Физиологические основы психики
ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПСИХОЛОГИИ
Согласно теории эволюции, виды животных, а внутри них - отдельные особи, обладающие свойствами, обеспечивающими наилучшую адаптацию к изменяющейся среде, наиболее способны к выживанию.
Адекватность отражения, его уровень и формы определяются появлением и строением нервной системы и соответствующим ей уровнем развития органов чувств.
Сетевидная нервная система, например у медузы, свойственна животным, находящимся на низшей ступени развития, и представляет собой сеть, состоящую из разбросанных по всему организму нервных клеток с переплетающимися между собой отростками.
Узловая, или ганглиозная, нервная система представляет собой качественно новый уровень развития. Нервные клетки соединяются уже не в сети, а в узлы (ганглии). Наиболее примитивная ганглиозная нервная система у червей, сегментные ганглии которых по своим отражательным возможностям однородны и не позволяют осуществить более тонкое отражение. Усложнение ганглиозной нервной системы наблюдается у насекомых. Ведущий (головной) ганглий устроен значительно сложнее, чем все остальные узлы нервной системы, и представляет собой соединение неоднородных по функциям и связям нервных клеток, что позволяет животному получать и перерабатывать более разнообразные раздражения, повышая качество их анализа. В определенном смысле можно говорить о том, что головной ганглий играет роль центральной нервной системы (ЦНС). В каждой части тела ганглии сливаются, образуя нервные центры, взаимосвязанные между собой нервными путями. Животные с ганглиозной нервной системой отражают воздействия внешней среды, используя в основном врожденные рефлексы. Временные связи у них образуются с трудом и плохо сохраняются, хотя ряд приобретенных в индивидуальном опыте реакций им уже присущ.
Трубчатая нервная система представляет собой соединение организованных в трубки нервных клеток (у хордовых). В процессе эволюции у позвоночных возникают и развиваются спинной и головной мозг - центральная нервная система и совершенствуются органы чувств. Особое значение приобретает развитие головного мозга, в нем образуются локализованные центры, в которых разные функции имеют свое представительство. Эти центры взаимосвязываются через специальные нервные образования - ассоциационные зоны. Чем выше организовано животное, тем совершеннее эти зоны. Основной фонд нервной деятельности высокоорганизованных животных составляет совокупность условных и безусловных рефлексов. Чем сложнее нервная система, тем совершеннее психика, следовательно, животные, обладающие центральной нервной системой, наиболее адекватно отражают воздействие среды.
Среда не есть нечто постоянное. Как и всякая материя, среда эволюционирует. Именно среда обитания животных во многом определяет прогрессивное развитие строения их тел, нервной системы, органов чувств и психических функций, благодаря количественному и качественному изменению форм отражения, вызывает появление все более сложных и многосторонних связей.
Появление человека как биологического вида отмечено существенными изменениями в строении нервной системы, и, прежде всего, головного мозга, объем которого (1400 см3) превышает объем мозга человекообразной обезьяны (600 см3) более чем в два раза. В еще большей пропорции увеличивается площадь поверхности больших полушарий, так как количество извилин коры головного мозга и их глубина у человека значительно больше. Разрастание коры головного мозга, ее структурная эволюция связаны с тем, что ряд элементарных функций, которые у животных целиком осуществляются низшими отделами мозга, у человека требуют участия коры. По сравнению с человекообразной обезьяной у человека уменьшилась в процентном соотношении площадь проекционных полей, связанных с элементарными чувствительными и двигательными функциями, и увеличилось процентное содержание интегративных полей, связанных с высшими психическими функциями, т. е. произошли существенные структурные и функциональные перестройки мозга.
Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка - нейрон (нейроцит). Нервная система представляет собой несколько триллионов взаимосвязанных и взаимодействующих нервных клеток, несмотря на разнообразие, обладающих рядом общих структурных и функциональных признаков. По-видимому, существует взаимосвязь между функцией клетки, ее формой и цветом. Например, нейроэндокринные клетки имеют белый цвет. Желтый, оранжевый, а иногда и коричневый цвет нейронов объясняется пигментами, содержащимися в них.
