Нервная система

Сзади и сверху к мозговому стволу примыкает мозжечок (8), крупными пучками нервных волокон соединя­ющийся с продолговатым и спинным мозгом, с ядрами моста, среднего, про­межуточного мозга, с большими полу­шариями. Состоит мозжечок из двух полушарий, которые, подобно полуша­риям большого мозга, покрыты склад­чатой корой толщиной 1—2,5 милли­метра, и заключенного между ними участка, так называемого червя. Моз­жечок участвует в организации двига­тельных актов, главным образом сложных, требующих четкой координа­ции, тонкой дифференцированное™. При поражениях мозжечка координа­ция движений резко нарушается, чело­век теряет способность сохранять рав­новесие.

Большой мозг представлен двумя полушариями, правым (9) и левым(10). Полушария разделены глубокой продольной щелью. А соединены меж­ду собой спайками, самая большая из которых—мозолистое тело. По нерв­ным волокнам, образующим эти спай­ки, идет обмен информацией и осуще­ствляется связь между полушариями, благодаря чему обеспечивается на­дежная и точная работа мозга как единого органа.

Поверхность полушарий, словно плащом, покрыта корой —серым веще­ством толщиной от одного до пяти миллиметров. Кора, сотканная более чем из 15 миллиардов нервных кле­ток— нейронов, имеет складчатый рельеф. Наиболее глубокие извилины делят 'каждое полушарие на доли: лобную, височную, теменную, заты­лочную и островковую.

В зависимости от функциональной специализации и закономерностей распределения нейронов в коре разли­чают сенсорные зоны, моторные, или двигательные, а также ассоциативные зоны. Нейронами этих зон и осуще­ствляется высший, тонкий анализ всей информации, поступающей из внешне­го мира и внутренней среды организма. И на основе результатов

анализа при­нимаются решения, реализуемые че­рез посредство приказов различным органам. Недаром великий физиолог И. П. Павлов назвал кору «распоряди­телем и распределителем всей де­ятельности организма».

В глубине полушарий располагают­ся крупные скопления серого веще­ства— базальные (подкорковые) ядра, функции которых связаны с организа­цией сложных движений и эмоций.

Между полушариями и базальными ядрами находится белое вещество, об­разованное нервными волокнами про­водящих путей головного мозга.

В толще всех отделов головного мозга располагаются его поло­сти—желудочки. Сосудистые сплете­ния желудочков продуцируют спинно­мозговую жидкость (ликвор), постоян­но оттекающую в пространство под паутинной оболочкой головного и спинного мозга, а затем в венозную сеть.

КОРА

БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

ГОЛОВНОГО МОЗГА

 «Распорядителем и распределите­лем всей деятельности организма» на­звал великий русский ученый И. П. Павлов большие полушария го­ловного мозга. Большие полушария, словно плащом, покрыты корой—се­рым веществом толщиной от 1 до 5 миллиметров. Площадь коры у челове­ка колеблется от 1468 до 1670 квад­ратных сантиметров, что значительно превышает внутреннюю поверхность черепной коробки. Поэтому, чтобы вместиться в сравнительно небольшой объем, кора собрана в складки, обра­зующие борозды и извилины. Наибо­лее глубокие извилины делят каждое полушарие на дол и: лобную, височную, теменную, затылочную, островковую. Количество извилин у всех людей при­мерно одинаково, а вот рисунок, кото­рый они образуют, столь же различен, как и капиллярные линии пальцев руки.

Основной  структурной и функци­ональной единицей нервной ткани яв­ляется нейрон. В коре нейроны распо­лагаются послойно, причем каждый слой составлен главным образом из нейронов однотипной конфигурации. Исключение составляет самый верх­ний, волокнистый слой: он образо­ван не нервными клетками, а их от­ростками.

