Филогинез нервной системы

 

План.

1. Введение
2. Филогенез нервной системы
3. Развитие важнейших функциональных систем мозга.
4. Возрастная эволюция мозга
5. Системно-функциональная организация мозговой деятельности
6. Заключение.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

Многие закономерности функционирования нервной системы становятся понятными при изучении истории развития нервной системы в процессе эволюции живой природы (филогенез). Хотя можно говорить о ряде отличительных особенностей становления развития функций нервной системы в процессе индивидуального развития, онтогенез в некоторой степени повторяет этапы развития филогенеза. Поэтому изучение онтогенеза имеет огромное значение для оценки возрастных показателей нормы, понимания сущности различных аномалий развития и разработки методов их коррекции. 

Филогенез нервной системы. 

      Филогенез нервной системы это развития нервной системы в процессе эволюции живой природы. Живая ткань обладает свойством раздражимости, т.е. способностью так или иначе реагировать на внешние воздействия. Возникновение нервных клеток означало появление специализированного аппарата для приема, накопления и перераспределения раздражающих стимулов, сначала в масштабе отдельных зон, а затем всего организма.

      Примитивная нервная система устроена по принципу синцития, т.е. клеточной сети, причем возбуждение может распространяться в любом направлении, нервный импульс адресован всем. При такой системе не возможна тонкая координация реакций, но все же обеспечивается участие всего организма в той или иной реакции. Накопление возбуждения в такой нервной системе уже создает предпосылки для следовых реакций, своеобразной памяти. В этих условиях реакция на данный раздражитель может зависеть от предшествующих раздражителей, от краткой предыстории организма.

      По  мере развития организмов и совершенствования их морфофункциональной организации нервная регуляция начинает характеризоваться быстротой проведения раздражения и более «прицельной» направленностью. Передача импульсов раздражения по нервным путям напоминает сообщение, направленное по определенному точному адресу. Дальнейшее усложнение нервной системы заключается во все большей специализации нервных клеток, в появлении аффективных (воспринимающих) и эффективных (реализующих) систем. Формирование рецепторов – особых нервных окончаний со специфической функцией, расположенных на периферии и воспринимающих раздражение, - означало дифференцированное восприятие сигналов, настройку на прием определенных раздражителей. Специализация нервных клеток сопровождалась появлением синапсов, обеспечивающих одностороннее проведение импульсов. Вероятно, на этом этапе возникают примитивные кольцевые структуры регуляции отдельных функций.

      В ходе эволюции формируются автономные нервные узлы – ганглии, осуществляющие регуляцию одной или нескольких функций. При этом довольно отчетливым становится региональный принцип иннервации: каждый нервный узел соответствует определенной области, определенному сегменту тела. На уровне отдельного сегмента осуществляется отдельная весьма четкая и многообразная регуляция. Благодаря ганглиозной нервной системе становятся возможными сложные формы реагирования: в ганглиях заложены разнообразные программы действия. Однако сегменты связанны между собой недостаточно и еще не выражено координирующее влияние какого-либо центра. Подобные сложные автоматизмы широко представлены в мире насекомых.

      В дальнейшем развитие нервной системы  шло по пути нарастающего доминирования головных отделов, что привело к формированию головного мозга, коры больших полушарий как наивысшего отдела центральной нервной системы. Такое направление филогенеза нервной системы носит название принципа цефализации.

      Наибольшей  сложности нервная система достигает  у млекопитающих, у которых наблюдается  значительное развитие коры больших  полушарий, а также связей, соединяющих  оба полушария. Формируются проводящие системы, имеющие огромное значение для регуляции функций всего организма.

      Для нервной системы человека характерно максимальное развитие коры больших полушарий, особенно лобных долей. Поверхность коры головного мозга у человека занимает 11/12 всей поверхности мозга, причем около 30% приходится на лобные доли.

      Проводящие  системы мозга у человека также  достигают наивысшего развития.