В нейроне выделяют следующие основные части: тело, отростки и их окончания (рисунок 1).
Рисунок 1 - Строение нейрона |
Размеры тела нейрона колеблются от 1 (размер фоторецептора) до 1000 мкм (размер гигантского нейрона у моллюска). Тело представляет собой скопление клеточной плазмы, в которой располагается ядро - носитель генетической информации, митохондрии - универсальные «генераторы» энергии, необходимой для обеспечения деятельности клетки, и большое количество структур, выполняющих различные специфические функции. Оболочка (мембрана) нейрона полупроницаема, она обеспечивает обмен с окружающей средой и является структурой, где развиваются сложные процессы биоэлектрогенеза, лежащие в основе главных функций нервной клетки. Формы нейронов исключительно разнообразны: они похожи на «листик», «цветок», «мозг», имеющий «борозды» и «извилины». Ис- черченность мембраны нейронов увеличивает ее поверхность более чем в 7 раз.
Отростки нервных клеток являются выростами цитоплазмы. Различают два вида отростков: дендриты - короткие, древовидно-ветвящиеся, постепенно истончаются и заканчиваются в окружающих тканях. Количество их достигает десяти, они многократно увеличивают поверхность клетки. Один аксон (или нейрит) всегда более крупный, длинный (до 1 м) и менее ветвистый. Аксон заканчивается синапсом, при помощи которого он функционально взаимодействует с иннервируемыми структурами.
В зависимости от функционального назначения отростков и их количества различают нейроны униполярные (монополярные) и мультиполярные (биполярные). Монополярные клетки имеют только один отросток - аксон. Мультиполярные- не только аксон, но и дендриты. По аксонам возбуждение распространяется от нейрона, а по синапсам дендритов сигналы от других клеток поступают в нейрон. Синапсы - структурно и функционально оформленные места контактов одной клетки с другой. На теле и отростках большинства нервных клеток имеется большое число синапсов, через которые поступает информация с других нейронов. Сложные формы синаптических связей, формирующиеся по мере развития мозга, составляют основу всех функций нервных клеток - от сенсорной перцепции до обучения и памяти.
По своей функциональной значимости в составе рефлекторной дуги различают три вида нейронов:
- рецепторные (чувствительные, афферентные), имеющие чувствительные нервные окончания, которые способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды;
- эффекторные (эфферентные) окончания аксонов, которые передают нервный сигнал на рабочий орган;
- ассоциативные (вставочные, центральные), являющиеся промежуточными в составе рефлекторной дуги, передающие информацию с чувствительного нейрона на эффекторные.
Среди функций и свойств нейронов В.И. Шостак предлагает различать:
1. Воспринимающую функцию, представленную двумя механизмами:
- во-первых, чувствительные окончания дендритов обеспечивают рецепцию, т. е. трансформацию специфической энергии раздражителя внешней или внутренней среды в неспецифический процесс нервного возбуждения, нервный импульс, распространяющийся по отростку в направлении к телу нервной клетки;
- во-вторых, на всех частях нейрона имеются многочисленные (до нескольких десятков тысяч) синапсы, при помощи которых химическим путем возбуждение передается от одного нейрона к другому. Биологически активные вещества, осуществляющие эту передачу, называются медиаторами (нейротрансмитте- рами), в их числе адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота и многие другие. В результате воздействия медиатора в теле нервной клетки развивается возбуждение и возникновение нервного импульса или снижение возбудимости нейрона - его торможение. Кстати, алкоголь негативно влияет в первую очередь именно на нейротрансмитгеры, разрушая синаптические связи.
2. Интегративную функцию - одновременную (или в течение короткого интервала времени) обработку поступающих нервных сигналов по механизму их алгебраической суммации, в результате которой на выходе нейрона формируется сигнал, несущий в себе информацию всех суммированных сигналов.
