологией собрано достаточно фактов, иллюстрирующих это положение: повреждения лобной коры ведут к разрушению всей психической деятельности человека, особенно интеллектуальной; а некоторые формы умственной отсталости сопровождаются недоразвитием именно третичных отделов коры [29].
Головной
мозг является венцом всей нервной системы человека. От каждой клетки по периферическим нервам в спинной мозг поступает электрический импульс с информацией. Далее по спинному мозгу он поступает в головной мозг, где сигнал обрабатывается и дается команда к определенным действиям. Этот процесс происходит за доли секунды, и мы даже не замечаем этого. Если бы человеку приходилось постоянно задумываться, не пора бы ему моргнуть, что следует сделать вдох или выдох, есть ли необходимость повысить температуру тела на несколько градусов для борьбы с инфекцией, то мы бы не прожили и нескольких минут. Осознано осуществлять процесс контроля над работой собственного организма очень сложно. Именно поэтому большая часть решений мозга носит бессознательный характер. Это позволяет нам использовать свой умственный потенциал для саморазвития, чувств и других проявлений высшей нервной деятельности.
Считается доказанным, что внутри организма действует точнейшая система сигнализации, с помощью которой по определенным нервным волокнам в восходящем и нисходящем направлениях передаются импульсы от внутренних органов к различным центрам
мозга . Большая и многомерная информация поступает в головной мозг и через периферические рецепторы органов чувств. Достаточно сказать, что благодаря тончайшей клеточно-волоконной топографии сетчатки и зрительного нерва человек воспринимает миллиарды деталей внешнего мира, получает до 90 процентов информации извне. Согласно существующим канонам информация о нормальной или нарушенной деятельности внутренних органов наружу не передается.
Перемены в поведении животных объясняются развитием нервной системы и головного
мозга . Увеличивается объем головного мозга, усложняется его структура. Среди органов чувств начинает преобладать зрение. Одновременно развиваются и органы движения. Главной физиологической основой поведения животных на этой стадии развития являются процессы образования нервных связей в коре полушарий головного мозга – условных рефлексов. Это, в свою очередь, позволяет формировать у животных определенные поведенческие навыки. Поэтому развитие животных, обладающих подобными механизмами и способностями, находится на стадии навыков и предметного восприятия.
Приведем пример. Письмо издавна представлялось сложным двигательным актом и наивно локализовалось в средних отделах премоторной зоны левого полушария (так называемый «центр Экснера»). Однако сегодня в психологии хорошо известно о сложной многозвенной психологической структуре письма, состоящей по крайней мере из трех звеньев: звукоразличения, перешифровки звуков в буквы, перешифровки букв в системы движений. Психофизиологической основой этого сложного психического процесса является совместная работа речедвигательного, слухового, оптико-пространственного и двигательного анализаторов. Таким образом, афферентации идут с нижнетеменных, височных, затылочных и заднелобных отделов
мозга . У взрослого человека остается лишь одна (ведущая) афферентация – слухо-двигательная.
Учение Декарта опровергло заблуждение о том, что тело может двигаться и изменять характер своих движений в силу того, что управляется душой. Это позволило продвинуться в научных изысканиях познания жизнедеятельности человека, в частности – физиологии. Гексли доказал, что органом ощущений, эмоций и мыслей является
мозг . Мышечная реакция порождается процессами в примыкающем к мышце нерве; ощущение обусловлено изменением в нерве, связывающим орган чувства с мозгом; движения в сенсорных нервах отражаются на моторных, и это возможно без участия воли (рефлекторный акт). Вызванные посредством сенсорного нерва движения в веществе мозга создают готовность вновь производить такое же движение. В учении Декарта модель организма-машины объясняла ряд свойств живого тела: системность (устройство, имеющее структуру, согласованное взаимодействие всех образующих ее компонентов для успешного функционирования), целостность (ответная реакция на раздражитель), целесообразность (действие на благо целого).
Р. Декарт отталкивался от того, что взаимодействие организмов с окружающими телами можно объяснить нервной машиной, состоящей из
мозга как центра и нервных «трубок», разводящихся радиусами от него. Отсутствие сколь-ких-нибудь точных сведений о природе нервного процесса заставило Р. Декарта изобразить его по образцу процесса кровообращения, знание которого приобрело надежные опорные точки при экспериментальном изучении. Хотя понятие «рефлекс» у Р. Декарта отсутствует, главные очертания этого термина обозначены довольно четко.
и состояний (наряду с другими мозговыми образованиями). Лимбические структуры
мозга , входящие в этот блок (область гиппокампа, поясной извилины, миндалевидного ядра и др.), имеющие тесные связи с медиальной и орбитальной корой лобных и височных долей мозга, являются полифункциональными образованиями. Они участвуют в регуляции различных эмоциональных состояний и прежде всего в регуляции сравнительно элементарных (базальных) эмоций – страха, боли, удовольствия, гнева, а также в регуляции мотивационных состояний и процессов, связанных с различными потребностями организма. В сложной мозговой организации эмоциональных и мотивационных состояний и процессов лимбические отделы мозга занимают одно из центральных мест. В связи с этим первый блок мозга воспринимает и перерабатывает самую различную интероцептивную информацию о состоянии внутренней среды организма и регулирует эти состояния с помощью нейрогуморальных, биохимических механизмов.