Такой слоистый принцип организа­ции нейронов присущ коре головного мозга всех млекопитающих, различа­ется лишь число слоев. Кроме того, нейроны коры как бы выстраиваются друг под другом, образуя анатомо-функциональные единицы в виде вер­тикальных колонок. Колонки обычно бывают составлены из нейронов с простыми рецептивными полями, кото­рые специализируются на восприятии какого-либо одного сигнала, например, звукового, и нейронов со сложными рецептивными полями, воспринима­ющих и анализирующих сочетание раз­личных сигналов, скажем, звукового и зрительного. Варианты сочетаний ней­ронов в колонке могут быть самые разнообразные, и работать такие «вер­тикали» могут как самостоятельно, так и в комплексе с другими.

В зависимости от функциональной специализации и закономерностей распределения нейронов в коре разли­чают сенсорные, или чувствительные, зоны, моторные, или двигательные, а также ассоциативные зоны.

Нейроны чувствительных зон полу­чают и обрабатывают информацию от органов чувств, причем каждый орган имеет в коре свое представительство, так называемый корковый конец ана­лизатора (в анализатор входит пери­ферический, или наружный, конец, представленный различными рецепто-1ами, нервные проводящие пути и центральный, или корковый, конец). Нейроны  двигательных зон анализируют сигналы, поступающие от мышц, свя­зок, сухожилий, костей, и управляют сложными движениями, координа­цией. Интересно, что чем большую роль играет данный орган в жизнеде­ятельности целого организма, тем большая площадь ему предоставляет­ся в коре головного мозга. Например, в двигательной зоне, место за­нимает представительство правой и левой рук, причем у большин­ства людей представительство правой руки в левом полушарии головного мозга несколько больше, нежели ле­вой руки в правом полушарии. Обус­ловлено это ведущей ролью правой руки в трудовой деятельности.

Нейроны ассоциативных зон не свя­заны непосредственно нервными про­водящими путями ни с органами чувств, ни с мышечным аппаратом: они осуществляют связь в пределах коры. Кстати, наиболее сложно устроенные колонки располагаются как раз в ассо­циативных зонах: в них преобладают нейроны со сложными рецептивными полями.

Очень многое для понимания меха­низмов работы корковых анализато­ров, их взаимосвязей дали не только специальные исследования физиоло­гов, но и наблюдения клиницистов-невропатологов, нейрохирургов, опе­рировавших на головном мозге. Важ­ные данные о деятельности коры были получены в эксперименте, в частности с помощью электрофизиологических методов исследования. Регистрируя у животных электрические потенциалы нейронов различных участков мозга, специалисты установили, что яркая световая вспышка неизменно вызыва­ет отчетливый электрический ответ нейронов затылочной доли мозга. На звуковой сигнал реагируют нейроны височной доли, на запах—нейроны лобной доли коры. Так, используя раз­личные раздражители (зрительные, звуковые, обонятельные, вкусовые), специалисты проследили путь от пери­ферического конца анализатора, пред­ставленного специализированными нервными приборами—рецепторами, до его высшего отдела, расположенно­го в коре.

Нанося на «карту» коры правого и левого больших полушарий головного мозга местоположение различных ана­лизаторов, ученые установили: нес­мотря на то, что полушария однотипны по своему строению, анализаторы представлены в них неодинаково. На­пример, было подмечено, что полная-

-

или частичная потеря речи развивает­ся только при поражениях левого по­лушария. Когда страдает правое полу­шарие, речь, как правило, остается сохранной. Эти наблюдения заставили предположить, что именно в левом полушарии находится центр речи, и дальнейшие тонкие исследования пол­ностью подтвердили предположение. Многие ученые склонны объяснять ло­кализацию речевого центра в левом полушарии тем, что здесь же находит­ся представительство правой руки. А как известно, труд и членораздельная речь—главные стимулы, под влия­нием которых развивался мозг че­ловека.

В процессе эволюции под эгидой левого полушария оказались и такие высшие корковые функции, как пись­мо, счет, чтение, поэтому долгое время его называли главным, или доминант­ным. Сейчас стало ясно: правое полу­шарие вносит в нервную деятельность не менее существенный вклад, чем левое. Здесь нет центра речи, зато есть так называемый музыкальный центр, который придает речи эмоци­ональность, выразительность, интона­ционную окраску. Когда по какой-либо причине страдает та область правого полушария, где расположен музыкаль­ный центр, речь человека становится не только монотонной, бесцветной, но он перестает различать речевые инто­нации, не может определить, с каким выражением произносится слово, фра­за, перестает узнавать знакомые ме­лодии, не может напеть их.

