Нервная система насекомых | справочник Пестициды.ru
Понимание строения и принципа работы нервной системы насекомых невозможно без изучения подробного строения нервной ткани.
Нейрон как структурная единица нервной системы
Простейший элемент нервной системы носит название нейрон. Это не что иное, как нервная клетка, покрытая оболочкой и имеющая особый набор органелл. Каждый нейрон состоит из трех частей:
- тело клетки – ее основная часть, внутри которой находится ядро и другие структурные компоненты;
- аксон – длинный толстый осевой отросток;
- дендриты – короткие ветвящиеся отростки.[3][4][1]
Типичное строение нейрона
1 – тело клетки, 2 – аксон, 3 – дендриты.
Стрелки – направление передачи нервного импульса.
Использовано изображение:[6]
В целом, нейрон имеет звездчатую форму (фото).
Такое строение клетки неразрывно связано с ее функцией. По дендритам нервная клетка получает импульсы от соседних нейронов или чувствительных нервных окончаний, а по аксону отправляет их к другим таким же клеткам или рабочим органам: мышцам, железам (что заставляет их, соответственно, сокращаться или выделять секрет). Нервное возбуждение внутри нейрона передается только в этом направлении и никак иначе.[3]
В зависимости от того, какую функцию выполняет нейрон, нервные клетки разделяются на три вида.
- Чувствительные: воспринимают информацию от рецепторов (нервных окончаний) и передают их в центральную нервную систему.
- Вставочные (ассоциативные): обрабатывают информацию в нервных центрах, проводят импульсы от чувствительных рецепторов к двигательным нейронам.
- Двигательные (моторные) нейроны: передают возбуждение в направлении от нервных центров к рабочим органам.[3][4][1]
Трехнейронная рефлекторная дуга. Совокупность трех нейронов – чувствительного, вставочного и двигательного – составляет так называемую трехнейронную рефлекторную дугу. Она обеспечивает соответствующее реагирование насекомых на различные внешние стимулы, составляя основу для осуществления различных рефлексов.[3]
. Иногда в дуге нет вставочной нервной клетки, тогда в ней «остаются» только чувствительный и двигательный нейрон. Двухнейронная дугатоже может работать, но в этом случае на определенное раздражение чувствительных окончаний появляется однозначный двигательный ответ.Это легче пояснить на примере человека, строение нервной ткани у которого то же самое, что и у других живых существ, включая насекомых. Когда мы прикасается к горячему чайнику, мы мгновенно отдергиваем руку, даже не успев понять, что он горячий. Это происходит автоматически, без обдумывания. Аналогичным образом, применимо к «своим» раздражителям, функционируют двухнейронные рефлекторные дуги у насекомых.[3]
дуга. Кроме двух- и трехнейронной дуги, существует еще одна разновидность: полинейронная дуга. В ее составе находятся несколько вставочных нейронов, что обеспечивает сложные формы рефлексов, например, формирующих половое чувство или пищевое поведение.[3] Строение нервной системы насекомыхСтроение нервной системы насекомых
1 – головной мозг, 2 – подглоточный ганглий,
3 – брюшная нервная цепочка, 4 – нервы
Использовано изображение:[6]
Центральная нервная система
Перейдем от микроструктуры нервной ткани к макростроению нервной системы. Она включает центральный и периферический отделы, а также вегетативную нервную систему. Центральный отдел, как логично предположить, имеет ведущее значение.
Центральная нервная система представлена двойной цепочкой ганглиев – узловых образований, состоящих из нервных клеток. Узлы в каждой цепочке продольно связаны между собой коннективами – волокнами нервных клеток, тела которых располагаются в их составе. Две продольные цепочки имеют и поперечные соединения между собой – комиссуры, тоже состоящие из волокон. Каждая пара ганглиев соответствует одному сегменту тела насекомого.
Передние узлы цепочек объединены. Ганглии по меньшей мере трех сегментов слиты в так называемый надглоточный ганглий, который является головным мозгом насекомого. (фото) Соответственно, остальные узлы брюшной нервной цепочки являются аналогом спинного мозга, хотя конкретно данный термин в анатомии нервной системы насекомых не используется.[3]
Расположенные позади головного мозга узлы (также объединенные) носят название подглоточного ганглия. В его составе находятся ганглии трех сегментов челюстей. Коннективы, связывающие его с мозгом, называются окологлоточными коннективами.[3]
Далее располагаются три грудных ганглия, которые иногда соединяются в одну массу. Следом находятся оставшиеся ганглии брюшных сегментов. Так как количество сегментов брюшка у разных насекомых различается, то и число брюшных ганглиев тоже может быть разным. Например, у поденок и нимф их 7 пар. [3]
Иногда ганглии различных отделов тела сливаются между собой и образуют ганглиозные массы, или синганглии. Так, центральная нервная система у высших мух состоит из двух синганглиев – головного мозга и остальных сегментов, а у личинок они вообще собраны в один большой «комок».[3]
Каждая пара ганглиев брюшной нервной цепочки дает чувствительные и двигательные волокна к тканям и иннервирует соответствующий сегмент тела, то есть, управляет его функциями. Например, самая последняя пара контролирует спаривание и процесс откладки яиц, а узлы, расположенные в грудном отделе, управляют работой крыльев и ног. [3]
Самое сложное строение из всех ганглиозных образований имеет головной мозг, который осуществляет контроль не только над органами головы, но и над деятельностью всего организма.
Головной мозг насекомых
1 – протоцеребрум, 2 – зрительная доля, 3 – нейропиль,
4 – протоцеребральный мост, 5 – грибовидные тела,
6 – центральное тело, 7 – дейтоцеребрум,
8 –тритоцеребрум.
Использовано изображение:[5]
Строение головного мозга
Головной мозг насекомых состоит из нескольких частей:
- протоцеребрум;
- дейтоцеребрум;
- тритоцеребрум. [3](фото)
В центральной части протоцеребрума находится еще одна структура – нейропиль. В нем находятся тесно переплетенные нервные волокна от разных отделов мозга. Чувствительные, двигательные и вставочные клетки мозга посылают сюда свои отростки, и в нейропиле они контактируют между собой, передавая друг другу информацию.
Периферическая нервная система
Периферическая система – это часть нервной системы, которая находится за пределами центрального отдела. Она представлена нервными волокнами, которые идут к органам и тканям. С их помощью ганглии соединяются с чувствительными нервными окончаниями и рабочими структурами тела.[2][1]
Информация
В статье описаны лишь наиболее общие моменты строения и функционирования нервной системы насекомых, ее структура и функция намного сложнее и не может быть рассмотрена полностью в рамках данной статьи. Более подробно изучить этот вопрос можно в оригинальных источниках, указанных в списке литературы (см.
ниже).Вегетативная нервная система
Помимо центральной и периферической систем, существует еще и вегетативная (симпатическая) нервная система, которую иногда выделяют отдельно. Она состоит из нескольких непарных ганглиев, находящихся за пределами брюшной нервной цепочки в голове и груди. Симпатическая нервная система управляет работой мышц и внутренних органов, в том числе, желез внутренней секреции.[2]
Анатомически симпатическая нервная система подразделена на 3 отдела:
Рото-желудочный отдел
Его ганглии находятся над передним отделом кишечника. Одной из самых важных его частей является лобный ганглий. Он отвечает за работу наличника, верхней губы, сердца, аорты и передней кишки, отдавая к ним нервные волокна. У некоторых групп насекомых этот отдел также отвечает за глотание.
Брюшной отдел
Он представлен так называемым вентральным непарным нервом и управляет функцией мышц, в том числе, и крыловых. Если насекомому удалить этот нерв, при передвижении у него быстро развивается утомление.
Хвостовой (каудальный) отдел
Самая небольшая часть симпатической нервной системы. Он соединен с последним, задним узлом нервной цепочки и отдает нервы к половым органам и заднему отделу кишечника.[1]
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.
2.Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. — Общая и сельскохозяйственная энтомология. — М.: Колос, 1983.-416 с.
3.Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 — 376 с.
4.Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.
Изображения (переработаны):
5.Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. — Общая и сельскохозяйственная энтомология. — М.: Колос, 1983.-416 с. Иллюстрации из книги ©
6.Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. – Москва, «Колос», 2001 — 376 с., Иллюстрации из книги. ©
Свернуть Список всех источниковНервная система человека
Строение нервной системы Возбудимость, раздражимость и проводимость характеризуются как функции времени, то есть это – процесс, возникающий от раздражения до появления ответной реакции органа. Распространение нервного импульса в нервном волокне происходит за счет перехода локальных очагов возбуждения на соседние неактивные области нервного волокна. Нервная система человека обладает свойством трансформации и генерации энергий внешней и внутренней среды и преобразования их в нервный процесс. Строение нервной системы человека: 1- плечевое сплетение; 2- кожно-мышечный нерв; 3- лучевой нерв; 4- срединный нерв; 5- подвздошно-подчревный нерв; 6- бедренно-половой нерв; 7- запирающий нерв; 8- локтевой нерв; 9- общий малоберцовый нерв; 10- глубокий малоберцовый нерв; 11- поверхностный нерв; 12- мозг; 13- мозжечок; 14- спинной мозг; 15- межреберные нервы; 16- подреберный нерв; 17- поясничное сплетение; 18- крестцовое сплетение; 19- бедренный нерв; 20- половой нерв; 21- седалищный нерв; 22- мышечные ветви бедренных нервов; 23- подкожный нерв; 24- большеберцовый нерв Нервная система функционирует как единое целое с органами чувств и управляется головным мозгом. Самая крупная часть последнего называется большими полушариями (в затылочной области черепа находятся два более мелких полушария мозжечка). Головной мозг соединяется со спинным. Правое и левое большие полушария соединены между собой компактным пучком нервных волокон, называемых мозолистым телом. Спинной мозг – основной нервный ствол тела – проходит через канал, образованный отверстиями позвонков, и тянется от головного мозга до крестцового отдела позвоночника. С каждой стороны спинного мозга симметрично отходят нервы к различным частям тела. Осязание в общих чертах обеспечивается определенными нервными волокнами, бесчисленные окончания которых находятся в коже. Классификация нервной системы Так называемые виды нервной системы человека можно представить следующим образом. Всю целостную систему условно формируют: центральная нервная система – ЦНС, в состав которой входит головной и спинной мозг, и периферическая нервная система – ПНС, в которую входят многочисленные нервы, отходящие от головного и спинного мозга. Кожа, суставы, связки, мышцы, внутренние органы и органы чувств отправляют по нейронам ПНС входные сигналы в ЦНС. В то же время, исходящие сигналы от центральной НС, периферическая НС посылает к мышцам. В качестве наглядного материала, ниже, логически структурированным образом представлена целостная нервная система человека (схема). Центральная нервная система – основа нервной системы человека, которая состоит из нейронов и их отростков. Главная и характерная функция ЦНС – реализация различных по степени сложности отражательных реакций, имеющих название рефлексов. Низшие и средние отделы ЦНС – спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок – управляют деятельностью отдельных органов и систем организма, реализуют между ними связь и взаимодействие, обеспечивают целостность организма и его корректное функционирование. Высший отдел ЦНС – кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования – по большей части управляет связью и взаимодействием организма как целостной структуры с внешним миром. Периферическая нервная система – является условно выделяемой частью нервной системы, которая находится за пределами головного и спинного мозга. Включает в себя нервы и сплетения вегетативной нервной системы, соединяя ЦНС с органами тела. В отличие от ЦНС, ПНС не защищена костями и может быть подвержена воздействию механических повреждений. В свою очередь, саму периферическую нервную систему делят на соматическую и вегетативную. Соматическая нервная система – часть нервной системы человека, которая представляет собой комплекс чувствительных и двигательных нервных волокон, отвечающих за возбуждение мышц, и в том числе кожи и суставов. Также она руководит координацией движений тела, и получением и передачей внешних стимулов. Эта система выполняет действия, которыми человек управляет осознанно. Вегетативную нервную систему делят на симпатическую и парасимпатическую. Симпатическая нервная система управляет ответной реакцией на опасности или стресс, и кроме прочего, может вызвать увеличение частоты сердечных сокращений, повышение кровяного давления и возбуждение органов чувств, за счет увеличения уровня адреналина в крови. Парасимпатическая нервная система, а свою очередь, управляет состоянием покоя, и регулирует сокращение зрачков, замедление сердечного ритма, расширение кровеносных сосудов и стимуляцию пищеварительной и мочеполовой системы.Источник: https://fit-baza.com/nervnaya-sistema-cheloveka/
Нервная система человека: классификация, органы и функции
Человеческий организм — многоступенчатая структура, каждый орган и система которой тесно взаимосвязаны друг с другом и с окружающей средой. А чтобы эта связь не прерывалась ни на доли секунды, предусмотрена нервная система — сложнейшая сеть, пронизывающая всё тело человека и отвечающая за саморегуляцию и способность адекватно реагировать на внешние и внутренние раздражители. Благодаря слаженной работе нервной системы человек может подстраиваться под факторы внешнего мира: любое, даже незначительное, изменение в окружающей среде заставляет нервные клетки передавать сотни импульсов с невероятно высокой скоростью, чтобы организм мог моментально адаптироваться к новым для себя условиям. Аналогичным образом работает и внутренняя саморегуляция, при которой деятельность клеток координируется в соответствии с текущими потребностями.