Аплизия, как и многие другие беспозвоночные животные с небольшим числом нейронов, примитивными органами чувств и ограниченными способностями к обучению, получает из внешнего мира сравнительно мало информации. Логические схемы, образуемые сетью межнейронных связей и служащие для анализа этой информации, у нее тоже сравнительно просты. Просты и модели реальности, производимые нервной системой аплизии, – паттерны возбуждения нейронов, возникающие в ответ на те или иные стимулы. В такой ситуации процесс запоминания можно, по-видимому, пустить на самотек, то есть обойтись без специализированных нейронных контуров, руководящих этим процессом. У животных с большим
мозгом , таких как млекопитающие, дело обстоит иначе. Поступающей информации слишком много, модели реальности слишком сложны, динамичны, разнообразны и многочисленны. Чтобы запомнить абсолютно все, что видел, слышал, почувствовал, пережил, не хватит никаких мозгов. Нужно выбирать. Нужно отправлять на постоянное хранение только самую важную информацию. Поэтому у высших животных в процессе эволюции развиваются специализированные отделы мозга, берущие на себя функцию сортировки полученной информации, отделения зерен от плевел и записывания отобранных, разложенных по полочкам сведений в долговременную память.
Итак, пути стихийно-организационного творчества природы и методы сознательно-организационной работы человека могут и должны подлежать научному обобщению. Однако старое мышление проводило свои «непереходимые» границы не только по этой линии, но устанавливало ряд иных различий, «абсолютных» различий по существу. Одно из таких различий – между «живой» и «мертвой» природой – нам пришлось уже рассмотреть, и оказалось, что с организационной точки зрения оно вовсе не является непереходимым, что оно есть различие только в степенях организованности. И мы видели вполне параллельные организационные сочетания по ту и другую сторону этой грани, – процессы «обмена веществ», «размножения», «восстановления нарушенной формы» в неорганическом мире, и т. п. Можно привести также иные, бросающиеся в глаза иллюстрации этой основной однородности. Солнечно-планетные системы на одной ступени лестницы неорганических форм, строение атома, каким его представляет современная наука, – на другой, представляют характерно централистический тип: один, «центральный» комплекс – Солнце, положительное электрическое ядро атома – является по преимуществу определяющим для движений и соотношений других частей и целого. В царстве жизни централистический тип – один из наиболее обычных; достаточно вспомнить роль
мозга в животных организмах, властителей в авторитарных общественных организациях, маток у пчел и муравьев и т. п. Другой, очень распространенный тип – соединение твердой или эластичной, но вообще более устойчивой оболочки с жидким, более подвижным или менее устойчивым содержимым: форма равновесия, вероятно, большинства планет вселенной или простой капли воды, в которой оболочку образует поверхностный слой с его особенными свойствами; но также форма строения, обычная для растительных и нередкая для животных клеток и для множества организмов, одетых наружным скелетом.
Стволовая часть
мозга и спинной мозг обеспечивают человека врожденными рефлексами, так же, как это происходит и у других млекопитающих. Они регулируют такие сферы, как мышечный тонус, поддержание осанки, биомеханику локомоции (передвижения), температурный контроль и ритм сна, дыхания и откашливания (см. рис. 1). Полушария мозга образуют телэнцефалон, или конечный мозг, или новый мозг, который вырастает из диэнцефалона, или промежуточного мозга, называемого высшим отделом стволовой части мозга, или старым мозгом. Полушария мозга разрастаются пропорционально от низших позвоночных до человека, достигая на этом уровне своего максимума. Потоки нервных импульсов, переносящих, к примеру, болевые ощущения, двигаются внутрь и вверх через спинной мозг и нижние отделы ствола мозга к ядрам серого вещества в диэнцефалоне. Это конечный пункт болевых ощущений в сером веществе головного мозга. Болевые ощущения отличаются от других ощущений, поскольку они не делают крюк, а идут мимо коры головного мозга. Между тем другие пучки нервных волокон, несущих чувствительные импульсы, которые будут конвертированы в селективные ощущения, делают этот важный заход. Эти потоки обеспечивают информацию для оценки тактильных ощущений, позиции, зрительных, слуховых, вкусовых ощущений и запахов. Каждый такой поток приходит сначала к клеткам серого вещества в высших отделах стволовой части головного мозга, где приостанавливается, а затем (за возможным исключением ощущений запаха) продолжает свой путь в «крюке», направляясь к своей второй остановке в сером веществе полушарий головного мозга. Отсюда они возвращаются прямо к клеточным ядрам-мишеням в пределах серого вещества высших отделов ствола головного мозга.