НЕРВНАЯ СИСТЕМА — это… Что такое НЕРВНАЯ СИСТЕМА?
- НЕРВНАЯ СИСТЕМА
- НЕРВНАЯ СИСТЕМА, система, состоящая из взаимосвязанных нервных клеток, или НЕЙРОНОВ, которая координирует все функции организма, рост, физическую и умственную активность. У низших животных, таких как медузы, она состоит из сети нервов, без центра, или мозга. У позвоночных нервная система состоит из ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (ЦНС), включающей в себя головной и спиной МОЗГ, и ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, соединяющей ЦНС со всеми частями тела. см. также АВТОНОМНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА.
Нервная система разделена на две части — центральную и периферическую Центральная система (А) включает головной и спинной мозг. Она получает информацию, принимает решения и выдает инструкции Периферическая нервная система (В) состоит, главным образом, из нервных волокон, ведущих к ЦНС и от нее Она не принимает решений и работает только как передатчик информации.
Научно-технический энциклопедический словарь.
- НЕРВНАЯ КЛЕТКА
- НЕРВНО-ПАРАЛИТИЧЕСКИЙ ГАЗ
Смотреть что такое «НЕРВНАЯ СИСТЕМА» в других словарях:
НЕРВНАЯ СИСТЕМА — НЕРВНАЯ СИСТЕМА. Содержание: I. Эмбриогенез, гистогенез и филогенез Н.с. . 518 II. Анатомия Н. с…………….. 524 III. Физиология Н. с……………. 525 IV. Патология Н.с…………….. 54? I. Эмбриогенез, гистогенез и филогенез Н. е.… … Большая медицинская энциклопедия
НЕРВНАЯ СИСТЕМА — (systema nervosum), морфофункц. совокупность отд. нейронов и др. структур нервной ткани животных и человека, объединяющая деятельность всех органов и систем организма в его постоянном взаимодействии с внеш. средой. Н. с. воспринимает внеш. и… … Биологический энциклопедический словарь
нервная система
— Нервная ткань, как и все другие ткани организма, состоит из бесконечного количества клеток с особой формой и функциями. Клетки, высоко дифференцированные, носят название нервных клеток или невронов. Нервная система управляет функционированием… … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкогонервная система — ▲ система органов животного ↑ для (чего), регулирование, жизнедеятельность, посредством, сигнал нервная система осуществляет общую регуляцию жизнедеятельности при помощи возбуждающих и угнетающих электрических импульсов; связывает рецепторы с… … Идеографический словарь русского языка
нервная система — (от грёч. n ё u гоп нерв и sistema целое, составленное из частей) совокупность всех элементов нервной ткани живых организмов, взаимосвязанных между собой и обеспечивающих ответ на внешние и внутренние раздражители. Н. с. обеспечивает… … Большая психологическая энциклопедия
НЕРВНАЯ СИСТЕМА — Совокупность всех нервов. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865. НЕРВНАЯ СИСТЕМА органическая совокупность всех нервов. Словарь иностранных слов, вошедших в состав… … Словарь иностранных слов русского языка
Нервная система — человека. НЕРВНАЯ СИСТЕМА, совокупность отдельных нейронов и других структур нервной ткани (мозг, ганглии, нервные волокна) у животных и человека; обеспечивает восприятие действующих на организм раздражителей, анализ и переработку поступающей… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
НЕРВНАЯ СИСТЕМА — совокупность образований (рецепторы, нервы, ганглии, мозг) у животных и человека; осуществляет восприятие действующих на организм раздражителей, проведение и обработку возникающего при этом возбуждения, формирование ответных приспособительных… … Большой Энциклопедический словарь
Нервная Система — иерархическая структура нервных образований в организме человека и позвоночных животных. За счет ее работы обеспечиваются: 1. Контакты с внешним миром; 2. Реализация целей; 3. Координация работы внутренних органов; 4. Целостная адаптация… … Психологический словарь
Нервная система — СИСТЕМА, ы, ж. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
What is a Nervous System?
18.1: Что такое нервная система?
Обзор
Нервная система представляет собой систему специализированных клеток, ответственных за поддержание внутренней среды организма и координацию взаимодействия организма с внешним миром – от контроля основных функций, таких как частота сердечных сокращений и дыхание, до движения, необходимого для того, чтобы избежать опасности.