Функции нервной системы затрагивают наиважнейшие процессы жизнедеятельности, без которых немыслимо нормальное существование организма. К ним относятся:
- регуляция работы внутренних органов в соответствии с внешними и внутренними импульсами;
- координация всех единиц организма, начиная с мельчайших клеток и заканчивая системами органов;
- гармоничное взаимодействие человека с окружающей средой;
- основа высших психофизиологических процессов, свойственных человеку.
Как устроен этот сложный механизм? Какими клетками, тканями и органами представлена нервная система человека и за что отвечает каждый из её отделов? Краткий экскурс в основы анатомии и физиологии человеческого тела поможет найти ответы на эти вопросы.
Нервные клетки охватывают весь организм целиком, формируя разветвлённую сеть волокон и окончаний. Эта система, с одной стороны, объединяет каждую клеточку организма, заставляя работать в одном направлении, а с другой — интегрирует конкретного человека в окружающую среду, уравновешивая его потребности с внешними факторами. Нервная система обеспечивает нормальные процессы пищеварения, дыхания, кровообращения, формирования иммунитета, метаболизма и т. д. — словом, всё то, без чего немыслима нормальная жизнедеятельность.
Эффективность нервной системы зависит от правильного формирования рефлекса — ответной реакции организма на раздражение. Любое воздействие, будь то внешние изменения или внутренняя разбалансировка, запускает цепочку импульсов, которые моментально влияют на организм, а он, в свою очередь, формирует ответную реакцию. Таким образом нервная система человека формирует единство тканей, органов и систем человеческого тела друг с другом и с окружающим миром.
Вся нервная система состоит из миллионов нервных клеток — нейронов, или нейроцитов, каждый из которых имеет тело и несколько отростков.
Классификация отростков нейрона зависит от того, какую функцию он выполняет:
- аксон отправляет нервный импульс от тела нейрона в другую нервную клетку либо же конечную цель цепочки — ткань или орган, который должен совершить определённое действие;
- дендрит принимает отправленный импульс и приводит его к телу нейрона.
Благодаря тому, что каждая нервная клетка поляризована, цепочка нервных импульсов никогда не меняет направление, попадая в нужное русло. Таким образом продвигается каждый нервный импульс, инициируя работу мышц, внутренних органов и систем.
Прежде чем рассматривать нервную систему в комплексе, необходимо разобраться, из каких функциональных единиц она состоит. В состав НС входят:
- Чувствительные нейроны. Расположены в нервных узлах, которые получают информацию непосредственно от рецепторов.
- Вставочные нейроны — промежуточное звено, благодаря которому полученный импульс передаётся от чувствительных нейронов далее по цепочке.
- Двигательные нейроны. Выступают инициаторами ответной реакции на раздражитель, передавая сигнал от мозга к мышцам или железам, которые в норме должны выполнять возложенную на них функцию.
Именно по такой схеме строится любая ответная реакция организма человека на внешний или внутренний сигнал-раздражитель, который выступает толчком для конкретного действия. Как правило, прохождение нервного импульса занимает считанные доли секунды, если же это время затягивается или цепочка прерывается, это свидетельствует о наличии патологии нервной системы и требует серьёзной диагностики.
Чтобы упростить структуру нервной системы, в медицине существует несколько вариантов классификаций в зависимости от строения и выполняемых функций. Так, анатомически нервную систему человека можно разделить на 2 обширные группы:
- центральную (ЦНС), образованную головным и спинным мозгом;
- периферическую (ПНС), представленную нервными узлами, окончаниями и непосредственно нервами.
Основа этой классификации предельно проста: центральная нервная система является своего рода связующим звеном, в котором осуществляется анализ поступившего импульса и дальнейшая регуляция деятельности органов и систем. А ПНС служит для транспортировки поступившего сигнала от рецепторов к ЦНС и последующего активатора, но уже от ЦНС к клеткам и тканям, которые будут выполнять конкретное действие.
ЦНС является ключевой составляющей нервной системы, ведь именно здесь формируются основные рефлексы. Она состоит из спинного и головного мозга, каждый из которых надёжно защищён от внешнего воздействия костными структурами. Столь продуманная защита необходима, поскольку каждый отдел ЦНС выполняет жизненно важные функции, без которых невозможно поддержание здоровья.
Спинной мозг
Эта структура заключена внутри позвоночного столба. Она отвечает за простейшие рефлексы и непроизвольные реакции организма на раздражитель.
Кроме того, нейроны спинного мозга координируют деятельность мышечной ткани, регулирующей защитные механизмы. Например, почувствовав экстремально горячую температуру, человек непроизвольно одёргивает ладонь, защищаясь тем самым от термического ожога. Это и есть типичная реакция, контролируемая спинным мозгом.
Головной мозг
Головной мозг человека состоит из нескольких отделов, каждый из которых выполняет ряд физиологических и психологических функций:
- Продолговатый мозг ответственен за жизненно важные функции организма — пищеварение, дыхание, движение крови по сосудам и т. д. Кроме того, здесь располагается ядро блуждающего нерва, который регулирует вегетативный баланс и психоэмоциональную реакцию. Если ядро блуждающего нерва посылает активные импульсы, жизненный тонус человека понижается, он становится апатичным, меланхоличным и депрессивным. Если же активность импульсов, исходящих из ядра, снижается, психологическое восприятие мира меняется на более активное и позитивное.
- Мозжечок регулирует точность и координацию движений.
- Средний мозг — главный координатор мышечных рефлексов и тонуса. Кроме того, нейроны, регулируемые этим отделом ЦНС, способствуют адаптации органов чувств к внешним раздражителям (например, аккомодация зрачка в сумерках).
- Промежуточный мозг образован таламусом и гипоталамусом. Таламус — важнейший орган-анализатор поступающей информации. В гипоталамусе регулируется эмоциональный фон и метаболические процессы, там расположены центры, отвечающие за ощущение голода, жажды, усталости, терморегуляции, сексуальной активности. Благодаря этому координируются не только физиологические процессы, но и многие привычки человека, например склонность к перееданию, восприятие холода и т. д.
- Кора больших полушарий. Кора головного мозга является ключевым звеном психических функций, включая сознание, речь, восприятие информации и последующее её осмысление. Лобная доля регулирует двигательную активность, теменная отвечает за телесные ощущения, височная контролирует слух, речь и другие высшие функции, а затылочная содержит центры зрительного восприятия.
ПНС обеспечивает взаимосвязь между органами, тканями, клетками и ЦНС. Структурно она представлена следующими морфофункциональными единицами:
- Нервными волокнами, которые в зависимости от выполняемых функций бывают двигательными, чувствительными и смешанными. Двигательные нервы передают информацию от ЦНС к мышечным волокнам, чувствительные, наоборот, помогают воспринимать полученную с помощью органов чувств информацию и передавать её к ЦНС, а смешанные в той или иной степени участвуют в обоих процессах.
- Нервными окончаниями, которые также бывают двигательными и чувствительными. Их функция ничем не отличается от волоконных структур с единственным нюансом — нервными окончаниями начинается или, наоборот, заканчивается цепочка импульсов от органов к ЦНС и обратно.
- Нервными узлами, или ганглиями, — скоплениями нейронов за пределами ЦНС. Спинномозговые ганглии отвечают за передачу информации, полученной из внешней среды, а вегетативные — данные о состоянии и активности внутренних органов и ресурсов организма.
Кроме того, все периферические нервы классифицируют в зависимости от их анатомических особенностей. Исходя из этой характеристики, выделяют 12 пар черепных нервов, которые координируют деятельность головы и шеи, и 31 пару спинномозговых нервов, отвечающих за туловище, верхние и нижние конечности, а также внутренние органы, расположенные в брюшной и грудной полостях.
Черепные нервы берут своё начало от головного мозга. Основу их деятельности составляет восприятие сенсорных импульсов, а также частичное участие в дыхательной, пищеварительной и сердечной деятельности. Более подробно функция каждой пары черепных нервов представлена в таблице.