3. Мнестическую функцию, основанную на существовании тонких молекулярных биофизических процессов, сохраняющих след от всякого предыдущего воздействия и благодаря этому трансформирующих характер ответной реакции на всякое последующее. По существу, это элементарная форма памяти и научения.
4. Проводниковую функцию, суть которой состоит в том, что в естественных условиях от тела нейрона по аксону к его окончанию нервный импульс распространяется, не затухая, только в одном этом направлении. Скорость его распространения в зависимости от морфофункциональных особенностей проводника колеблется от нескольких сантиметров до 100-120 м/с.
5. Передающую функцию, проявляющуюся в том, что нервный импульс, достигая окончания аксона, входящего в структуру синапса, обусловливает выделение медиатора - непосредственного передатчика возбуждения к другому нейрону или исполнительному органу.
Наиболее важными свойствами нейронов, обеспечивающими выполнение ими вышеперечисленных функций, выступают:
1. Наличие трансмембранной разности потенциалов (порядка 90 мВ), наружная поверхность клетки электроположительна по отношению к внутренней. Величина и направление трансмембранного тока меняются в зависимости от состояния нейрона.
2. Очень высокая чувствительность к медиаторам и электрическому току.
3. Способность к нейросекреции, т. е. синтезу и выделению в окружающую среду или в синаптическую щель биологически активных веществ.
4. Высокий уровень энергетических процессов, что обусловливает необходимость постоянного притока основного источника энергии - глюкозы и кислорода, необходимого для ее окисления.
Нервные клетки не восстанавливаются, однако количество нейронов у человека значительно превышает его потребности на протяжении всей жизни. Как указывалось выше, нервные клетки на протяжении жизни человека «обучаются», «приобретают опыт», а потому включение в слаженный нейрональный ансамбль «необученного» элемента затруднило бы его работу.
Все отделы нервной системы в анатомическом и функциональном отношениях тесно взаимосвязаны, а точнее, представляют собой части единого целого, однако принято условно подразделять нервную систему на центральную и периферическую.
Центральная нервная система (ЦНС) образована нервными (нейронами) и глиальными (глия - с греч. клей) клетками, число которых значимо превосходит количество нейронов. Основными функциями глиальных клеток является сохранение нейронов - закрепление их в соответствующих местах, выработка питательных веществ, необходимых для их здоровья, и очищение нейрональной среды (на синаптических участках) для поддержания их сигнальной способности. К ЦНС относятся все нейроны головного и спинного мозга, расположенные, соответственно, в полости черепа и позвоночного канала. У беспозвоночных роль головного мозга играет, как указывалось выше, ведущий (головной) ганглий.
Периферическая нервная система связывает спинной и головной мозг с другими частями тела. В ее состав входят все нервные структуры, соединяющие головной и спинной мозг с рецепторами и эффекторами (исполнительными органами). Периферическую нервную систему по ряду морфофункциональных признаков подразделяют на соматическую (анимальную) и вегетативную (автономную).
Соматическая нервная система обеспечивает восприятие сигналов от внешних рецепторов и рецепторов опорно-двигательного аппарата, оказывает регулирующее (управляющее) воздействие на скелетную мускулатуру, контролирует мышцы, участвующие в произвольных движениях и непроизвольных регуляциях позы и равновесия.
Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы и кровеносные сосуды (рецепторные образования, железы, гладкую мускулатуру), регулируя дыхание, сердечный ритм и пищеварение, играет ведущую роль в эмоциях. Вегетативная (автономная) нервная система состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического, действия которых часто антагонистичны. Нормальное состояние организма поддерживается уравновешиванием их деятельности.
Симпатический отдел доминирует при активной деятельности, эмоциональном возбуждении. Он воздействует на все органы: ускоряет работу сердца, расширяет его артерии, сжимает артерии кожи и пищеварительных органов, вызывает потоотделение, активирует некоторые эндокринные железы, которые выделяют гормоны, усиливающие возбуждение.