Части нервной системы
Нервная система позвоночных разделена на две основные части: центральная нервная система (ЦНС) и периферическая нервная система (PNS). ЦНС включает в себя мозг, спинной мозг и сетчатку – сенсорную ткань зрительной системы. PNS содержит сенсорные рецепторные клетки для всех других сенсорных систем, таких как сенсорные рецепторы в коже, а также нервы, которые несут информацию между ЦНС и остальной частью тела. Кроме того, часть ЦНС и PNS способствуют вегетативной нервной системы (также известный как висцеральной двигательной системы). Вегетативная нервная система контролирует гладкие мышцы, сердечные мышцы и железы, которые регулируют непроизвольные действия, такие как пищеварение.
Мозг позвоночных в основном делится на головной мозг, мозжечок и ствол мозга. Мозг является самой большой, самой выдающейся вперёд частью мозга, которая разделена на левое и правое полушария. Каждое полушарие далее делится на четыре доли: лобные, теменные, затылочные и височные. Внешний слой головного мозга называется корой, которая участвует в обработке сложной сенсорной информации и большинства когнитивных функций. Глубже внутри мозга лежат другие важнейшие компоненты, в том числе гиппокамп, гипоталамус, таламус и базальные ганглии. Мозжечок («маленький мозг») расположен задней и ниже головного мозга и отвечает за координацию движения мышц. Ствол мозга соединяет мозг со спинным мозгом и имеет важные центры для жизненно важных функций, таких как дыхание и глотание.
Спинной мозг лежит ниже головного мозга и переходит в ствол мозга. Он содержит тела нейронных клеток и пучки аксонов, которые соединяют мозг и различные части тела. Помимо того, что спинной мозг является важным каналом передачи информации, он может выполнять некоторые функции без участия мозга, такие как локомоция и другие рефлексы. Нервы ПНС передают двигательные команды от ЦНС к мышцам и сенсорную информацию от рецепторных клеток к ЦНС для интерпретации. Помимо движения скелетных мышц, нервы регулируют деятельность внутренних органов, таких как легкие и кишечник, через симпатические и парасимпатические отделы вегетативной нервной системы.
Клетки нервной системы
Нервную систему составляют два основных типа клеток: нейроны и глиальные клетки. Нейроны являются сильнейшим звеном в ЦНС — они отвечают за общение друг с другом и передачу информации от нервной системы к остальному телу. По оценкам, человеческий мозг содержит около 100 миллиардов нейронов и ошеломляющие 100 триллионов связей между ними. Они бывают разных морфологий и выполняют широкий спектр функций. Нейроны используют набор нейрохимических веществ и ионов для связи в соединениях, называемых синапсами.
Другой основной тип клеток нервной системы — это часть группы, называемой глиальными клетками. Они включают разнообразную группу клеток, которые вносят вклад в функцию нейронов и примерно равны числу нейронов в головном мозге. Основные типы глиальных клеток включают астроциты, микроглию, олигодендроциты и эпендимные клетки ЦНС; Шванновские клетки и сателлитные клетки находятся в PNS.
Психическое здоровье является глобальной проблемой
Нервная система управляет практически каждым опытом, который у нас есть, и ее нарушение из-за травмы, болезни, генетики или воздействия вредных химических веществ может иметь серьезные последствия для здоровья и качества жизни. Психические заболевания, которые вытекают из таких последствий удивительно распространены во всем мире. Углубление нашего понимания неврологических и нейроразвития расстройств продолжает предоставлять потенциальные методы лечения и терапии для многих, кто страдает от психических заболеваний. Всемирная организация здравоохранения (W.H.O.) и Национальные институты психического здоровья (N.I.M.H) в США, среди прочих организаций, предоставляют ценные ресурсы как для изучения этих условий, так и для отслеживания их воздействия на общество.
Литература для дополнительного чтения
Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, Lawrence C. Katz, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and S. Mark Williams. “Neural Systems.”
Лечение и диагностика нервная система в Санкт-Петербурге. Симптомы, причины.