№ п/п | Название | Функция |
I | Обонятельный | Отвечает за восприятие различных запахов, передавая нервные импульсы от органа обоняния к соответствующему центру головного мозга. |
II | Зрительный | Регулирует восприятие данных, полученных зрительно, доставляя импульсы от сетчатки глаза. |
III | Глазодвигательный | Координирует движение глазных яблок. |
IV | Блоковый | Наряду с глазодвигательной парой нервов принимает участие в скоординированной подвижности глаз. |
V | Тройничный | Отвечает за сенсорное восприятие лицевой области, а также участвует в акте пережёвывания пищи в ротовой полости. |
VI | Отводящий | Ещё один нерв, регулирующий движения глазных яблок. |
VII | Лицевой | Нерв, координирующий мимические сокращения лицевых мышц. Кроме того, эта пара отвечает ещё и за вкусовое восприятие, передавая сигналы от сосочков языка к мозговому центру. |
VIII | Преддверно-улитковый | Эта пара отвечает за восприятие звуков и умение поддерживать равновесие. |
IX | Языкоглоточный | Регулирует нормальную деятельность глоточных мышц и частично передаёт вкусовые ощущения к мозговому центру. |
X | Блуждающий | Один из самых значимых черепных нервов, от функциональности которого зависит деятельность внутренних органов, расположенных в области шеи, грудной и брюшной стенки. К ним относится глотка, гортань, лёгкие, сердечная мышца и органы пищеварительного тракта. |
XI | Спинной | Отвечает за сокращения мышечных волокон шейного и плечевого отделов. |
XII | Подъязычный | Координирует активность языка и частично формирует речевой навык. |
Деятельность спинномозговых нервов классифицируется куда проще — каждая конкретная пара или комплекс пар отвечает за отведённый ему участок туловища с одноимённым названием:
- шейных — 8 пар,
- грудных — 12 пар,
- поясничных и крестцовых — по 5 пар соответственно,
- копчиковых — 1 пара.
Каждый представитель этой группы относится к смешанным нервам, образованным двумя корешками: чувствительным и двигательным. Именно поэтому спинномозговые нервы могут и воспринимать раздражающее воздействие, передавая импульс по цепочке, и активизировать деятельность в ответ на посыл от ЦНС.
Существует также функциональная классификация отделов нервной системы, в состав которой входят:
- Соматическая нервная система, регулирующая функции скелетной мускулатуры. Она контролируется корой головного мозга, поэтому полностью подчинена сознательным решениям человека.
- Вегетативная нервная система, отвечающая за деятельность внутренних органов. Её центры расположены в стволовой части мозга, а потому сознательно она никак не регулируется.
Кроме того, вегетативная система подразделяется ещё на 2 значимых функциональных отдела:
- Симпатический. Активизируется при энергозатратах;
- Парасимпатический. Отвечает за период восстановления организма.
Соматика — это отдел нервной системы, который отвечает за доставку моторных и чувствительных импульсов от рецепторов к органам центральной нервной системы и обратно. Большая часть нервных волокон соматической системы сосредоточена в коже, мышечном каркасе и органах, отвечающих за сенсорное восприятие. Именно соматическая нервная система практически на 100 % координирует сознательную часть активности человеческого тела и обработку информации, полученной от рецепторов органов чувств.
Основными элементами соматики являются 2 разновидности нейронов:
- сенсорные, или афферентные. Регулируют доставку информации к клеткам ЦНС;
- моторные, или эфферентные. Работают в обратном направлении, транспортируя нервные импульсы от ЦНС к клеткам и тканям.
И те и другие нейроны тянутся от отделов ЦНС прямо к конечной цели импульсов, то есть к мышечным и рецепторным клеткам, причём тело в большинстве случаев располагается непосредственно в центральной части нервной системы, а отростки достигают необходимой локализации.
Помимо сознательной деятельности, соматика включает также часть рефлексов, контролируемых неосознанно. С помощью таких реакций мышечная система приходит в активное состояние, не дожидаясь импульса от головного мозга, что позволяет действовать инстинктивно. Такой процесс возможен в том случае, если пути нервных волокон проходят непосредственно через спинной мозг. Примером подобных действий служит одёргивание руки при ощущении высокой температуры или коленный рефлекс при ударе молоточком по сухожилию.
Вегетатика, или автономная нервная система, — отдел, координирующий активность преимущественно внутренних органов. Поскольку основные процессы жизнедеятельности — дыхание, метаболизм, сердечные сокращения, кровоток и т. д. — не подчинены сознанию, вегетативные нервные волокна реагируют преимущественно на изменения, происходящие во внутренней среде организма, оставаясь безучастными к сознательным импульсам. Благодаря этому в организме поддерживаются оптимальные условия для обеспечения энергоресурсами, необходимыми в конкретной ситуации.
Особенности вегетативной нервной деятельности подразумевают, что основные волокна сосредоточены не только в органах ЦНС, но и в остальных тканях человеческого тела. Многочисленные узлы рассеяны по всему организму, образуя автономную нервную систему вне пределов ЦНС, между мозговыми центрами и органами. Такая сеть может регулировать простейшие функции, однако более сложные механизмы всё же остаются под непосредственным контролем центральной нервной системы.
Ключевая роль вегетатики заключается в поддержании относительно постоянного гомеостаза путём самонастройки активности внутренних органов в зависимости от потребностей организма. Так, вегетативные волокна оптимизируют секрецию гормонов, скорость и интенсивность кровоснабжения тканей, интенсивность и частоту дыхания и сердечных сокращений и другие ключевые механизмы, которые должны реагировать на изменения внешней среды (например, при интенсивной физической нагрузке, повышении температуры или влажности воздуха, атмосферного давления и т. д.). Благодаря этим процессам обеспечиваются компенсаторные и приспособительные реакции, поддерживающие организм в оптимальной форме при любых обстоятельствах. Поскольку бессознательная деятельность внутренних органов может регулироваться в двух направлениях (активация и подавление), вегетатику также можно условно разделить на 2 отдела — парасимпатический и симпатический.
Симпатический отдел вегетатики напрямую связан со спинномозговым веществом, расположенным от первого грудного до третьего поясничного позвонка. Именно здесь осуществляется стимуляция деятельности внутренних органов, необходимая во время повышенной энергозатраты — при физических нагрузках, во время стресса, интенсивной работы или эмоциональном потрясении. Такие механизмы позволяют поддержать организм, обеспечив его ресурсами, необходимыми для преодоления неблагоприятных условий.
Под воздействием симпатики учащается дыхание и пульсация сосудов, благодаря чему ткани лучше снабжаются кислородом, из клеток быстрее высвобождается энергия. Благодаря этому человек может активнее трудиться, справляясь с повышенными нагрузками в условиях неблагополучия. Однако эти ресурсы не могут быть бесконечными: рано или поздно количество запасов энергии снижается, и тело уже не может функционировать «на повышенных оборотах» без передышки. Тогда в работу включается парасимпатический отдел вегетатики.
Парасимпатическая нервная система локализована в среднем мозге и крестцовом отделах позвоночного столба. Она, в отличие от симпатики, ответственна за сохранение и накопление энергетического депо, снижение физической активности и полноценный отдых.
Так, например, парасимпатика замедляет ЧСС во время сна или физического отдыха, когда человек восстанавливает потраченные силы, справляясь с усталостью. Дополнительно в это время активизируются перистальтические процессы, положительным образом сказывающиеся на метаболизме и, как следствие, на восстановлении запасов питательных веществ. Благодаря такой саморегуляции включаются защитные механизмы, особенно важные при критическом уровне переутомления или истощения — тело человека просто-напросто отказывается продолжать работу, требуя время для отдыха и восстановления.
Особенности и отличия симпатической и парасимпатической нервной системы
На первый взгляд может показаться, что симпатический и парасимпатический отделы — антагонисты, однако на самом деле это не так. Оба этих отдела действуют скоординированно и сообща, просто в разных направлениях: если симпатика активизирует работу, то парасимпатика позволяет восстановиться и отдохнуть. Благодаря этому работа внутренних органов всегда в большей или меньшей степени соответствует конкретной ситуации, а организм может подстроиться под любые условия. По сути, обе эти системы составляют основу гомеостаза, сбалансированно регулируя уровни активности человеческого тела.
Большинство внутренних органов имеют и симпатические, и парасимпатические волокна, которые оказывают на них разное влияние. Причём от того, какой из отделов НС превалирует в сложившихся обстоятельствах, зависит состояние органа на текущий момент. На наглядном примере деятельность этих систем можно рассмотреть в таблице ниже.
Орган | Парасимпатическое воздействие | Симпатическое воздействие |
Кровоснабжение головного мозга | Сужение сосудов, уменьшение объёма поступающей крови | Расширение сосудов, активация кровоснабжения |
Периферические артерии и артериолы | Сужение просвета, повышение артериального давления и ослабление кровотока | Расширение диаметра артериальных сосудов и снижение давления |
Частота сердечных сокращений | Уменьшение ЧСС | Повышение ЧСС |
Пищеварительная система | Усиление моторики желудочно-кишечного тракта для скорейшего всасывания питательных веществ | Замедление перистальтики и, как следствие, метаболизма |
Слюнные железы | Усиление секреции | Ощущение сухости во рту |
Надпочечники | Подавление эндокринной функции | Активация синтеза гормонов |
Бронхи | Сужение просвета бронхов, более тяжёлое непродуктивное дыхание | Расширение бронхов, увеличение объёма вдыхаемого воздуха и продуктивности каждого дыхательного движения |
Зрительный анализатор | Сужение зрачков | Расширение зрачков |
Мочевой пузырь | Сокращение | Расслабление |
Потовые железы | Снижение потоотделения | Усиление активности потовых желёз |
Post Scriptum
Неврологические проблемы, связанные с заболеваниями нервной системы человека, являются одними из сложнейших в медицинской практике. Любое повреждение нервных тканей приводит к частичной или полной потере контроля над организмом, наносит огромный ущерб качеству жизни и снижает функциональные возможности человека. Только комплексное и скоординированное действие каждого нейрона всех отделов центральной и периферической НС способно поддерживать организм в оптимальном состоянии, обеспечивать корректную работу каждого органа, адекватно вписываться в окружающие реалии и реагировать на внешние раздражители. Поэтому необходимо внимательно следить за здоровьем собственной нервной системы, а при малейшем подозрении на отклонение срочно принимать соответствующие меры — это один из тех случаев, в которых лучше заняться профилактикой, чем упустить время, пока всё ещё можно исправить без последствий!
Центральная нервная система | АЙК Обнинск
Центральная нервная система — 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.
Главная и специфическая функция ЦНС — осуществление простых и сложных рефлексов. У человека и других высших животных низшие и средние отделы ЦНС — спинной мозг, продолговатый мозг, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок — регулируют деятельность отдельных органов и систем высокоразвитого организма, осуществляют связь и взаимодействие между ними, обеспечивают единство организма и целостность его деятельности. Высший отдел ЦНС — кора больших полушарий головного мозга и ближайшие подкорковые образования — в основном регулирует связь и взаимоотношения организма как единого целого с окружающей средой.