Такое неодинаковое распределе­ние анализаторов в коре больших по­лушарий головного мозга заставило заговорить о функциональной асим­метрии головного мозга и более при­стально изучать природу специализа­ции полушарий. Выяснилось, что лево­му полушарию принадлежит ведущая роль в логическом абстрактном мыш­лении, а правому—в конкретном об­разном мышлении. Функциональная специализация сказалась и на харак­тере памяти. Левое полушарие легко запоминает все то, в основе чего ле­жит слово: стихотворные строчки, те­оретические сведения, различные пра­вила. Правое прочно фиксирует обра­зы: картины природы, рисунки, геомет­рические фигуры. Но работают полу­шария содружественно, взаимно обо­гащая и дополняя друг друга. Это и лежит в основе интеллектуаль­ной, эмоциональной деятельности че­ловека.

ПОДКОРКА

Мозг человека работает как единое целое, но в нем существуют структуры, получившие свое развитие на разных этапах эволюции. Специалисты счита­ют, что каждый новый уровень цен­тральной нервной системы надстра­ивался над уже существующим, как бы погружая в глубину мозга эволюционно более старые его отделы. Для челове­ка таким новым и самым важным образованием является кора боль­ших полушарий (см. «Здоровье» № 2; 1986 г.). Венчая «здание» мозга, она выполняет наиболее ответственные функции, обеспечивает высшую нерв­ную деятельность. Но отсюда вовсе не следует, что более древние структуры полностью утратили свою роль в жизнедеятельности организма. Те от­делы мозга, которые носят название подкорковых образований, или под­корки, продолжают выполнять слож­ные и многообразные функции.

Например, в значительной мере именно благодаря подкорковым обра­зованиям поддерживается постоян­ство внутренней среды организма. В частности, здесь, в подбугорье, распо­лагается центр терморегуляции, обес­печивающий поддержание температу­ры нашего тела в определенных пре­делах (в норме 36,6—37°). Когда в эксперименте у животных разрушали этот отдел подбугорья, у них неизмен­но расстраивались процессы тепло­продукции и теплоотдачи, извраща­лись реакции на температурные воз­действия.

Здесь же, в подбугорье, почти ря­дом с центром терморегуляции рас­полагается и другой важнейший центр—насыщения. Повреждение это­го центра приводит к тому, что чело­век либо становится совершенно нена­сытным, он то способен есть и есть без конца, не испытывая чувства сытости, либо, напротив, у него появляется отвращение к еде, он даже может погибнуть от голода, если его не кор­мить насильно.

Как выяснилось в последние годы, в ведении подкорки находятся и такие важные процессы, как сон и бодрство­вание. Сравнительно недавно многие специалисты полагали, что сон есть пассивный процесс, обусловленный преобладанием процессов торможе­ния в головном мозге. Сегодня можно обоснованно заявить, что сон—про­цесс активный. Его нормальное тече­ние, как говорят специалисты, структу­ру, обеспечивает ряд подкорковых об­разований. Одни из этих образований включаются и активно работают в период засыпания и сна. Другие слу­жат своеобразным будильником: они как бы пробуждают к деятельности механизмы бодрствования. Например, так называемая восходящая сетевид-ная формация вместе с подбугорье имеют самое непосредственное отно­шение к регуляции длительности сна Когда в эксперименте у животного повреждали эти структуры, оно погру­жалось в сон и могло спать сколько

угодно. А пробудить его можно было лишь воздействием на другое подкор­ковое образование — краевую систе­му. В настоящее время специалисты стремятся досконально изучить меха­низмы отделов мозга, ответственных за возникновение сна и бодрствова­ния; ищут эффективные пути воздей­ствия на них, а значит, и возможности лечения различных нарушений сна.