Парасимпатический отдел доминирует в состоянии покоя и воздействует на отдельные органы, а не на все сразу, участвует в работе пищеварения - стимулирует отделение слюны, поддерживает функции сохранения и защиты ресурсов организма - замедляет сердечный ритм.
Основу деятельности нервной системы составляют рефлексы - ответные реакции организма на раздражение, исходящее от внешней или внутренней среды, с участием нервной системы (ЦНС - у высших животных и человека). Многочисленные рефлекторные акты подразделяют на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные в процессе индивидуальной жизнедеятельности).
Безусловные рефлексы характеризуются следующими особенностями:
- врожденным характером реакции организма на определенные раздражители;
- постоянством нервной связи между раздражителями и ответными реакциями организма;
- видовым характером ответной реакции, т. е. однотипные безусловные рефлексы протекают одинаково у всех представителей конкретного вида животных и отличаются характерными особенностями у животных, принадлежащих к другим видам; так, например, инстинктивная забота о потомстве у всех пчел одинакова, но отличается от этого инстинкта у ос или муравьев;
- независимостью от индивидуального опыта и отсутствием изменений в течение жизни животного;
- возникновением и протеканием у человека без участия коры больших полушарий головного мозга.
Условные рефлексы образуются и закрепляются в течение жизни на основе безусловных рефлексов, т. е. не являются врожденными и характеризуются следующими особенностями:
- представляют собой не постоянную, а временную нервную связь между внешним раздражителем и ответной реакцией организма;
- являются не видовыми, а индивидуальными: могут быть различными у отдельных представителей одного и того же вида животных; например, условные рефлексы дрессированной собаки значительно отличаются от условных рефлексов собаки недрессированной;
- имеют сигнальное значение, т. е. совпадение во времени безусловного и нейтрального раздражителей - необходимое условие того, чтобы нейтральный раздражитель вызывал реакцию, ранее свойственную безусловному раздражителю. Это совпадение позволяет нейтральному раздражителю «сигнализировать» организму о предстоящем воздействии безусловного раздражителя (даже в его отсутствие);
-- могут быть основой образования новых, более сложных условных рефлексов, называемых условными рефлексами второго и третьего порядка и т. д. У собаки рефлексом первою порядка является выделение слюны при предъявлении мяса (безусловный) одновременно с включением лампочки; рефлексом второго порядка будет выделение слюны на включение лампочки одновременно со звуком звонка; выделение слюны на звук звонка без предъявления мяса и лампочки может рассматриваться как условный рефлекс третьего порядка;
- у человека условные рефлексы формируются при обязательном участии коры головного мозга.
Условные рефлексы протекают по рефлекторным дугам (И.П. Павлов), образовавшимся в результате замыкания связей в коре больших полушарий (у человека и высших животных); причем вызываются такими раздражителями, которые до замыкания этой связи были нейтральными, т. е. не вызывали указанной реакции. Рефлекторная дуга состоит из:
- воспринимающих раздражители рецепторов (сенсоров);
- афферентного звена, по которому нервные сигналы от рецепторов идут в ЦНС;
- центрального звена, обеспечивающего замыкательную функцию;
- эфферентного звена, проводящего первые импульсы от ЦНС к исполнительному (рабочему) органу - эффектору. Рефлекторную дугу для простоты изображают в виде цепочки одиночных элементов.
Разработав теорию функциональных систем, П.К. Анохин указал на замкнутый характер рефлекторной деятельности, поскольку от исполнительного органа в центральное звено идет обратная связь.