Строение и функции:
Центральная нервная система связана со всеми органами и тканями организма через периферическую нервную систему, включающую у позвоночных черепные нервы, отходящие от головного мозга, спинномозговые — от спинного мозга, межпозвонковые нервные узлы; периферические отделы Вегетативной нервной системы — нервные узлы с нервными волокнами, подходящих и отходящих к ним. В состав ЦНС входят клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную и защитную функцию, участвуют в метаболизме нервных клеток. Головной и спинной мозг окружены тремя мозговыми оболочками: твёрдой, паутинной и сосудистой. Головной мозг заключён в защитную капсулу — череп, а спинной — в позвоночник.
Чувствительные, или афферентные, нервы несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и др.). Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути.
Твёрдая — наружная, соединительнотканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала. Паутинная расположена под твёрдой — это тонкая оболочка с небольшим количеством нервов и сосудов. Сосудистая оболочка сращена с мозгом, заходит в борозды и содержит много кровеносных сосудов.
Спинной мозг находится в позвоночном канале и имеет вид белого тяжа. По передней и задней поверхности спинного мозга расположены продольные борозды. В центре проходит спинно-мозговой канал, вокруг него сосредоточено серое вещество — скопление огромного количества нервных клеток, образующих контур бабочки.
Белое вещество спинного мозга образует проводящие пути, которые тянутся вдоль спинного мозга, соединяя как отдельные его сегменты друг с другом, так и спинной мозг с головным. Одни проводящие пути называются восходящими или чувствительными, передающими возбуждение в головной мозг, другие — нисходящими или двигательными, которые проводят импульсы от головного мозга к определённым сегментам спинного мозга. Они выполняют две функции — рефлекторную и проводниковую. Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга, который регулирует спинномозговые рефлексы.
Головной мозг человека расположен в мозговом отделе черепа. Средняя его масса 1300—1400 г. Рост мозга продолжается до 20 лет. Состоит он из 5-ти отделов: переднего, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга. Внутри головного мозга находятся 4 сообщающиеся между собой полости — мозговые желудочки. Они заполнены спинномозговой жидкостью. Филогенетически более древняя часть — ствол головного мозга. Ствол включает продолговатый мозг, варолиев мост, средний и промежуточный мозг. 12 пар черепных нервов лежат в стволе мозга. Стволовая часть мозга прикрыта полушариями головного мозга.
Продолговатый мозг — продолжение спинного мозга и повторяет его строение; на передней и задней поверхности залегают борозды. Он состоит из белого вещества, где рассеяны скопления серого вещества — ядра, от которых берут начало черепные нервы — с 9 по 12-ю пару.
Задний мозг включает варолиев мост и мозжечок. Варолиев мост снизу ограничен продолговатым мозгом, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние ножки мозжечка. Мозжечок расположен сзади моста и продолговатого мозга. Поверхность его состоит из серого вещества (кора). Под корой — ядра.
Средний мозг расположен впереди варолиева моста, он представлен четверохолмием и ножками мозга. Промежуточный мозг занимает самое высокое положение и лежит спереди ножек мозга. Состоит из зрительных бугров, надбугорной, подбугорной области и коленчатых тел. По периферии промежуточного мозга находится белое вещество. Передний мозг состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их срединной части. Борозды делят поверхность полушарий на доли; в каждом полушарии различают 4 доли: лобную, теменную, височную и затылочную.
Деятельность анализаторов отражает в нашем сознании внешний материальный мир. Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И. П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условно-рефлекторную функцию коры головного мозга.
Строение нервной системы. Спинной мозг и головной мозг
Нервная ткань состоит из клеток, называемых нейронами, которые соединены между собой отростками. Связь между нервными клетками происходит путём генерирования и передачи нервного импульса.
Анатомически, то есть по месторасположению, нервная система делится на две части: центральную нервную систему, сокращённо (ЦНС) и периферическую.
Центральная включает в себя головной мозг и спинной мозг. Эти отделы представлены скоплениями нервных клеток, образуя нервные центры.
Периферическая нервная система состоит из нервов, нервных узлов и нервных окончаний.
Нерв ― это покрытая оболочкой структура, состоящая из пучка нервных волокон (главным образом, аксонов) и поддерживающей их нейроглии.
Нервы бывают трёх типов: чувствительные, двигательные и смешанные.
Чувствительные, проводят нервные импульсы от рецепторов к ЦНС.
Двигательные — проводят нервные импульсы из ЦНС к органам-исполнителям.
Смешанные проводят нервные импульсы в обоих направлениях.
Нервные узлы (ганглии) представляют собой скопления тел нейронов, расположенные вне пределов центральной нервной системы.
Физиологически, то есть по выполняемым функциям, нервную систему подразделяют также на два отдела: соматический и вегетативный (автономный).
Соматическая нервная система управляет работой скелетных мышц. Благодаря ей совершаются произвольные движения.
Вегетативная (автономная) нервная система регулирует работу внутренних органов. Эта часть нервной системы неподвластна нашей воле (например, желудок, сердце, почки функционируют независимо от желания человека) и работает автономно. Отсюда происходит и название этого отдела.
Нервная система человека функционирует на основе рефлексов.
Мысли и поступки рефлекторны и укладываются в схему: восприятие раздражения — обработка информации и ответная реакция.
Рефлекс — ответная реакция организма на воздействие из внешней или внутренней среды при участии нервной системы.
При этом нервный импульс, распространяемый по нейронам, проделывает определённый путь по нервной системе. Этот путь называется рефлекторной дугой.
Рефлекторная дуга соматического отдела нервной системы состоит из трёх нейронов.
Проследим прохождение нервного импульса. Например, если человек уколол палец, рецепторы кожи в ответ на раздражение сгенерируют нервный импульс, который начнёт свой путь по чувствительному нейрону. За чувствительным располагается вставочный нейрон, с которого раздражение передаётся на двигательный.
Таким образом, по чувствительным нейронам (тела которых располагаются в нервных узлах) нервный импульс передаётся в центральную нервную систему, где происходит обработка информации, а оттуда поступает сигнал рабочему органу выполнить команду.
В рефлекторной деятельности прохождение нервного импульса от мозга к органам является примером прямой связи. А от органов к мозгу — обратной.
Как мы уже сказали вегетативная (автономная) нервная система регулирует работу внутренних органов.
Функционально вегетативная (автономная) нервная система состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического. Благодаря этому информация, содержащая инструкции функционирования, поступает к органу двумя разными путями.
Симпатический отдел обеспечивает функционирование организма в стрессовых ситуациях, а парасимпатический — в состоянии покоя.
Симпатический отдел обеспечивает функционирование органов при напряжённой работе, а парасимпатический отдел — при обычной физиологической нагрузке.
Двигательная часть соматической нервной системы состоит из одного нейрона. А в вегетативной (автономной) нервной системе она представлена двумя нейронами.
Соединение нейронов при этом происходит в нервном узле, или ганглии. Поэтому нейрон, который расположен между мозгом и ганглием, называется преганглионарным, а нейрон, который соединяет нервный ганглий с органом исполнителем — постганглионарным.
Центральная часть нервной системы человека как мы уже сказали представлена спинным и головным мозгом.
Спинной мозг человека, как и всех позвоночных животных, находится в позвоночном канале. Представляет собой тяж белого цвета длиной 40-45 см, шириной от 1 до 1,5 см и массой около 35 грамм.
Он замыкает на себе большинство рефлексов и обеспечивает способность передвигаться.
Вверху спинной мозг переходит в нижний отдел головного мозга — продолговатый мозг, а внизу заканчивается на уровне первого-второго поясничного позвонка.
Спинной мозг не занимает целиком полость позвоночного канала: между стенками канала и мозгом остаётся пространство, заполненное жировой тканью, кровеносными сосудами, оболочками мозга и спинномозговой жидкостью, которая омывает спинной мозг и защищает его от толчков.
Снаружи мозг покрыт тремя оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой.
На поверхности спинного мозга хорошо различимы две продольные борозды: передняя и задняя. Они разделяют его на симметричные половины — левую и правую.
От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов, которые разделяют его на сегменты. От каждого нерва к задней поверхности отходят задние корешки, а от передней к каждому нерву соответственно, передние.
Во внутреннем строении этого отдела центральной нервной системы хорошо различимы центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью и две отличающиеся по цвету части. В середине, вокруг спинномозгового канала расположено так называемое серое вещество, которое на поперечном срезе напоминает вид бабочки, а вокруг — белое.
Серое вещество представлено телами нейронов и короткими ветвящимися отростками — дендритами. А белое состоит из длинных неветвящихся аксонов, которые образуют нервные волокна.
В сером веществе различают передние и задние рога, а в грудном отделе и боковые.
Посмотрим направление прохождения нервного импульса соматического рефлекса. По чувствительному нейрону, который входит в спинной мозг в составе задних корешков, нервный импульс достигает вставочного нейрона, который полностью расположен в сером веществе. От него информация передаётся двигательному нейрону, тело которого расположено в передних рогах серого вещества, а отростки выходят из спинного мозга в составе передних корешков.
Далее нервный импульс поступает в смешанный спинномозговой нерв. Так он называется, потому что содержит в себе как чувствительные, так и двигательные нейроны. По смешанному спинномозговому нерву нервный импульс достигает органа-исполнителя.
Нервный импульс входит в спинной мозг через задние корешки и задние рога (по чувствительным нейронам), а выходит через передние рога и передние корешки (по двигательным нейронам).
Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функцию.
То есть проводит нервный импульс к головному мозгу и в обратном направлении.
Спинной мозг обеспечивает рефлекс. Если человек уколол неожиданно палец, то благодаря сложной системе взаимодействий в организме при непосредственном участии спинного мозга, он тотчас отдёрнет руку. Значит, рефлекторная функция спинного мозга заключается в том, что на нём замыкаются дуги рефлексов.
Однако, при сдаче крови в поликлинике во время укола, руку человек одёргивать не будет. Так как информация от рецепторов передаётся не только в спинной мозг, но и далее в головной, который её обрабатывает и в данной ситуации спускает инструкцию затормозить рефлекс спинного мозга на отдёргивание руки.
Таким образом, спинной мозг проводит нервный импульс к головному мозгу и в обратном направлении, выполняя проводниковую функцию.
Помимо спинного мозга к ЦНС относится и головной мозг.
Головной мозг располагается в черепе, кости которого защищают его от механических повреждений.
Внешне мозг напоминает желеобразную массу желтоватого цвета. Масса головного мозга человека составляет в среднем 1300-1400 грамм.
Как и спинной, головной мозг покрыт тремя оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой.
Мягкая, или сосудистая, оболочка головного мозга непосредственно прилегает к веществу мозга, заходит во все борозды, покрывает все извилины. Состоит она из рыхлой соединительной ткани, в которой разветвляются многочисленные сосуды, питающие мозг.
Паутинная оболочка головного мозга — тоненькая, полупрозрачная, не имеет сосудов.
Твёрдая оболочка головного мозга — это надкостницы для внутренней мозговой поверхности костей черепа. В этой оболочке наблюдается наивысшая концентрация болевых рецепторов в организме человека, в то время как в самом мозге болевые рецепторы отсутствуют.