      Дальнейшее  развитие нервной системы в процессе эволюции, ее цефализация, характеризуется образованием в головном мозге центров, которые все больше подчиняли себе нижележащие образования. В итоге в головном мозге сформировались жизненно важные центры автоматической регуляции различных функций организма. Между этими центрами также существует некоторая субординация, иерархия. Большое значение приобретает вертикальная организация интеграции и управления, т.е. постоянная циркуляция импульсов между вышележащими и нижележащими отделами.

      Долгое  время считалось, что высшие нервные  центры оказывают постоянное тормозящее влияние на низшие, поэтому при поражении высших отделов растормаживаются низшие уровни интеграции. Наибольшую известность получила теория диссолюции, согласно которой поражение эволюционно молодых центров приводит к активизации эволюционно более старых отделов, т.е. наблюдается как бы обратный ход эволюционного процесса (диссолюция), растормаживание древних форм реагирования. 
 
 
 
 
 
 

Развитие  важнейших функциональных систем мозга. 

      Объединение различных нервных элементов, участвующих  в обеспечении какой либо функции называют функциональной системой. Она является важнейшим саморегулирующимся механизмом мозга. Именно по способности отдельных элементов нервной системы регулировать определенные функции можно судить о уровне индивидуального развития нервной системы. Из этого следует, что процессы онтогенеза или развития нервной системы можно понять с позиции системогенеза, т. е. посистемного развития нервных элиментов. Основы учения со системогинезе были заложены выдающимся советским физиологом П.К.Анохиным.

      Понятие «функциональная система» позволяет  раскрыть некоторые закономерности становления нервно-психических функций в онтогенезе. Большое значение имеет тот факт, что отдельные компоненты функциональной системы формируются примерно в одно и тоже время, хотя и могут находиться на разных уровнях филогенетического развития. Закономерность такого развития нервной системы наблюдается в процессе эмбрионального развития организма, где наряду с общей последовательностью образования различных отделов нервной системы (по принципу – сначала эволюционно более древние, а затем более молодые) наблюдаются и отклонения от последовательности, а именно посистемное созревание нервных элементов – системогенез. В первую очередь формируются те функциональные системы, которые имеют более важное, первостепенное значение. В функциональную систему могут объединяться разные в эволюционном плане уровни; поэтому в приделах одного и того же уровня можно наблюдать разные степени созревания отдельных элементов в зависимости от их вовлеченности в функциональную систему.

      Подтверждение тому, что развитие нервной системы  идет по принципу неодновременности, гетерохронности  можно увидеть во множестве примеров. Например, неравномерно созревают отдельные волокна лицевого нерва, иннервирующие мышцы лица. У новорожденного наиболее готовы к функционированию те клетки и их волокна, которые имеют отношение к акту сосания, тогда как другие волокна еще не миелинизированы. Еще одним примером системогенеза может быть организация у новорожденных механизма хватательного рефлекса. Уже на 4-6-ом месяце внутриутробного развития человеческого эмбриона из всех нервов руки наиболее полно созревают те, которые обеспечивают сокращение сгибателей пальцев. Так же к этому периоду дифференцируются клетки передних рогов спинного мозга на уровне восьмого шейного сегмента, где расположены двигательные нейроны сгибателей пальцев кисти, формируются связи с вышестоящими регулирующими отделами нервной системы.

      Рассмотрим  несколько важнейших принципов  системогенеза.

Первый принцип заключается в том, что функциональные системы формируются не одновременно, а по мере жизненной необходимости, связанной с условиями существования организма. Так, новорожденный ребенок наделен готовыми системами, обеспечивающими регуляцию наиболее важных процессов – сосания, глотания, дыхания. В тоже время представители других видов к моменту рождения располагают гораздо большим количеством готовых функциональных систем. Например, детеныш кенгуру способен самостоятельно забираться в сумку матери, а только что вылупившийся гусенок следовать за матерью или любым другим движущимся предметом. Но несмотря на это, новорожденный ребенок обладает весьма тонкой координацией различных регулирующих воздействий нервной системы. Напримнр, он способен одновременно глотать и дышать. В то же время имеет место значительное несовершенство двигательных, слуховых и зрительных реакций. В этом и заключается принцип гетерохронности созревания отделов нервной системы, т.е. в неодновременности формирования реагирующих механизмов.