Функциональная система, по П.К. Анохину, обладает способностью экстренной самоорганизации за счет внезапной мобилизуемое™ взаимодействующих компонентов, позволяющих динамически и адекватно приспосабливать организм к изменениям внутренней и внешней среды. Вспомним, что самой совершенной самоорганизующейся системой И.П. Павлов назвал человека. Достижение приспособительного результата (системообразующего фактора) функциональная система осуществляет при помощи специфических механизмов, наиболее значимыми из которых являются:
1) афферентный синтез всей поступающей в ЦНС информации;
2) принятие решения с одновременным формированием аппарата прогнозирования результата в виде афферентной модели - акцептора результатов действия;
3) реализация принятого решения в действии (эфферентная команда);
4) сличение афферентной модели акцептора результатов действия и параметров результатов выполненного действия, полученных организмом при помощи обратной афферентации. Несовпадение модели акцептора действия с обратной афферентацией вызывает ориентировочно-исследовательскую реакцию - новый афферентный синтез с подбором информации, необходимой для принятия решения в изменившейся обстановке. Предсказание (антиципация) результатов является универсальной функцией мозга, предупреждающей действия, не соответствующие поставленной цели.
Н.А. Бернштейн провел сопоставление разработанной им блок-схемы аппарата управления движениями с физиологией нервной системы и доказал, что в физиологической основе организации управления движениями лежит не рефлекторная дуга, а рефлекторное кольцо.
Анатомо-физисшогический механизм рефлекторной деятельности обеспечиваег:
1) прием внешних воздействий (рецептор);
2) преобразование их в нервные импульсы (кодирование) и передачу в мозг - афферентальный нервный путь (1 и 2 - начальное звено);
3) декодирование и переработку принятой информации (центральное звено);
4) эфферентальный нервный путь - передача движения по команде мозга на эффектор;
5) движение, вызванное эффектором (4—5 - двигательное звено);
6) обратную информацию - сигналы движущихся органов тела о ходе их движения передаются в головной мозг как сигналы обратной связи для внесения необходимых коррекций.
Вышесказанное демонстрирует, что для осуществления условно-рефлекторной деятельности необходимо наличие ЦНС. Рассмотрим ее строение и функции.
Спинной мозг находится в позвоночном канале и состоит из: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и I копчикового сегментов, каждый из которых обеспечивает иннервацию определенного участка тела, включающего участок кожи и скелетные мышцы. От каждого сегмента симметрично отходят нервные волокна, которые, объединяясь, образуют 31 пару спинно-мозговых нервов, содержащих чувствительные и двигательные соматические волокна, а часть из них - и вегетативные волокна.
Спинной мозг содержит сегментарный и проводниковый аппараты.
Сегментарный аппарат - совокупность функционально взаимосвязанных нервных структур, обеспечивающих функционирование безусловных рефлексов, морфологической основой которых являются простые рефлекторные дуги.
Проводниковый аппарат обеспечивает двустороннюю связь спинного мозга с интеграционными центрами головного мозга, находящимися в мозжечке, среднем мозгу и в коре полушарий большого мозга. Интеграционный центр вегетативного отдела нервной системы находится в промежуточном мозгу. Проводниковый аппарат спинного мозга представлен 18 парами симметрично расположенных проводящих путей, на том или ином уровне претерпевающих перекрест - переход на противоположную сторону, иногда дважды: восходящих и нисходящих. Восходящие пути начинаются от нейронов спинно-мозговых узлов и проводят нервные импульсы в интеграционные центры головного мозга. Нисходящие пути образованы аксонами нейронов ядер головного мозга, идущими к нейронам спинного мозга.
Головной мозг является высшим отделом ЦНС. Мозг человека состоит из 10'2 нервных клеток. Обычная нервная клетка получает информацию от сотен и тысяч других клеток и передает сотням и тысячам, а количество соединений (синапсов) в головном мозге превышает 10|4-1015. В головном мозге выделяют мозговой ствол, большой мозг и мозжечок (рисунок 2).
Мозговой ствол подразделяют на продолговатый мозг, Варолиев мост, средний мозг и промежуточный мозг.
Большой мозг представлен двумя полушариями, в каждом из которых выделяют плащ, наружная часть которого обозначается как кора полушарий большого мозга, обонятельный мозг и базальные ганглии. Рассмотрим структуру и функции отдельных частей головного мозга.