Нервная системаНервная система – важнейшая составляющая нашего организма. Она отвечает за взаимосвязь всех систем и органов в теле, фактически, управляет ими. Поэтому заболевания нервной системы очень опасны, требуют быстрой реакции и профессионального подхода, а если их запустить – могут иметь необратимые последствия вплоть до летального исхода.
У нервной системы есть две основных составляющих – это центральная нервная система (головной и спинной мозг) и периферическая нервная система (нервы, которые отходят от головного и спинного мозга). Выделяются пять видов патологий нервной системы: наследственные, сосудистые, инфекционные, травматические и хронически прогрессирующие.
Заболевания нервной системы:
Наследственные патологии
Наследственные заболевания нервной системы обычно разделяют на хромосомные и геномные. Самый известный пример такого заболевания – это болезнь Дауна. Как понятно из названия, такие болезни передаются по наследству. Чаще всего стандартные признаки таких болезней – инфантильность, слабоумие, нарушения двигательного аппарата и эндокринной системы.
Чаще всего такие заболевания нервной системы проявляются у детей в раннем возрасте. Лечение таких недугов требует интенсивной терапии и стационарного лечения. К тому же, для достижения нужного эффекта обязательно нужно полноценно питаться, избегать стрессов, алкоголя, наркотиков. При появлении новых тревожных симптомов обязательно обратитесь к врачу, чтобы предупредить дальнейшие последствия.
Сосудистые патологии
Нервно-сосудистые заболевания – самые распространенные и самые опасные. В этой категории находятся инсульты и сосудисто-мозговая недостаточность. Если вовремя не обратиться за медицинской помощью, такие проблемы приводят к необратимым изменениям в мозгу и к смерти больного.
У человека может болеть голова (ноги, руки, шея), нарушаться сон и появляться сильный тремор. При первых подобных признаках немедленно отправляйтесь на диагностику – в таких случаях очень важно вовремя обнаружить болезнь и начать лечение. Диагностика заболеваний нервной системы в таких случаях – чаще всего компьютерная томография (МРТ), которая дает наиболее четкую картинку того, что происходит с пациентом.
Инфекционные патологии
Инфекционные заболевания нервной системы обычно поражают только головной мозг. Чаще всего виновники таких проблем – это грибки, паразиты и вирусы. Поэтому самые «популярные» диагнозы такого рода – это малярия, корь и энцефалиты.
Первыми симптомами такой болезни могут быть головная боль, тошнота, рвота и высокая температура. Если такие симптомы у вас или ваших близких не проходят уже несколько дней – обратитесь к неврологу и пройдите обследование. Заболевания нервной системы требуют быстрого и профессионального вмешательства, которое может спасти человека от необратимых последствий его болезни.
Травматические патологии
Самый частый диагноз из этой категории – сотрясение мозга. Травмы, ушибы или сдавливание головного и спинного мозга приводят к тому, что больного начинает тошнить и рвать, у него сильно болит голова и поднимается высокая температура.
После диагностики специалист назначит лечение, которое восстановит поврежденные участки и вернет пациента к нормальной жизни. Но, как и в других случаях с травмами нервной системы, с подобным лучше не затягивать.
Хронически прогрессирующие патологии
Сюда относятся склероз и миастения. Хронические заболевания нервной системы опасны тем, что их признаки проявляют себя постепенно, и не всегда есть возможность уловить симптомы в самом начале. В основном они возникают, если нервная система специфически устроена или на нее постоянно воздействуют сторонние инфекции.
Обычно выявить подобные заболевания нервной системы помогает МРТ. С помощью данных, полученных при томографии, доктор может назначить эффективное лечение и серьезно продлить жизнь нервной системе. Поэтому при малейших подозрениях не медлите с походом к врачу и диагностикой. Своевременность – решающий фактор в таких вопросах.
Влияние никотина на центральную нервную систему
От никотина страдает интеллект человека, многим без сигареты становятся не под силу умственные задачи, снижается память, ослабевает логическое мышление. Действуя на ЦНС как наркотик, никотин делает человека полностью зависимым от вредной привычки.
