Функциональная организацияцентральной нервной системы

Сенсорные системы мозга. Структурная и функциональная организации нейронов анализатора (первичные, вторичные, третичные проекционные зоны). Модулирующие системы мозга. Три источника активации ЦНС. Двигательная система мозга.

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛА

Деятельность центральной нервной системы по обеспечению сложных поведенческих актов можно представить в виде взаимодействия трех основных блоков:

1. Блока приема и переработки сенсорной информации - сенсорные системы(анализаторы):

2. Блока активации нервной системы - модулирующие системы мозга;

3. Блок программирования, запуска и контроля поведенческих актов - моторныесистемы (двигательный анализатор).

Схема, отражающая функциональную организацию центральной нервной системы.С - стимул (сигнал, раздражитель). П - поведенческий акт.

Сенсорные системы (анализаторы) мозга.

Анализатор - это многоуровневая система нейронов с иерархическим принципомстроения в виде перевернутой пирамиды. Основанием анализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной - проекционные зоны коры головного мозга.

Анализаторы выполняют функцию приема и переработки сигналов внешней ивнутренней среды организма. Каждый анализатор настроен на определенное качество (модальность) сигнала - раздражителя.

Принято различать три проекционных зоны анализатора. Значительная часть нейронов первичных проекционных зон обладает высочайшей специфичностью. Например, нейроны зрительных областей избирательно реагируют на определенные признаки зрительных раздражителей: одни - на оттенки цвета, другие - на направление движения, третьи - на характер линий предмета.

Для нейронов вторичных проекционных зон характерно определение сложных признаков раздражителей, однако при этом сохраняется модальная специфичность, соответствующая нейронам первичных зон.

В третичных (ассоциативных) зонах анализаторов происходит встреча афферентных (одномодальных, разномодальных и неспецифических) потоков информации. Подавляющее количество ассоциативных нейронов отвечает на обобщенные признаки раздражителей - количество, пространственное положение, отношение и т.д.

Предполагается существование клеточных ансамблей нейронов, выделяющих комплексные признаки раздражителя - предмета. Считается доказанным наличие в центральной нервной системе корковых нейронов с простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями, детектирующие все более сложные признаки раздражителей. Среди них выделяются так называемые "гностические нейроны", которые обеспечивают узнавание комплекса признаков раздражителя (например, узнавание лица с одного взгляда, знакомого голоса, знакомого запаха, характерного жеста и т.д.).

У высших животных механизмы, выделяющие элементарные признаки раздражителей, составляют лишь начальное звено в механизме восприятия и дифференцировки стимулов. В высших сенсорных (вторичных и ассоциативных) зонах коры большую роль играет закон убывающей специфичности, который является обратной стороной принципа иерархической организации нейронов анализатора. Т.е. выделяется главное - смысловое значение для организма сигнала - раздражителя, а не только его физические свойства.

Модулирующие системы мозга.

Блок модулирующих систем мозга, объединяющий несколько морфологических образований мозга, регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обуславливает адекватный выбор поведения в соответствии с наличной потребностью.

Первым источником активации модулирующей системы мозга, а следовательно и поведения, является внутренняя активность самого организма, или его потребности. Любые отклонения показателей жизнедеятельности организма от жизненно важных показателей (констант), в результате изменения нервных или гуморальных влияний или вследствие избирательного возбуждения различных отделов мозга, приводят к выборочному включению определенных органов и процессов, совокупная работа которых обеспечивает достижение оптимального состояния для данного вида дея телыюсти организма. В результате отклонений от констант в специальных отделах мозга накапливается или тормозится так называемое мотивационное возбуждение, определяющее внешнее поведение (например, пишевое).

Второй источник активации модулирующей системы связан с воздействием раздражителей внешней среды. Определенные раздражители внешней среды могут быть ассоциированы с инстинктивным действием (например, релизеры) или с удовлетворением какой-либо потребности, в результате накопления индивидуального опыта. Ограничение контакта с внешней средой (сенсорная депривация) приводит к значительному снижению тонуса (возбудимости, работоспособности) нейронов коры мозга.

Часть непрерывного потока сенсорных сигналов неспецифически активирует работу головного мозга и служит необходимым условием для поддержания бодрствования и осуществления любых поведенческих реакций. Помимо этого, неспецифическая активация является важным условием для формирования селективных свойств нейронов коры в процессе онтогенетического созревания и обучения.

Установлено, что кора головного мозга, наряду со специфической деятельностью оказывает неспецифическое активирующее и тормозное влияние на нижележащие нервные образования, и это может рассматриваться как третий источник активации центральной нервной системы.

Двигательная система мозга.

Двигательные области коры выполняют функцию запуска и контроля двигательной деятельности, реализации поведенческих актов. Особенностью двигательных областей является синтез возбуждения от разных анализаторов с биологически значимыми сигналами и мотивационными влияниями.

Наиболее важной частью третьего функционального блока мозга являются третичные зоны. Считают, что они представляют собой блок программирования намерений, оценки выполнения действий и коррекции допущенных ошибок. Особенностью третичных зон (ассоциативных полей), является то, что они не только получают информацию от всех отделов мозга, но и сами могут посылать команды в них. Эти зоны, кроме двигательно - чувствительных функций, выполняют сложные процессы анализа и синтеза, обеспечивают выполнение сложных функций и формирование сложнейших временных связей.

Словарь терминов: анализатор, модулирующая система мозга, моторные системы мозга, гностический нейрон.

Контрольные вопросы: Назовите функциональные блоки ЦНС. Как работаютанализаторы? Какие анализаторы вы знаете? Что такое нейрон-детектор? В чем значение модулирующей системы мозга? Назовите источники активации ЦНС?

РАЗДЕЛ 4.