Рисунок 2 - Отделы головного мозга |
Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. В нем, как и во всех отделах ЦНС, принято разделять белое и серое вещество. Первое представляют в основном отростки (аксоны) нервных клеток, проводящие пути, а второе - тела нейронов. В сером веществе продолговатого мозга различают четыре группы ядер. Первая - тонкое и клиновидное ядра, выполняющие релейную, переключающую функцию между спинным мозгом и отделами, лежащими выше продолговатого, в них заканчиваются проводящие пути (восходящие), идущие из спинного мозга. Вторая группа — ядра оливы - обеспечивают переключение сигналов, идущих от среднего мозга к мозжечку и спинному мозгу. Третья группа- ядра ретикулярной формации, выполняющие функции центров регуляции дыхания, кровообращения, пищеварения и др. И четвертая группа - ядра 1X-XII пар черепных нервов: IXпара -языкоглоточный нерв, осуществляющий чувствительные, двигательные и вегетативные функции применительно к областям, отраженным в его названии; А" пара - блуждающий нерв, осуществляющий чувствительные, двигательные и вегетативные функции относительно органов полости рта, носоглотки, шеи, грудной и брюшной полости; XI пара - добавочный нерв, осуществляющий преимущественно двигательную функцию, и XII пара - подъязычный нерв, также двигательный.
Варолиев мост расположен на передней части ствола мозга, в нем находятся ядра V—VIII пар черепных нервов: V пара - тройничный нерв - выполняет как двигательные, так и, главным образом, чувствительные функции от поверхности головы; VI пара - отводящий нерв - двигательный, принимающий участие в обеспечении движений глазного яблока; VII пара - лицевой нерв, иннервирую- щий мимическую мускулатуру, обеспечивающий чувствительность полости рта, а также функционирование слюнных и слезных желез; VIII пара - преддверно- улитковый нерв, проводящий афферентные сигналы от слуховых рецепторов и вестибулярного аппарата.
Мозжечок является самым крупным после наружной части большого мозга отделом головного мозга. В нем различают расположенное на поверхности серое вещество (кора мозжечка), а под ним - белое вещество, в толще которого расположены ядра мозжечка. Мозжечок имеет очень развитые связи с продолговатым, средним мозгом, мостом, ретикулярной формацией и спинным мозгом, что объясняет разнообразие его функций. Мозжечок имеет отношение к регуляции двигательной активности, позы, равновесия, деятельности вегетативной нервной системы.
Средний мозг включает ножки мозга, заднее продырявленное вещество и крышу среднего мозга, или четверохолмие (два верхних холмика и два нижних), состоит из черного вещества, осуществляющего регуляцию двигательных функций, и красного ядра - интегратора двигательной активности.
В среднем мозгу расположены ядра двух черепных нервов. II! пара - глазодвигательный нерв, который иннервирует мышцы, обеспечивающие движение глазного яблока, и содержит вегетативные волокна, регулирующие просвет зрачка и аккомодацию глаза (обеспечение резкого изображения). IVпара - блоковый нерв, двигательный, имеющий отношение к глазодвигательным реакциям. От ретикулярной формации среднего мозга начинаются нисходящие пути, идущие в спинной мозг и влияющие на тонус скелетной мускулатуры. В четверохолмии находятся подкорковые центры зрения и слуха, не имеющие отношения к процессам восприятия, которые обеспечивают двигательные ориентировочные реакции в виде поворота головы, глаз, у многих животных - и ушей, на световые и звуковые раздражители. Через средний мозг проходит много проводящих путей, обеспечивающих взаимодействие различных отделов головного и спинного мозга.
Промежуточный мозг, в котором различают два крупных образования: таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подталамическую область). Та- ламус - две яйцеобразные группы ядер (специфических и неспецифических). Специфические ядра - коллектор сенсорных путей (зрительных, слуховых, тактильных и вкусовых рецепторов), переключающий их в соответствующие отделы коры головного мозга. Неспецифические ядра, выполняющие функции, аналогичные функциям ретикулярной формации, и входящие в состав неспецифической активирующей системы мозга, играющей главную роль в поддержании тонуса нервной системы, регуляции чередования сна и бодрствования.