Нервная система человека — сложная структура, обеспечивающая правильное функционирование всего организма. Основной её функцией является получение и обработка информации, поступающей из внешнего мира и изнутри организма, передача информации о состоянии организма в мозг, координация произвольных движений тела, регулировка его непроизвольных функций — дыхания, пищеварения, сердцебиения, поддержания температуры тела и прочих. Учитывая все это, можно себе представить, как сильно влияет никотин и курение на нервную систему человека.
Анатомически нервная система человека разделяется на центральную и периферическую нервные системы — ЦНС и ПНС. Центральная нервная система — это тандем головного и спинного мозга. Нервные центры, содержащиеся в больших полушариях головного мозга, составляют интеллектуальную основу человека, обеспечивают его личность, сознание, понимание. ПНС обеспечивает обоюдную связь ЦНС со всеми органами и системами организма.
Непроизвольные функции организма контролируются вегетативной (автономной) нервной системой, её структуры находятся и в ЦНС, и в ПНС.
Никотин и нервная система
Никотин — нейротоксический яд, нарушающий гармоничное протекание электрохимических процессов нервной системы и вызывающий отмирание нейронов. При возникновении табачной зависимости происходит привыкание организма именно к никотину.
Изначально, никотин оказывает на нервную систему возбуждающее действие, однако скоро этот эффект сменяется угнетением за счёт сужения сосудов. В процессе курения никотин становится для мозга своеобразным стимулятором, ускоряя проведение нервных импульсов, но затем мозговые процессы сильно тормозятся, срабатывает потребность мозга в отдыхе. По мере привыкания мозг сам начинает требовать «дозу», не желая работать самостоятельно, без допинга. При невозможности покурить у человека наблюдается беспокойство, сильная раздражительность, отсутствие внимательности и сосредоточенности.
Курящие люди чаще подвержены переутомлению нервной системы и неврастении. Формируется порочный круг: курильщик, который много работает, начинает курить больше и чаще, чтобы подстегнуть организм, и получает ещё большее переутомление. Такие люди могут наблюдать у себя расстройство памяти, нарушение сна, головную боль, частую смену настроения, снижение работоспособности. Неврит, радикулит, полиневрит — эти заболевания ПНС также нередки у «злостных» курильщиков.
Курение пагубно сказывается и на вегетативной нервной системе, ухудшая работу внутренних органов — расстраивается деятельность сердечно-сосудистой системы, нарушается функционирование органов пищеварения.
Органы чувств также получают свою «порцию» никотинового влияния. При длительном чрезмерном курении возможны такие нарушения, как снижение остроты зрения, нарушение слуха, вкуса, обоняния.
Однако, по последним исследованиям проводимых в США, доказано, что никотин стимулирует когнитивные способности. Также не стоит путать вред курения, и влияние, оказываемое чистым никотином.
От воздействия никотина страдает интеллектуальная деятельность человека, многим без сигареты становятся не под силу умственные задачи, снижается память, ослабевает логическое мышление. Действуя на ЦНС как наркотик, никотин делает человека слабовольным, полностью зависимым от вредной привычки.
Как защитить нервную систему от воздействия никотина
Необходимо много двигаться, мышечная активность оказывает благоприятное воздействие как на работу головного мозга, так и на проводимость в нервных волокнах, кроме того, улучшенное кровообращение скажется положительно и на нервной системе.
Интеллектуальная деятельность задействует все компоненты нервной системы, поэтому разгадывайте кроссворды, больше читайте, составляйте рукописные тексты.
Правильно питайтесь, чтобы организм получал все необходимые минералы и микроэлементы. И, конечно же, откажитесь от курения. Помните, что правильное функционирование организма, и, соответственно, качественная и полноценная жизнь невозможны при нарушении работы нервной системы.
Расстройство вегетативной нервной системы: тревога, невроз, панические атаки
Многочисленные стрессы, постоянно сопровождающие человека, оказывают негативное влияние на нервную систему и становятся главной причиной психологического напряжения, нарушения работы органов и систем. Все это в конечном итоге приводит к истощению внутренних ресурсов, ухудшению иммунитета и развитию тревожных расстройств.
Симптоматика заболевания может быть схода с мигренью, остеохондрозом, инфарктом и рядом других состояний, поэтому консультация невролога обязательна.