Так как в головном мозге очень активно осуществляются обмен веществ, он богато снабжён кровеносными сосудами, обеспечивающими его кислородом и питательными веществами.
Внутри головного мозга, как и спинного можно различить серое и белое вещество. Но расположение их отлично. Тела нейронов, которые образуют серое вещество находятся как на поверхности мозга, так и внутри него среди белого вещества, образуя ядра.
Головной мозг человека подразделяют на пять отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный, конечный.
Из них выделяют три крупных отдела: задний, средний, и передний.
Задний представлен продолговатым мозгом, мостом и мозжечком. А передний мозг состоит из промежуточного и конечного.
Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга, поэтому в их строении много общего. Только серое вещество у продолговатого мозга располагается отдельными скоплениями — ядрами.
Сходны и функции: рефлекторные и проводящие. Через ядра продолговатого мозга осуществляются многие рефлекторные процессы, например такие, как кашель, чихание, слезоотделение и др.
В ядрах продолговатого мозга расположены нервные центры, ответственные за акты глотания, работу пищеварительных желёз.
В продолговатом мозге лежат жизненно важные центры, участвующие в регуляции деятельности сердца и сосудов, а также дыхания (дыхательный центр).
Через мост проходят все восходящие и нисходящие пути, связывающие передний мозг со спинным мозгом, с мозжечком и другими структурами.
Над продолговатым мозгом находится мозжечок. Принципиально строение мозжечка повторяет строение всего мозга, откуда и появилось его название. Поверхность мозжечка (кора) представлена серым веществом и имеет складки, извилины и борозды.
Внутри мозжечка также имеются ядра — скопления серого вещества.
Мозжечок представляет собой мозговой центр, который имеет в высшей степени важное значение для координации и регуляции двигательной активности. Он работает рефлекторно, поддерживая равновесие тела и его ориентацию в пространстве.
Средний мозг является продолжением моста. На его поверхности, обращённой к мозжечку имеется четыре бугорка — четверохолмие. Верхние бугры четверохолмия осуществляют первичную обработку зрительной информации. Нижние — центры первичной обработки информации от органов слуха.
Также в среднем мозге расположены важнейшие двигательные центры, участвующие вместе с мозжечком в координации позы тела и поддержании тонуса мышц.
Промежуточный мозг состоит из верхней части — таламуса, или зрительных бугров и нижней части — гипоталамуса.
Таламус обрабатывает все виды информации, поступающей из органов чувств, кроме обонятельной. Он принимает зрительную, осязательную, вкусовую и слуховую информацию. Также в таламусе расположены высшие центры болевой чувствительности.
Гипоталамус, выделяет особые нейрогормоны, которые оказывают влияние на работу гипофиза. Поэтому его можно назвать основным звеном нейрогуморальной регуляции функций организма.
В гипоталамусе расположены центры голода и жажды.
Большие полушария головного мозга человека разделены глубокой продольной щелью на две половины — левую и правую.
Левое и правое полушарие соединяет сплетение нервных волокон ― мозолистое тело. Благодаря нему происходит передача собранной информации из одного полушария в корковые и подкорковые структуры другого, что обеспечивает адекватный и своевременный ответ.
Полушарии головного мозга покрывает слой серого вещества, который называется кора головного мозга. Кора образует большое количество различных по глубине и протяжённости борозд, между которыми располагаются извилины.
Кора головного мозга состоит из огромного числа нейронов и обеспечивает высшую нервную деятельность человека. Число нейронов составляет от 10 до 11 миллиардов, что составляет большую часть нейронов всей центральной нервной системы человека.
Кора каждого полушария глубокими бороздами делится на доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Функции коры связаны с различными долями.
Лобные доли обрабатывают информацию обо всех ощущениях. Здесь происходит их суммарный анализ и создаётся целостное представление об образе. Эту зону коры называют ассоциативной и именно с ней связана способность к обучению. Здесь же находятся центры, управляющие мышечными движениями.
Теменная доля связана с кожно-мышечной чувствительностью.
Затылочная обрабатывает информацию от органов зрения.
Височная — слуховую информацию.
Онтогенез вегетативной нервной системы
%PDF-1.5 % 1 0 obj > endobj 5 0 obj /CreationDate (D:20160930092832+03’00’) /Creator /ModDate (D:20160930120159+03’00’) /Producer /Title >> endobj 2 0 obj > /Font > >> /Fields [] >> endobj 3 0 obj > stream application/pdf
Что это такое, виды, симптомы
Обзор
Что такое нервная система?
Ваша нервная система управляет почти всем, что вы делаете, думаете, говорите или чувствуете. Он контролирует сложные процессы, такие как движение, мышление и память. Он также играет важную роль в том, что ваше тело делает, не задумываясь, например, дышит, краснеет и моргает.
Ваша нервная система влияет на все аспекты вашего здоровья, включая:
- Мысли, память, обучение и чувства.
- Движения, такие как равновесие и координация.
- Чувства, в том числе то, как ваш мозг интерпретирует то, что вы видите, слышите, пробуете, осязаете и чувствуете.
- Сон, исцеление и старение.
- Сердцебиение и дыхание.
- Реакция на стрессовые ситуации.
- Пищеварение, а также чувство голода и жажды.
- Процессы тела, такие как половое созревание.
Эта сложная система является центром управления вашим телом. Он регулирует системы вашего тела и позволяет вам ощущать окружающую среду.
Обширная сеть нервов посылает электрические сигналы к другим клеткам, железам и мышцам по всему телу и обратно. Эти нервы получают информацию из окружающего мира. Затем нервы интерпретируют информацию и контролируют вашу реакцию. Это похоже на огромную информационную магистраль, проходящую через ваше тело.
Функция
Что делает нервная система?
Ваша нервная система использует специализированные клетки, называемые нейронами, для отправки сигналов или сообщений по всему телу.Эти электрические сигналы проходят между вашим мозгом, кожей, органами, железами и мышцами.
Сообщения помогают вам двигать конечностями и чувствовать такие ощущения, как боль. Ваши глаза, уши, язык, нос и нервы по всему телу воспринимают информацию об окружающей среде. Затем нервы передают эти данные в ваш мозг и обратно.
Различные типы нейронов посылают разные сигналы. Моторные нейроны заставляют ваши мышцы двигаться. Сенсорные нейроны получают информацию от ваших органов чувств и посылают сигналы в мозг.Другие типы нейронов контролируют то, что ваше тело делает автоматически, например, дыхание, дрожь, регулярное сердцебиение и переваривание пищи.
Анатомия
Какие части нервной системы?
Нервная система состоит из двух основных частей. Каждая часть содержит миллиарды клеток, называемых нейронами или нервными клетками. Эти специальные клетки посылают и получают электрические сигналы через ваше тело, чтобы сообщить ему, что делать.
Основными частями нервной системы являются:
Центральная нервная система (ЦНС): Головной и спинной мозг образуют ЦНС.Ваш мозг использует ваши нервы для отправки сообщений остальной части вашего тела. Каждый нерв имеет защитный внешний слой, называемый миелином. Миелин изолирует нерв и помогает передавать сообщения.
Периферическая нервная система : Периферическая нервная система состоит из множества нервов, отходящих от ЦНС по всему телу. Эта система передает информацию от вашего головного и спинного мозга к вашим органам, рукам, ногам, пальцам рук и ног. Ваша периферическая нервная система содержит:
- Соматическая нервная система , которая направляет ваши произвольные движения.
- Вегетативная нервная система, которая контролирует действия, которые вы делаете, не думая о них.
Условия и расстройства
Какие состояния и расстройства влияют на нервную систему?
Тысячи заболеваний и состояний могут повлиять на ваши нервы. Поврежденный нерв не может отправить сообщение. Иногда он настолько поврежден, что вообще не может отправить или получить сообщение. Повреждение нерва может вызвать онемение, ощущение покалывания или боль.Вам может быть трудно или невозможно перемещать поврежденную область.
Повреждение нерва может произойти несколькими способами. Некоторые из наиболее распространенных причин повреждения нервов включают:
- Болезнь: Многие инфекции, рак и аутоиммунные заболевания, такие как диабет, волчанка и ревматоидный артрит, могут вызывать проблемы с нервной системой. Диабет может привести к диабетической невропатии, вызывая покалывание и боль в ногах и ступнях. Состояние, называемое рассеянным склерозом, поражает миелин вокруг нервов в ЦНС.
- Инсульт: Инсульт происходит, когда один из кровеносных сосудов головного мозга блокируется или внезапно лопается. Без достаточного количества крови часть мозга умирает. Тогда он не сможет посылать сообщения по нервам. Инсульт может вызвать повреждение нерва от легкого до тяжелого.
- Случайная травма: Нервы могут быть раздавлены, растянуты или порезаны при несчастном случае. Автомобильные аварии и падения являются распространенными травмами, которые могут повредить нервы в любом месте вашего тела.
- Давление: Если нерв защемлен или сдавлен, он не может получить достаточно крови для выполнения своей работы.Нервы могут быть защемлены или зажаты по многим причинам, например, из-за чрезмерного использования (как при синдроме запястного канала), опухоли или структурных проблем, таких как радикулит.
- Токсичные вещества: Химиотерапевтические препараты, запрещенные наркотики, злоупотребление алкоголем и ядовитые вещества могут вызывать периферическую невропатию или повреждение нервов. Люди с заболеванием почек более склонны к повреждению нервов, потому что их почкам трудно отфильтровывать токсины.
- Процесс старения: Когда вы становитесь старше, сигналы ваших нейронов могут передаваться не так быстро, как раньше.Вы можете чувствовать себя слабее, и ваши рефлексы могут замедлиться. Некоторые люди теряют чувствительность пальцев рук, ног или других частей тела.
Насколько распространены эти состояния?
Некоторые причины повреждения нервов встречаются чаще, чем другие. В том числе:
- Диабет: Это заболевание эндокринной системы вызывает повреждение нервов, называемое диабетической невропатией. Около 30 миллионов американцев страдают диабетом, и почти у 50% из них есть какие-либо повреждения нервов. Диабетическая невропатия обычно поражает руки, ноги, кисти, ступни, пальцы рук и ног.
- Волчанка: Около 1,5 миллиона американцев живут с волчанкой, и у 15% из них имеется повреждение нервов.
- Ревматоидный артрит: У людей с ревматоидным артритом также может развиться невропатия. Ревматоидный артрит поражает более 1,3 миллиона человек в США. Это одна из наиболее распространенных форм артрита.
- Инсульт: Около 800 000 американцев ежегодно переносят инсульт. Инсульты чаще возникают у людей старше 65 лет.
уход
Как сохранить здоровье нервной системы?