Гипоталамус является высшим центром, обеспечивающим поддержание гомеостаза - постоянства внутренней среды организма (межклеточной жидкости) относительно температуры, объема, осмотического давления, кислотности, концентрации минеральных веществ, глюкозы и др. Это связано с тем, что в гипоталамусе имеются чувствительные образования, улавливающие малейшие отклонения названных показателей. В гипоталамусе находятся структуры, координирующие деятельность вегетативной нервной системы, и трофики. Гипоталамус управляет эндокринной системой, в нем вырабатываются истинные гормоны (антидиуретический гормон и окситоцин) и биологически активные вещества.
регулирующие выработку гормонов гипофизом, а через него - и большинством других желез внутренней секреции. В гипоталамусе осуществляется взаимодействие нервных и гуморальных механизмов поддержания гомеостаза, иначе говоря, он является «стрессовым центром» мобилизации организма в стрессогенных условиях (нарушении постоянства внутренней среды). В этой области имеются ядра, возбуждение которых приводит к возникновению специфических переживаний - чувства голода, жажды и аналогичных им, запускающих соответствующие поведенческие акты.
Ретикулярная формация - самая древняя часть мозга представляет собой нервную сеть, протянувшуюся от нижней части ствола мозга, где начинаются нисходящие пути, идущие к спинному мозгу до тапамуса. Она играет важную роль в управлении состоянием возбудимости и от нее зависит способность к концентрации внимания, так как через нее проходят нервные волокна всех чувствительных рецепторов. Ретикулярная формация выполняет, по-видимому, роль фильтра, позволяя одним сенсорным стимулам попадать в кору головного мозга (осознаваться) и блокируя проникновение других.
Промежуточный мозг играет решающую роль в обеспечении жизнедеятельности целостного организма, благодаря связям с выше- и нижележащими структурами ЦНС и непосредственному взаимодействию с гуморальной (гормональной) регуляцией.
Обонятельный мозг. У человека по массе он развит слабо и состоит из периферического и центрального отделов. Первый представлен обонятельной луковицей, обонятельным трактом, обонятельным треугольником и передним продырявленным веществом. В состав центрального отдела входят сводчатая извилина (нога морского коня, или амонов рог, или гинпокамп) и зубчатая извилина. Связь обонятельного мозга с обонянием несущественна ввиду малой значимости этого вида чувствительности в жизнедеятельности человека. Само по себе это название носит случайный характер. Вместе с тем структуры обонятельного мозга входят в состав лимбической системы.
Лимбическая система является понятием, скорее, не анатомическим, а физиологическим и представляет совокупность функционально связанных между собой образований древней коры (гиппокамп, грушевидная доля, экториальная область, периамигдалоидная кора), старой коры (поясная извилина, пресубику- люм) и подкорковых структур (миндалевидный комплекс, область перегородки, ряд ядер тапамуса и гипоталамуса, а также лимбическая зона среднего мозга). Лимбическая система участвует в управлении вегетативными функциями, эмоциональным и инстинктивным поведением (пищевым, половым, оборонительным), а также оказывает влияние на смену фаз сна и бодрствования. Некоторые структуры лимбической системы (гиппокамп, миндалевидный комплекс и др.) вовлечены в осуществление мнемических функций.
Базальные ядра представляют собой группу ядер, расположенных в основании полушарий. Часть их обозначают как подкорковые ядра. Все они составляют массу серого вещества. В состав этой группы ядер входят хвостатое ядро, скорлупа, ограда и миндалевидное тело. Из-за особенностей внешнего вида их еще называют стриопаллидарной (полосатобледной) системой. Эти структуры играют очень важную роль в организации двигательной активности, они обеспечивают выполнение непроизвольных автоматических движений, регулируют состояние мышечного тонуса, а через него влияют и на характер произвольных движений. Тесная связь стриопаллидарной системы с задней группой ядер гипоталамуса обусловливает возможность ее влияния на эмоциональные реакции.