Так уж повелось, что организацию эмоций, поведения, то, что принято называть высшей формой приспособ­ления человека к условиям окружа­ющей среды, всегда приписывали коре больших полушарий. Спору нет, ни­кто не посмеет отнять у нее пальму первенства. Но настойчивые поиски показали, что и в этой высшей сфере подкорка играет далеко не последнюю роль. Есть здесь структура, называ­емая перегородкой. Она действитель­но словно преграда на пути агрессии, злобы; стоит ее разрушить, и животное становится немотивированно агрес­сивным, любые попытки войти с ним в контакт воспринимает буквально в штыки. А вот разрушение миндали­ны—другой структуры, также распо­ложенной в подкорке, напротив, дела­ет животное чрезмерно пассивным, спокойным, почти ни на что не реагиру­ющим; кроме того, у него нарушается и половое поведение, половая деятель­ность. Словом, каждая подкорковая структура имеет самое непосредствен­ное отношение к тому или иному эмо­циональному состоянию, участвует в формировании таких эмоций, как ра­дость и печаль, любовь и ненависть, агрессивность и равнодушие. Объеди­ненные в одну целостную систему «эмоционального мозга», эти структу­ры в значительной мере определяют индивидуальные особенности характе­ра человека, его реактивность, то есть отклик, ответ на то или иное воздей­ствие.

Как выяснилось, самое непосред­ственное участие принимают образо­вания подкорки и в процессах запоми­нания. Прежде всего это относится к гиппокампу. Его образно называют ор­ганом колебаний и сомнений, посколь­ку здесь постоянно, непрерывно и неу­станно идут сравнение и анализ всех раздражений, воздействий на орга­низм. Гиппокамп в значительной мере определяет, что стоит организму за­помнить, а чем можно пренебречь, какие сведения надо запомнить нена­долго, а какие—на всю жизнь.

Надо сказать, что большинство об­разований подкорки в отличие от коры не связаны напрямую через нервные

коммуникации с внешним миром, по­этому они не могут непосредственно «судить» о том, какие раздражители и факторы действуют на организм в каждый конкретный момент. Всю ин­формацию они получают не через спе­циальные системы мозга, а опосредо­ванно, через такие, как, например, ретикулярная формация. Сегодня многое еще остается неясным во вза­имоотношении этих систем с образованьями подкорки, так же как, впрочем, и во взаимодействии коры и подкорки. Но то, что подкорковые образования имеют существенное значение в об­щем анализе обстановки, несомнен­но. Клиницисты подметили, что при нарушении деятельности определен­ных образований подкорки теряется способность выполнять целенаправ­ленные движения, вести себя в со­ответствии с конкретными особен­ностями обстановки; возможно даже появление насильственных дрожа­тельных движений, как при болезни Паркинсона.

Даже при весьма беглом обзоре функций, выполняемых различными образованьями подкорки, становится совершенно очевидным, сколь важна ее роль в жизнедеятельности организ­ма. Может даже возникнуть вопрос: если подкорка столь успешно справля­ется с многочисленными своими обя­занностями, к чему ей регулирующие и направляющие влияния коры больших полушарий? Ответ на этот вопрос дал великий русский ученый И.П.Павлов, сравнивавший кору со всадником, ко­торый управляет конем—подкоркой, областью инстинктов, влечений, эмо­ций. Важна твердая рука всадника, однако и без коня далеко не уедешь. Ведь подкорка поддерживает тонус коры больших полушарий, сообщает о насущных потребностях организма, создавая эмоциональный фон, обо­стряет восприятие, мышление. Неоп­ровержимо доказано, что работоспо­собность коры поддерживается с по­мощью сетчатого образования средне­го мозга и заднего отдела подбугорной области. Они же, в свою очередь, регулируются корой больших полуша­рий, то есть происходит как бы ее настройка на оптимальный режим ра­боты. Таким образом, без подкорки немыслима никакая деятельность ко­ры больших полушарий. И задачей современной науки является все бо­лее глубокое проникновение в меха­низмы деятельности ее структур, вы­яснение, уточнение их роли в организа­ции тех или иных процессов жизнеде­ятельности организма.