Ваша нервная система является центром управления всем вашим телом.Он нуждается в уходе, чтобы продолжать работать правильно. Регулярно посещайте врача, соблюдайте здоровую диету, избегайте наркотиков и употребляйте алкоголь только в умеренных количествах. Лучший способ избежать повреждения нервов в результате болезни — это лечить состояния, которые могут повредить ваши нервы, такие как диабет.
Часто задаваемые вопросы
Когда мне следует позвонить своему врачу?
Немедленно позвоните своему врачу, если у вас возникнут какие-либо внезапные изменения в состоянии вашего здоровья, такие как потеря координации или заметная сильная мышечная слабость. Вам также следует обратиться к врачу, если у вас есть:
- Проблемы со зрением или головные боли.
- Невнятная речь.
- Онемение, покалывание или потеря чувствительности в руках или ногах.
- Тремор или тики (произвольные движения мышц).
- Изменения в поведении или памяти.
- Проблемы с координацией или движением мышц.
«Нервная система человека» — 1-е издание
Описание
«Нервная система человека» — исчерпывающий отчет по нейроанатомии человека с полным описанием головного, спинного мозга и периферической нервной системы.Цитоархитектоника, хемоархитектоника, связность и основные функции нейронных структур исследуются признанными авторитетами в этой области, такими как: Алхайд, Амарал, Армстронг, Бейтц, Берк, де Олмос, Дифиглия, Гари, Герритс, Гиббинс, Холстедж, Каас, Martin, McKinley, Norgren, Ohye, Paxinos, Pearson, Pioro, Price, Saper, Sasaki, Schoenen, Tadork, Voogd, Webster, Zilles и их партнеры.
Читательская аудитория
Нейробиологи, невропатологи, неврологи, аспиранты в области неврологии и студенты-медики
О редакторе
Джордж Паксинос
Профессор Джордж Паксинос, АО (бакалавр, магистр, доктор наук, доктор наук) получил степень бакалавра в Университете из Калифорнии в Беркли, защитил докторскую диссертацию в Университете Макгилла и провел год в докторантуре Йельского университета.Он является автором почти 50 книг о строении мозга человека и экспериментальных животных, в том числе «Мозг крысы в стереотаксических координатах», теперь уже в 7-м издании, которая оценивается Thomson ISI как одна из 50 наиболее цитируемых статей в Сеть науки. Доктор Паксинос проложил путь для будущих исследований в области неврологии, первым создав трехмерную (стереотаксическую) структуру для размещения электродов и инъекций в мозг экспериментальных животных, которая сейчас используется в качестве международного стандарта.Он был членом первого Международного консорциума по картированию мозга, консорциума, базирующегося в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, который получил высший рейтинг и финансировался проектом Human Brain Project, возглавляемым NIMH. Доктор Паксинос был удостоен более девяти выдающихся наград за годы своих исследований, в том числе: Мемориальная премия Уорнера Брауна (Калифорнийский университет в Беркли, 1968 г.), Премия Уолтера Берфитта (1992 г.), Премия за выдающиеся достижения в области публикации в Медицинские науки (Assoc Amer Publishers, 1999 г.), медаль Рамачотти за выдающиеся достижения в области биомедицинских исследований (2001 г.), премия Фонда Александра фон Гумбольта (Германия, 2004 г.) и другие.
Принадлежности и опыт
Neuroscience Research Australia и Университет Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия
Магнитная стимуляция нервной системы человека — полный текст
информацию о работе мозга. Это очень полезно при изучении областей головного мозга, связанных с двигательной активностью (моторная кора, корково-спинномозговой путь, спинной мозг и нервные корешки). Процедура проводится путем передачи магнитного сигнала в мозг для стимуляции области тела.Электроды (небольшие кусочки металла, приклеенные к участкам тела) используются для измерения электрической активности. Магнитный сигнал посылается от металлического инструмента, поднесенного близко к голове пациента, к области мозга, отвечающей за двигательную активность определенного участка тела. Электроды улавливают и регистрируют электрическую активность мышц.В этом исследовании будет использоваться ТМС для диагностики неврологических расстройств, поражающих моторную кору или кортикоспинальный тракт.Нормальных субъектов иногда изучают для изучения нормальной деятельности нервной системы и для обучения врачей клинической нейрофизиологии и электродиагностической медицине в Национальных институтах здравоохранения (NIH).
В этом протоколе описывается использование магнитной стимуляции в качестве диагностического инструмента у пациентов с подозрением на дисфункцию центральных двигательных путей или нервных корешков, а также в качестве инструмента для локализации и характеристики предполагаемых корково-спинномозговых аномалий при неврологических расстройствах и системных расстройствах с неврологическими проявлениями. Протокол предназначен для клинического использования.
Транскраниальная магнитная стимуляция используется для диагностики неврологических расстройств с 1987 года. Принципы магнитной стимуляции и ее использование для диагностики описаны в текущих учебниках по клинической нейрофизиологии как рутинная процедура и должны быть включены в программу обучения для аспирантов по клинической нейрофизиологии. и электродиагностическая медицина в NIH.
Магнитные стимулы должны подаваться в виде одиночных или парных импульсов с частотой повторения менее 1 в секунду.
Нервная система человека. Онлайн-руководство по биологии
Нервная система человека состоит из центральной нервной системы (ЦНС) и периферической нервной системы (ПНС).
Нервная система по существу представляет собой биологическую информационную магистраль и отвечает за управление всеми биологическими процессами и движениями в организме, а также может получать информацию и интерпретировать ее с помощью электрических сигналов, которые используются в этой нервной системе
Она состоит из Центральная нервная система (ЦНС), в основном область обработки, и Периферическая нервная система, которая обнаруживает и посылает электрические импульсы, которые используются в нервной системе
Центральная нервная система (ЦНС)
Центральная нервная система фактически является центром нервная система, часть ее, обрабатывающая информацию, поступающую от периферической нервной системы. ЦНС состоит из головного и спинного мозга. Он отвечает за получение и интерпретацию сигналов от периферической нервной системы, а также посылает ей сигналы сознательно или бессознательно. Эта информационная магистраль, называемая нервной системой, состоит из множества нервных клеток, также известных как нейроны, как показано ниже.
Нервная клетка
Схема нейрона с аксоном и дендритами, выступающими из тела клетки ©Biology OnlineКаждый нейрон состоит из ядра, расположенного в теле клетки, из которого берут начало отростки, называемые отростками.Основным из этих процессов является аксон, отвечающий за проведение исходящих сообщений из клетки. Этот аксон может исходить из ЦНС и доходить до конечностей тела, эффективно обеспечивая магистраль для сообщений, которые идут в ЦНС и из ЦНС в эти конечности тела.
Дендриты представляют собой более мелкие вторичные отростки, которые растут из тела клетки и аксона. На концах этих дендритов лежат окончания аксонов, которые «подключаются» к клетке, где может быть передан электрический сигнал от нервной клетки к клетке-мишени. Эта «штепсельная вилка» (терминал аксона) соединяется с рецептором на клетке-мишени и может передавать информацию между клетками сигнал включения / выключения (например, цифровой сигнал), чтобы сообщение могло оставаться четким и эффективным при его перемещении из ЦНС в целевую клетку или наоборот. Это фактор, потому что, как и сигналы электричества, сигнал затухает и должен усиливаться по пути.Но если сообщение равно 1 или 0 (т. е. включено или выключено), сообщения являются абсолютными.
Классификация нейронов. – Эти нервные клетки передают сигналы от ЦНС к клеткам периферической системы. Следующий
Нервная система человека | Журнал невропатологии и экспериментальной неврологии
Вслед за первым изданием этой известной книги в 1990 г. настоящее издание выглядит существенно обновленным; были добавлены новые главы, всего их 37, включая новые и интересные темы.
Книга разделена на шесть разделов: первый раздел посвящен эволюции и развитию в четырех главах; во втором разделе пять глав посвящены периферической нервной системе и спинному мозгу. Третий раздел, состоящий из семи глав, посвящен стволу мозга и мозжечку. Промежуточный мозг, базальные ганглии и миндалевидное тело составляют шесть глав в четвертом разделе. Пять глав посвящены коре головного мозга в пятом разделе. Наконец, шестой раздел, самый обширный, охватывает нервные системы в 10 главах.
Каждая глава содержит большое количество качественной обновленной информации; опыт каждого из авторов подтверждается ссылками, приведенными в конце каждой главы, включая собственный вклад авторов в данную тему. Большинство глав содержат примерно дюжину ссылок, некоторые — более 20, а глава XI, посвященная мозжечку, написанная одним автором, содержит 37 ссылок.
По сравнению с первым изданием большинство глав показывают увеличение количества страниц, особенно глава XXII, посвященная миндалевидному телу, на 138 страниц.Автором этой главы является д-р Хосе С. де Олмос, аргентинский ученый и единственный латиноамериканский автор книги. Четырнадцать ссылок в этой главе принадлежат д-ру де Ольмосу, тогда как в первом издании он принадлежал только трем. Новая глава XVIII, посвященная гипофизу, самая короткая, всего 11 страниц, и написана тремя известными учеными, внесшими существенный вклад в эту тему.
Пять глав (XXIII–XXVII) посвящены коре головного мозга, включая формирование гиппокампа, поясную извилину, лобную кору, моторную кору и архитектуру коры головного мозга.Хотя все пять глав посвящены актуальным обновленным данным, последняя, по мнению этого обозревателя, является наиболее интересной, поскольку дает исчерпывающий, четкий и точный отчет о цитоархитектонических характеристиках как изокортикальной, так и аллокортальной областей. Разнообразные и иногда противоречивые классификации и терминология, используемые в описательных аспектах всех этих корковых отделов, комментируются относительно их надлежащего места в настоящее время. Полный отчет о наиболее важных классификациях коры головного мозга человека дан в длинной таблице, включенной в текст.Микрофотографии высокого качества иллюстрируют подробную цитоархитектонику нескольких типов коры; эти иллюстрации будут легко интерпретированы как зрелым нейробиологом, так и новичком. Краткий раздел, посвященный кортикальным картам человеческого мозга, прошлому, настоящему и будущему, приводит читателя к осознанию необходимости в новых функциональных технологиях, таких как методы визуализации для уточнения еще плохо определенных цитоархитектонических областей.
Примечательным фактом этой книги является то, что тексты не повторяются, как это часто бывает в книгах, написанных несколькими авторами. Это достижение, несомненно, связано с тщательным просмотром каждой главы редакторами, что действительно утешает читателей.
Несмотря на объемный и громоздкий формат, эта книга является лучшей в своем роде; это великолепный источник обновленной информации и ссылок для всех, кто хочет расширить свои знания о человеческом мозге. Книга настоятельно рекомендуется для всех библиотек в медицинских и научно-исследовательских учреждениях, незаменима для лиц, занимающихся исследованиями или обучающихся нейробиологии, а также обязательна для специалистов в области неврологии, психиатрии и физиологической психологии.
Copyright © 2004 Американской ассоциации невропатологов, Inc.