Плащ (кора полушарий большого мозга) является самой крупной структурой конечного (большого) мозга. У высших животных он составляет самую большую долю мозга (более половины), а у человека - 80 %. В его образовании принимает участие белое и, меньшее по объему, серое вещество, представленное телами нейронов, от которых идут многочисленные проводящие пути. Кора составляет важнейшую часть головного мозга, являясь главным регулятором всех жизненных функций организма, осуществляя анализ и синтез раздражений, поступающих из внутренней среды организма и внешней, окружающей его среды. Большой мозг разделен на два в основном симметричных полушария глубокой продольной бороздой. Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, височной, теменной и затылочной. Височная доля отделяется от лобной глубокой латеральной бороздой; лобная - от теменной, находящейся в верхней части мозга, центральной бороздой, идущей от вершины головы в стороны к ушам; а затылочная доля находится в задней части мозга. Установлено функциональное значение различных областей коры полушарий большого мозга. В корковых отделах анализаторов локализуются нервные процессы специфичных для их деятельности психических функций. Первичная моторная зона коры (лобная доля) охватывает отдельные и функционально ограниченные нервные центры, специально управляющие движениями рук, туловища, ног и пр. (рисунок 3).
Рисунок 3 - Представительство разных частей тела в двигательной области коры (по В. Пенфилду) |
Моторная зона характеризуется контрлагеральным управлением (стимуляция левого полушария приводит к движениям правой половины тела и наоборот); нервные возбуждения, лежащие в основе зрительных ощущений, локализуются в затылочной области; слуховые - на поверхности височных долей и т. д. Однако такая точная (узкая) локализация не имеет места в отношении более сложных, высших психических, процессов: мышления, творческого воображения, волевой деятельности и др. Эти высшие функции, развившиеся в процессе общественного бытия человека, несут в себе сложнейшие условно-рефлекторные процессы, которые не могут быть «привязаны» к деятельности ограниченных участков коры головного мозга. В отношении их следует говорить о «динамической», или «системной», локализации, включающей совместную деятельность различных, допускающих замену, участков коры.
Выделяются в коре также проекционные и ассоциативные центры. Участки коры, имеющие непосредственную морфофункциональную связь с нейронами подкорковых центров посредством афферентных или эфферентных нервных путей, называются проекционными центрами. К их числу относят центры: 1) общей чувствительности; 2) кинестетической чувствительности; 3) схемы тела; 4) слуха; 5) зрения; 6) обоняния; 7) вкуса; 8) висцероцепции; 9) вестибулярных функций. Отметим, что центры общей чувствительности получают афферентную информацию с противоположной стороны тела, а специальных видов чувствительности - с обеих сторон. Участки коры, связанные временной двусторонней связью с проекционными центрами и не имеющие непосредственной связи с подкорковыми образованиями, называются ассоциативными центрами, играющими первостепенную роль в осуществлении высшей нервной деятельности (ВНД). К ассоциативным относят центры: 1) узнавания предметов на ощупь; 2) целенаправленных привычных движений; 3) зрительной памяти; 4) акустический центр речи; 5) двигательный центр речи; 6) зрительный анализатор письменной речи; 7) двигательный анализатор письменных знаков; 8) сочетанного поворота головы и глаз в противоположную сторону.
В белом веществе полушарий большого мозга проходят многочисленные волокна (тракты) - проекционные и ассоциативные, осуществляющие связь корковых проекционных центров с подкорковыми образованиями, между собой и с ассоциативными центрами.
Функциональная организация человеческого мозга включает 3 основных блока:
I. Энергетический блок, поддерживающий тонус, необходимый дня нормальной работы высших отделов коры головного мозга.
И. Блок приема, переработки и хранения информации.
III. Блок, обеспечивающий программирование, регуляцию и контроль деятельности.
Мозг является материальным субстратом отражения, с которым связаны высшие формы отражения и сознательная деятельность человека.