Вегетативная дисфункция: основные типы
Выделяют следующие типы вегетативной дисфункции (не путать с вегетососудистой дистонией (ВСД), являющейся лишь проявлением ряда заболеваний нервной системы и других органов):
- Соматофорное расстройство. Это невроз, проявляющийся в виде симптомов отсутствующих у пациента хронических заболеваний. Возможны панические атаки, приступы кашля и одышки психогенного происхождения, проблемы с пищеварением, периодические головокружения и т.д. Данный тип дисфункции в большинстве случаев обусловлен сильным или продолжительным стрессом, поэтому достаточно легко поддается лечению.
- Нарушение подкорковых структур. Повреждения возникают вследствие перенесенных травм головного мозга или резидуальной патологии ЦНС (часто диагностируется у детей). Для заболевания характерно пониженное артериальное давление, полуобморочное состояние, диарея и частое мочеиспускание.
- Раздражение периферических вегетативных структур, спровоцированное поражением симпатического шейного сплетения или мочекаменной болезнью.
Вегетативная дисфункция, которой страдают около 70% взрослых и 25% детей, всегда свидетельствует о наличии проблем в организме, а значит, является серьезным поводом обратиться к специалисту. Эффективность назначенного лечения во многом зависит от своевременной постановки правильного диагноза. Записаться к детскому неврологу в Уфе можно по телефону +7 (347) 216 00 22.
Причины и методы лечения
Согласно последним данным, расстройство вегетативной нервной системы может возникнуть на фоне хронического стресса, гормонального сбоя, малоподвижного образа жизни, неправильного питания, употребления табачных и алкогольных изделий, воспалительных процессов и длительного приема лекарств (в том числе самолечение). Одним из факторов является наследственность.
Скорректировать состояние больного можно при помощи следующих немедикаментозных методов:
- Массаж и иглорефлексотерапия. Основная задача – релаксация, снятие мышечных зажимов и улучшение кровообращения. Иглорефлексотерапия практически не имеет противопоказаний и активно применяется при лечении неврозов и других расстройств нервной системы у взрослых и детей. Благотворное влияние данных методов на состояние пациента подтверждено клинически, поэтому медицинский массаж в Уфе является одной из самых востребованных процедур.
- Психотерапия. Нередко расстройства нервной системы развиваются вследствие психических особенностей человека. Ярким примером является трудоголизм. Человек, полностью захваченный работой и не умеющий выполнять задания спустя рукава, пребывает в состоянии постоянного стресса. Не меньшим потрясением (=пусковым механизмом) может стать развод. Проработка жизненной ситуации с психотерапевтом позволяет справиться не только с первопричиной заболевания, но и с ее последствиями.
Записаться на прием кардиолога в Уфе, невролога или ортопеда можно на нашем сайте! Выберите удобное время, оставьте комментарий и дождитесь звонка нашего оператора.
Неврологические заболевания у взрослых – Dr.Domodedoff Медицинский центр в Домодедово
«Все болезни от нервов». В этой шуточной половице есть большая доля правды, поскольку большинство заболеваний связано с нервной системой.
13.03.2017
С момента рождения и до глубокой старости наш организм накапливает повреждающие факторы от неправильного образа жизни, стрессов, воздействий внешней среды. Нервная система реагирует на это, пытаясь компенсировать отрицательное воздействие. Но возможности нашего организма не бесконечны, и с годами организм не молодеет. Таким образом, чем человек становится старше, тем больше вероятность возникновения неврологических расстройств.
Патологические состояния нервной системы можно разделить на три группы:
-
группа заболеваний с поражением центральной нервной системы
-
группа заболеваний с поражением периферической нервной системы
-
группа заболеваний, вовлекающая как центральную, так и периферическую нервную систему.
Безусловно, есть заболевания и симптомы, с которыми пациенты чаще, чем с другими, обращаются к неврологу. О них и пойдет речь.