Мозг и нервная система
В 1800-х годах немецкий ученый по имени Эрнст Вебер провел несколько экспериментов, направленных на изучение того, как люди воспринимают мир через собственное тело (Hernstein & Boring, 1966). Очевидно, что мы используем наши органы чувств — глаза, уши и нос — чтобы воспринимать и понимать окружающий мир. Вебера особенно интересовало осязание. Используя чертёжный циркуль, он расположил две точки далеко друг от друга и приложил их к коже добровольца.Когда точки находились далеко друг от друга, участники исследования могли легко различать их. Однако по мере того, как Вебер повторял процесс со все более близкими точками, большинство людей теряли способность различать их. Вебер обнаружил, что способность распознавать эти «просто заметные различия» зависит от того, где на теле находится компас. Ваша спина, например, гораздо менее чувствительна к прикосновениям, чем кожа на лице. Точно так же кончик вашего языка чрезвычайно чувствителен! Таким образом, Вебер начал проливать свет на то, как нервы, нервная система и мозг образуют биологическую основу психических процессов.
Измерение «просто заметных различий».В этом модуле мы изучим биологическую сторону психологии, уделяя особое внимание мозгу и нервной системе. Понимание нервной системы жизненно важно для понимания психологии в целом. Именно через нервную систему мы испытываем удовольствие и боль, чувствуем эмоции, изучаем и используем язык и планируем цели, и это лишь несколько примеров. На следующих страницах мы начнем с изучения того, как развивается нервная система человека, а затем узнаем об частях мозга и о том, как они функционируют.Мы закончим разделом о том, как современные психологи изучают мозг.
Прежде всего следует упомянуть, что введение в биологические аспекты психологии может быть как самой интересной, так и самой разочаровывающей из всех тем для начинающих изучать психологию. Во многом это связано с тем, что существует так много новой информации для изучения и новой лексики, связанной со всеми различными частями мозга и нервной системы. Фактически, в этом модуле представлено 30 ключевых словарных слов! Мы призываем вас не увязнуть в сложных словах.Вместо этого обратите внимание на более широкие понятия, возможно, даже пропуская словарный запас при первом чтении. Полезно вернуться ко второму чтению, когда вы уже знакомы с темой, уделяя внимание изучению словарного запаса.
Люди как биологический вид развили сложную нервную систему и мозг на протяжении миллионов лет. Сравнение нашей нервной системы с нервной системой других животных, например шимпанзе, показывает некоторое сходство (Дарвин, 1859). Исследователи также могут использовать окаменелости для изучения взаимосвязи между объемом мозга и поведением человека на протяжении истории эволюции. Homo habilis , например, предок человека, живший около 2 миллионов лет назад, имеет больший объем мозга, чем его собственные предки, но гораздо меньший, чем у современного homo sapiens . Основное различие между людьми и другими животными — с точки зрения развития мозга — заключается в том, что у людей гораздо более развита лобная кора (передняя часть мозга, связанная с планированием).
Интересно, что уникальная нервная система человека развивается на протяжении всей жизни таким образом, что это напоминает эволюцию нервной системы у животных на протяжении огромных промежутков времени.Например, нервная система человека начинает развиваться еще до его рождения. Он начинается как простой пучок ткани, который превращается в трубку и простирается вдоль плоскости от головы до хвоста, становясь спинным и головным мозгом. На 25-й день своего развития эмбрион имеет отчетливый спинной мозг, а также задний, средний и передний мозг (Stiles & Jernigan, 2010). Что именно представляет собой эта нервная система, которая развивается и что она делает?
Нервную систему можно рассматривать как коммуникационную сеть организма, состоящую из всех нервных клеток.Есть много способов разделить нервную систему, чтобы лучше понять ее. Один из распространенных способов сделать это — разобрать его на центральную нервную систему и периферическую нервную систему. Каждый из них может быть подразделен, в свою очередь. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно и подробно. И не волнуйтесь, нервная система сложна со многими частями и множеством новых словарных слов. Сначала это может показаться ошеломляющим, но с помощью цифр и небольшого изучения вы можете это понять.
Рисунок 1: Центральная нервная системаЦентральная нервная система, или сокращенно ЦНС, состоит из головного и спинного мозга (см. рисунок 1).ЦНС — это часть нервной системы, заключенная в костях (головной мозг защищен черепом, а спинной мозг — позвоночником). Его называют «центральным», потому что именно головной и спинной мозг в первую очередь отвечают за обработку сенсорной информации — например, о прикосновении к горячей плите или видении радуги — и отправке сигналов в периферическую нервную систему для действия. Он общается, в основном, посылая электрические сигналы через отдельные нервные клетки, которые составляют фундаментальные строительные блоки нервной системы, называемые нейронами.В человеческом мозгу примерно 86 миллиардов нейронов, и каждый из них имеет множество контактов с другими нейронами, называемых синапсами (Herculano-Houzel, 2009).
Если бы мы могли увеличить изображение отдельных нейронов, мы бы увидели, что они представляют собой клетки, состоящие из отдельных частей (см. рис. 2). Тремя основными компонентами нейрона являются дендриты, сома и аксон. Нейроны общаются друг с другом, получая информацию через дендриты, которые действуют как антенны. Когда дендриты направляют эту информацию в сому, или тело клетки, она накапливается в виде электрохимического сигнала.Эта электрическая часть сигнала, называемая потенциалом действия, стреляет вниз по аксону, длинному хвосту, который ведет от сомы к следующему нейрону. Когда люди говорят о «нервах» в нервной системе, обычно имеют в виду пучки аксонов, которые образуют длинные нервные провода, по которым могут проходить электрические сигналы. Коммуникации между клетками способствует тот факт, что аксон покрыт миелиновой оболочкой — слоем жировых клеток, который позволяет сигналу очень быстро проходить от нейрона к нейрону (Kandel, Schwartz & Jessell, 2000)
Рис. 2 : Части нейронаЕсли бы мы увеличили масштаб еще больше, мы могли бы поближе рассмотреть синапс, пространство между нейронами (см. Рисунок 3).Здесь мы увидим, что между нейронами есть пространство, называемое синаптической щелью. Чтобы дать вам представление о масштабе, мы можем сравнить синаптическую щель с толщиной десятицентовой монеты, самой тонкой из всех американских монет (около 1,35 мм). Толщина одной монеты может составлять примерно 70 000 синаптических промежутков!
Когда потенциал действия, электрический сигнал достигает конца аксона, высвобождаются крошечные пакеты химических веществ, называемых нейротрансмиттерами. Это химическая часть электрохимического сигнала.Эти нейротрансмиттеры представляют собой химические сигналы, которые передаются от одного нейрона к другому, позволяя им общаться друг с другом. Существует множество различных типов нейротрансмиттеров, и у каждого из них есть своя особая функция. Например, серотонин влияет на сон, чувство голода и настроение. Дофамин связан с вниманием, обучением и удовольствием (Kandel & Schwartz, 1982)
Рисунок 3: вид синапса между нейронами вы понимаете, что ваш лучший друг счастлив, когда вы пытаетесь вспомнить названия частей нейрона — то, что вы испытываете, на самом деле является электрохимическими импульсами, стреляющими между нервами!Если бы мы уменьшили масштаб и снова посмотрели на центральную нервную систему, то увидели бы, что мозг является самой большой частью центральной нервной системы.Мозг является штаб-квартирой всей нервной системы, и именно здесь происходит большая часть ваших ощущений, восприятия, мышления, осознания, эмоций и планирования. Для многих людей мозг настолько важен, что возникает ощущение, что именно там — внутри мозга — находится чувство собственного «я» человека (в отличие от того, что он находится в основном в пальцах ног, напротив). На самом деле мозг настолько важен, что он потребляет 20% всего кислорода и калорий, которые мы потребляем, хотя в среднем он составляет всего около 2% от нашего общего веса.
Полезно изучить различные части мозга и понять их уникальные функции, чтобы лучше понять роль, которую играет мозг. Мы начнем с рассмотрения очень общих областей мозга, а затем увеличим масштаб и рассмотрим более конкретные части. Анатомы и нейробиологи часто делят мозг на части в зависимости от расположения и функции различных частей мозга. Один из самых простых способов организации мозга состоит в том, чтобы описать его как имеющий три основные части: задний мозг, средний мозг и передний мозг.Другой способ взглянуть на мозг — рассмотреть ствол мозга, мозжечок и головной мозг. Есть еще одна часть, называемая лимбической системой, которая менее четко определена. Он состоит из ряда структур, которые являются «подкорковыми» (существующими в заднем мозге), а также корковыми областями мозга (см. Рисунок 4).
Ствол головного мозга является основной структурой головного мозга и расположен в верхней части позвоночника и в нижней части головного мозга. Его иногда считают «самой старой» частью мозга, потому что мы можем видеть подобные структуры у других, менее развитых животных, таких как крокодилы. Он отвечает за широкий спектр самых основных функций «жизнеобеспечения» человеческого тела, включая дыхание, пищеварение и сердцебиение. Удивительно, но ствол мозга посылает сигналы, чтобы эти процессы протекали без каких-либо сознательных усилий с нашей стороны.
Лимбическая система представляет собой набор высокоспециализированных нейронных структур, расположенных в верхней части ствола мозга и участвующих в регуляции наших эмоций. В совокупности лимбическая система — это термин, который не имеет четко определенных областей, поскольку включает области переднего мозга, а также области заднего мозга.К ним относятся миндалевидное тело, таламус, гиппокамп, кора островка, передняя поясная кора и префронтальная кора. Эти структуры влияют на чувство голода, цикл сна и бодрствования, половое влечение, страх и агрессию и даже на память.
Мозжечок — это структура в самой задней части мозга. Аристотель называл его «маленьким мозгом» из-за его внешнего вида, и он в основном связан с движением и позой, хотя он также связан с множеством других мыслительных процессов. Мозжечок, как и ствол головного мозга, координирует действия без какой-либо сознательной осведомленности.
Рисунок 4: Общие области мозга [Изображение: Уголок биологии, https://goo.gl/wKxUgg, CC-BY-NC-SA 2.0, https://goo.gl/Toc0ZF, добавлены метки]Головной мозг (также называемая «корой головного мозга») — это «новейшая», наиболее развитая часть мозга. Полушария головного мозга (левое и правое полушария, которые составляют каждую сторону верхней части мозга) отвечают за типы процессов, которые связаны с большей осознанностью и произвольным контролем, такими как речь и планирование, а также содержат наши основные сенсорные функции. областей (таких как зрение, слух, осязание и движение).Эти два полушария соединены друг с другом толстым пучком аксонов, называемым мозолистым телом. Есть случаи, когда у людей — либо из-за генетической аномалии, либо в результате операции — мозолистое тело было разорвано, так что две половины мозга не могут легко общаться друг с другом. Редкие пациенты с расщепленным мозгом предлагают полезную информацию о том, как работает мозг. Например, теперь мы понимаем, что мозг является контралатеральным или противоположным. Это означает, что левое полушарие отвечает за контроль ряда сенсорных и двигательных функций правой половины тела, и наоборот.