МОЗЖЕЧОК

Пожалуй, нет ни одного отдела цен­тральной нервной системы, на изучение которого было бы потрачено и тратится по сей день столько усилий, как на исследова­ние такого относительно самостоятельного образования мозга, каким является мозже­чок. Каких только функций ему не приписы­вали! Ученые полагали, что это «орган любви и размножения». Считалось, что мозжечок управляет деятельностью веге­тативной нервной системы и всех внутрен­них органов. Были даже предположения о том, что мозжечок—это дополнительный мозг, функционирующий параллельно с го­ловным мозгом.

В наши дни загадка мозжечка во многом разрешена. Большой вклад в выявление истинной его роли внесли академик Л.А.Орбели и его сотрудники.

Мозжечок расположен непосредственно под затылочными долями больших полуша­рий головного мозга, над IV желудочком мозга. Состоит он из средней доли, называ­емой из-за большой поперечной складчато­сти червем, и примыкающих к нему полуша­рий. Поверхность мозжечка на разрезе очень похожа на крону дерева, из-за чего ученые в прошлом часто называли его «древом жизни».

Строение мозжечка напоминает стро­ение полушарий головного мозга. Он также имеет кору, находящееся под ней белое вещество, состоящее из волокон, в массе которого располагаются мозжечковые яд­ра. Мозжечок, будучи самостоятельным анатомическим образованием, тесно свя­зан практически со всеми отделами голов­ного мозга, включая кору и подкорку, а также со спинным мозгом.

Эти связи осуществляются через три пары ножек мозжечка, по которым к нему стекается информация как от перифериче­ских нервных аппаратов и центров нервной системы, так и от коры больших полушарий. Через эти же три пары ножек мозжечок, в свою очередь, посылает сигналы ко всем отделам центральной нервной системы и на периферию. Особенно мощные связи моз­жечок имеет со спинным мозгом: через него он получает сведения о состоянии суста­вов, мышц, об их тонусе (напряжении), положении конечностей.

Ученые пытаются составить представ­ление о том, в какие области мозжечка приходит вся эта информация. Надо ска­зать, что в коре мозжечка нет таких четких

проекций периферии, как в коре больших полушарий, где точно определены зоны локализации, например, зрительного, вку­сового или слухового анализаторов, двига­тельные и другие области. Известно толь­ко, что передняя часть мозжечка получает информацию преимущественно от рук, а задняя—от ног, в верхней части червя «представлены» голова, лицо, глотка и гортань. Сигналы от туловища поступают в остальные участки червя.

Давно было отмечено в эксперименте на животных, что удаление или полное разру­шение- у них мозжечка сопровождается резким ослаблением напряжения мышц туловища и конечностей: они не могут ни стоять, ни сидеть, ни ходить. Снижение тонуса мышц при повреждениях мозжечка, возникающих вследствие некоторых заболеваний, наблюдается и у человека.

Следует сказать, что в регуляции тонуса мышц участвует не только мозжечок, но и многие другие образования мозга. Считает­ся, что мозжечок отвечает преимуществен­но за тонус мышц-разгибателей. И когда его функция нарушается, возникают характер­ные изменения, обозначаемые термином «мозжечковый синдром». В его основе ле­жит не только изменение напряжения мышц-разгибателей, рассогласование де­ятельности сгибателей и разгибателей, но также еще и нарушение работы мышц, действующих содружественно. Внешне это выражается в том, что у человека появля­ется шаткая походка, он широко расставля­ет ноги, раскачивается из стороны в сторо­ну. Движения становятся неточными, пре­рывистыми—«ступенчатыми», больной двигает рукой или ногой как бы рывками. Ему трудно сохранить равновесие, позу, он жалуется на головокружение, что обуслов­лено ослаблением связей мозжечка с ве­стибулярным аппаратом. Нарушается и речь: человек говорит как бы по слогам, его речь скандирована.

Страницы: 1, 2, 3