      Второй  принцип системогенеза состоит  в межсистемной и внутрисистемной гетерохронности. Межсистемная гетерохронность – это неодновременные закладка и формирование разных функциональных систем. Например, зрительный контроль и сосание. Внутрисистемная гетерохронность заключается в постепенном усложнении какой-либо формирующейся функции. Вначале созревают элементы минимального обеспечения функции, затем к работе подключаются и другие отделы данной системы, позволяющие реагировать на внешние и внутренние воздействии более тонко. Например, в первые месяцы жизни ребенка любое раздражение ладошки вызывает сжимание кисти в кулачок. Затем схватывание становится более избирательным, т.к. внутрисистемная гетерохрония обусловливается не только дозреванием элементов данной функциональной системы, но и устаноалением межсистемных связей. Например, автоматическое схватывание усложняется по своей двигательной организации и одновременно к нему присоединяется зрительный контроль над действием руки, т.е. появляется зрительно-моторная координация.

      Учение  о системогенезе позволяет понять причины строгой последовательности и преемственности этапов нервно-психического развития ребенка. Например, удержание головы предшествует сидению, сидение – стоянию, стояние – ходьбе. Кроме того, способность удерживать голову является важной предпосылкой для контроля за положением тела. А это, в свою очередь, достигается за счет совершенствования органа равновесия и за счет усложнения зрительного контроля 

      К тому же, многие функциональные системы сами состоят из ряда подсистем, формирующихся неодновременно и постепенно усложняющих свои взаимодействия. Так например, в комплекс управления движениями входят системы регуляции мышечного тонуса, равновесия тела, координации сокращения мышц. К тому же, чтобы совершить двигательный акт, организм должен иметь целостную двигательную программу, подразумевающую смену одних движений другими и контроль за выполнением намеченного действия. Любой здоровый человек легко решает эти задачи, даже не зная, как это делается. Однако подобная согласованность между звеньями системы регуляции движений достигается лишь в процессе развития и обучения. Поэтому, наблюдая за моторикой детей различных возрастных групп, можно понять, как постепенно совершенствуются их двигательные акты, как из отдельных подсистем идет формирование единой системы - интегративной системы двигательной деятельности.

      Системогенез  позволяет не только находить оценки возрастных нормативов той или иной функции, но выяснить структурно- функциональные основы различных отклонений развития. Например, встречаются дети достаточно ловкие в обычной игровой деятельности, но не умеющие выполнять точные и тонкие движения, требующие определенной аккуратности. Наряду с этим приходится наблюдать детей неловких и неуклюжих в обычной жизни, но имеющих повышенные способности к игре на музыкальных инструментах, рисованию, лепке и т.д.

      Таким образом, принципы системогенеза позволяют  не только конкретизировать и структурно определять отклонения в возрастном развитии нервной системы, но и намечать пути преодоления формирующихся дефектов. Пути коррекции могут быть разделены на несколько групп: 1) стимуляция развития отстающих от возрастных показателей функций; 2) размыкание установившихся в ходе искаженного развития аномальных связей; 3) формирование новых комплексов внутри- и межсистемных взаимодействий. Однако, учитывая преемственность этапов индивидуального развития ребенка, часто приходится идти по пути поэтапного восстановления функции. При этом на каждом этапе идет подготовка фундамента для нового усложнения функции. Например, если ребенок не может совершать движения языком в полном объеме, то от него трудно добиться правильного произношения букв.

      К важнейшим функциональным системам мозга относятся также слуховая и зрительная функции. На порядок выше, чем все остальные, стоит интеллектуальная функция, т.к. ее связь с особенностями строения мозга гораздо сложнее.