Рассмотрим этот поразительный пример: пациент с расщепленным мозгом сидит за столом, и такой предмет, как ключ от машины, может быть помещен туда, где пациент с расщепленным мозгом может видеть его только через правое поле зрения. Изображения правого поля зрения будут обрабатываться левым полушарием мозга, а изображения левого поля зрения будут обрабатываться правым полушарием мозга. Поскольку язык в значительной степени связан с левым полушарием мозга, пациент, который видит ключи от машины в правом поле зрения, когда его спрашивают: «Что вы видите?» ответил бы: «Я вижу ключ от машины.Напротив, пациент с расщепленным мозгом, который видел ключ от машины только в левом поле зрения, таким образом, информация поступала в неязыковую правую часть мозга, мог бы испытывать трудности с произношением слова «ключ от машины». На самом деле в этом случае пациент, скорее всего, ответит: «Я вообще ничего не видел». Однако если его попросить нарисовать предмет левой рукой — процесс, связанный с правым полушарием мозга, — пациент сможет это сделать! См. внешние ресурсы ниже для видеодемонстрации этого поразительного явления.
Помимо рассмотрения головного мозга как органа, состоящего из двух половин, мы также можем изучить его, взглянув на четыре различные доли коры головного мозга, внешнюю часть мозга (см. рис. 5). Каждая из них связана с определенной функцией. Затылочная доля, расположенная в задней части коры головного мозга, является домом зрительной области мозга. Вы можете видеть дорогу перед собой, когда едете, отслеживать движение мяча в воздухе благодаря затылочной доле.Височная доля, расположенная на нижней стороне коры головного мозга, отвечает за обработку звуков и запахов. В теменной доле в верхней части коры головного мозга обрабатываются осязание и вкус. Наконец, в лобной доле, расположенной в передней части коры головного мозга, обрабатываются поведенческие двигательные планы, а также происходит ряд очень сложных процессов, включая использование речи и языка, творческое решение проблем, а также планирование и организацию.
Рисунок 5: 4 доли коры головного мозгаОдна особенно интересная область в лобной доле называется «первичной моторной корой».Эта полоска, идущая вдоль боковой части мозга, отвечает за произвольные движения, такие как прощание, шевеление бровями и поцелуи. Это прекрасный пример узкой специализации различных областей мозга. Интересно, что каждая из наших различных частей тела имеет уникальную часть первичной моторной коры, предназначенную для нее (см. рис. 6). Каждому отдельному пальцу отведено примерно столько же места в мозгу, сколько всей ноге. Ваши губы, в свою очередь, требуют такой же целенаправленной обработки мозга, как и все ваши пальцы и рука вместе взятые!
Рисунок 6. Определенные части тела, такие как язык или пальцы, отображаются в определенных областях мозга, включая первичную моторную кору.Поскольку кора головного мозга в целом и лобная доля в частности связаны с такими сложными функциями, как планирование и самосознание, их часто считают высшей, менее первичной частью мозга. Действительно, другие животные, такие как крысы и кенгуру, хотя и имеют лобные области мозга, не имеют такого же уровня развития коры головного мозга. Чем ближе животное к человеку на эволюционном древе (например, шимпанзе и горилла), тем более развита эта часть его мозга.
В дополнение к центральной нервной системе (головной и спинной мозг) существует также сложная сеть нервов, которые проходят в каждую часть тела. Это называется периферической нервной системой (ПНС), и она передает сигналы, необходимые для выживания организма (см. Рисунок 7). Некоторые из сигналов, передаваемых ПНС, связаны с произвольными действиями. Например, если вы хотите напечатать сообщение для друга, вы сознательно выбираете, какие буквы в каком порядке идти, и ваш мозг посылает соответствующие сигналы пальцам, чтобы они выполнили эту работу.Другие процессы, напротив, не являются произвольными. Без вашего ведома ваш мозг также посылает сигналы вашим органам, вашей пищеварительной системе и мышцам, которые удерживают вас прямо сейчас, с инструкциями о том, что они должны делать. Все это происходит через пути вашей периферической нервной системы.
Рисунок 7: Периферическая нервная системаМозг трудно изучать, поскольку он расположен внутри толстой кости черепа. Более того, трудно получить доступ к мозгу, не причинив вреда или не убив владельца мозга.В результате, многие из самых ранних исследований мозга (и это верно и сегодня) были сосредоточены на несчастных людях, у которых случилось повреждение какой-то конкретной области мозга. Например, в 1880-х годах хирург по имени Поль Брока провел вскрытие бывшего пациента, потерявшего дар речи. Исследуя мозг своего пациента, Брока определил поврежденную область — теперь называемую «зоной Брока» — в левой части мозга (см. рис. 8) (AAAS, 1880). За прошедшие годы ряд исследователей смогли получить представление о функции определенных областей мозга у таких пациентов.
Рисунок 8: Зона Брока [Изображение: Charlyzon, https://goo.gl/1frq7d, CC BY-SA 3.0, https://goo.gl/uhHola]Альтернатива исследованию мозга или поведения людей с помощью мозга повреждения или хирургические повреждения могут быть обнаружены в случае животных. Некоторые исследователи изучают мозг других животных, таких как крысы, собаки и обезьяны. Хотя мозг животных отличается от человеческого как по размеру, так и по структуре, в нем также есть много общего. Использование животных для изучения может дать важные сведения о функциях человеческого мозга.
Однако в наше время мы не должны полагаться исключительно на изучение людей с поражениями головного мозга. Развитие технологий привело к созданию еще более сложных методов визуализации. Точно так же, как рентгеновские технологии позволяют нам заглянуть внутрь тела, методы нейровизуализации позволяют нам заглянуть в работающий мозг (Raichle, 1994). Каждый тип визуализации использует разные методы, и у каждого есть свои преимущества и недостатки.
Вверху: ПЭТ-скан — Внизу: фМРТ-скан [Изображение: Erik1980, https://goo.gl/YWZLji, CC BY-SA 3.0, https://goo.gl/X3i0tq)Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) регистрирует метаболическую активность в головном мозге, определяя количество радиоактивных веществ, которые вводятся в кровоток человека, мозг потребляет. Этот метод позволяет нам увидеть, насколько человек использует ту или иную часть мозга в состоянии покоя или без выполнения задачи. Другой метод, известный как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), основан на кровотоке. Этот метод измеряет изменения уровня естественного кислорода в крови.Когда область мозга становится активной, ей требуется больше кислорода. Этот метод измеряет активность мозга на основе повышения уровня кислорода. Это означает, что фМРТ не требует введения инородного вещества в организм. И ПЭТ, и фМРТ имеют плохое временное разрешение, а это означает, что они не могут точно сказать нам, когда произошла активность мозга. Это связано с тем, что крови требуется несколько секунд, чтобы добраться до части мозга, работающей над задачей.
Одним из методов визуализации с лучшим временным разрешением является электроэнцефалография (ЭЭГ), которая измеряет электрическую активность мозга вместо кровотока.Электроды помещаются на кожу головы участников, и они практически мгновенно регистрируют электрическую активность. Однако, поскольку эта активность может исходить из любой части мозга, известно, что ЭЭГ имеет плохое пространственное разрешение, а это означает, что она не является точной в отношении конкретного местоположения.
Другой метод, известный как диффузное оптическое изображение (DOI), может обеспечить высокое временное и пространственное разрешение. DOI работает, направляя инфракрасный свет в мозг. Может показаться странным, что свет может проходить через голову и мозг.Свойства света изменяются, когда он проходит через насыщенную кислородом кровь и через активные нейроны. В результате исследователи могут делать выводы о том, где и когда происходит активность мозга.
Часто говорят, что мозг изучает сам себя. Это означает, что люди обладают уникальной способностью использовать наш самый сложный орган, чтобы понять наш самый сложный орган. Прорывы в изучении мозга и нервной системы являются одними из самых захватывающих открытий во всей психологии.В будущем исследования, связывающие нейронную активность со сложными отношениями и поведением в реальном мире, помогут нам понять человеческую психологию и лучше вмешиваться в нее, чтобы помогать людям.
Нервная система | HealthDirect
На этой странице
Что такое нервная система?
Нервная система состоит из головного, спинного мозга и нервов. Он контролирует многое из того, что вы думаете и чувствуете, а также из того, что делает ваше тело. Это позволяет вам делать такие вещи, как ходить, говорить, глотать, дышать и учиться.Он также контролирует, как организм реагирует в чрезвычайной ситуации.
Нервная система состоит из:
Мозг состоит из разных частей. К ним относятся головной мозг, мозжечок, таламус, гипоталамус и ствол мозга.
Спинной мозг передает двигательные и сенсорные сигналы между головным мозгом и нервами. Он также содержит отдельные цепи для многих рефлексов.
Периферические нервы передают сообщения между мозгом и другими частями тела.Нервы имеют внутри себя различные проводящие пути:
- Двигательные пути передают сообщения от мозга к мышцам, чтобы вы могли двигаться.
- Сенсорные пути обнаруживают такие вещи, как свет и звук, и передают информацию о них в мозг.
Нервная система в основном состоит из клеток, называемых нейронами. Они отвечают за передачу сообщений в разные части тела и из них. Нейроны связаны друг с другом и с другими клетками синапсами, передающими электрические сигналы, и нейротрансмиттерами, которые являются химическими посредниками в организме.
Что делает нервная система?
Нервная система отвечает за:
- интеллект, обучение и память: ваши мысли и чувства Движение
- : как движется ваше тело
- основные функции организма, такие как биение сердца, дыхание, пищеварение, потоотделение и дрожь
- органы чувств: зрение, слух, вкус, осязание и обоняние
Часть нервной системы, называемая вегетативной нервной системой, контролирует множество процессов в организме, о которых мы не думаем, таких как дыхание, потоотделение или дрожь. Вегетативная нервная система состоит из двух частей: симпатическая нервная система, которая контролирует, как вы реагируете в чрезвычайной ситуации (она заставляет ваше сердце биться быстрее и вызывает выброс адреналина), и парасимпатическая нервная система, которая подготавливает тело к отдыху. . Они работают вместе, чтобы управлять тем, как тело реагирует на нашу изменяющуюся среду и потребности. Например, ваши зрачки будут изменять размер, чтобы в глаза попадало нужное количество света, чтобы вы могли правильно видеть.
Какие распространенные заболевания нервной системы?
Существуют тысячи состояний, которые начинаются или влияют на центральную нервную систему, в том числе:
Каковы симптомы проблем с нервной системой?
Существует множество различных симптомов, указывающих на проблемы с центральной нервной системой.В том числе:
Другие симптомы, которые могут свидетельствовать о проблемах с центральной нервной системой, включают:
Важно обратиться за медицинской помощью, если у вас есть подобные симптомы, которые не проходят сами по себе.