Одна из самых грозных категорий патологических состояний нервной системы, это та, которая связана с сосудами головного мозга. Острое нарушение мозгового кровообращения (инсульт), как правило, приводит к необратимым нарушениям функций мозга и инвалидности. Инсульт классифицируют на ишемический (самый частый) и геморрагический. Причинами ишемического инсульта является закупорка сосудов, вследствие сдавления или тромбоза. Геморрагический инсульт — это кровоизлияние в головной мозг, вследствие расслоения аневризмы или разрыва сосуда. Инсульт требует немедленной госпитализации. Похожие симптомы может вызывать Транзиторная ишемическая атака (ТИА) — преходящее нарушение мозгового кровообращения по ишемическому типу. При такой картине (на фоне лечения), симптоматика прекращается в течение суток.
Факторы риска, приводящие к сосудистой мозговой катастрофе это: артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, нарушения ритма сердца, сахарный диабет, ожирение, повышенный уровень холестерина, нарушения свертываемости крови, заболевания сосудов, курение, алкоголь и другие.
Симптомы, возникающие при инсульте: асимметрия лица, нарушение речи, слабость и утрата силы в конечностях на одной стороне, нарушения зрения, нарушение чувствительности(онемение) лица и конечностей, нарушения координации(неустойчивость), головокружение, рвота, потеря сознания.
Чем раньше пациент с инсультом попадет в стационар и начнется лечение, тем больше шансов избежать летального исхода и свести к минимуму необратимые изменения функций нервной системы. Помимо острых нарушений кровообращения головного мозга, нередко встречается хроническое нарушение функций сосудов головного мозга, как правило, атеросклеротической этиологии, которое проявляетя нарушением памяти разной степени, изменением интеллекта, поведения, вегетативными симптомами, координаторными нарушениями и др.
Кроме инсультов существует немало серьезных заболеваний нервной системы, например таких, как эпилепсия. Эпилепсия – это хроническое заболевание центральной нервной системы, проявляющееся неконтролируемыми приступами нарушения или изменения сознания, судорожным(тоническим, клоническим) напряжением мышц или пароксизмальной утратой мышечного тонуса. Причинами возникновения приступов могут быть: повреждение головного мозга ребенка в момент родов, генетические заболевания, опухоли головного мозга, травматическое или метаболическое поражение ЦНС. Морфология эпилептических приступов разнообразна. Принято делить эпилептические приступы на генерализованные(распространяющиеся на весь головной мозг) и фокальные(ограниченные одним или несколькими участками мозга). В свою очередь к генерализованным относят:
-
Генерализованный судорожный приступ, который проявляется внезапной потерей сознания, падением, сначала тоническим напряжением мышц тела и конечностей, затем клоническими судорожными сокращениями мышц, непроизвольным мочеиспусканием, прикусом языка, дальнейшей спутанностью сознания.
-
Миоклонический приступ проявляется резким коротким сокращением определенных групп мышц.
-
Абсанс. Это приступ, который проявляется кратковременным отключением сознания, но без падения и без судорожных сокращений. Пациент внезапно замирает, прекращает начатую деятельность, останавливается речь. После прекращения приступа речь и деятельность продолжаются.
К фокальным приступам относят:
-
Фокальный эпилептический приступ с утратой или изменением уровня сознания. Как правило, при фокальном эпилептическом приступе возникает непроизвольное тоническое напряжение в одной конечности или группе мышц(непроизвольное движение конечности или поворот головы, глаз).
-
Фокальный приступ без изменения сознания с судорожными проявлениями.
-
Фокальный приступ без изменения сознания и без судорог, который проявляется изменениями чувствительности, галлюцинациями(вкусовыми, обонятельными, слуховыми, зрительными), вегетативными проявлениями, психическими расстройствами.
Каждый эпилептический приступ имеет отрицательное воздействие на нормальную работу головного мозга. Поэтому эпилепсию необходимо лечить. Современные противосудорожные лекарства обладают высокой эффективностью и минимальными побочными явлениями. Для диагностики эпилепсии проводят обследования: электроэнцефалография (ЭЭГ), видеоЭЭГмониторинг, магнито-резонансная томография.
Помимо заболеваний центральной нервной системы, часто к неврологу обращаются с симптомами поражения периферических нервов. Неврит— воспаление периферического нерва(инфекционной, травматической, токсической, сосудистой этиологии). Чаще всего пациенты обращаются с лицевым невритом, невритом тройничного нерва, невритом седалищного нерва, радикулопатией, межреберной невралгией и др. Симптоматика неврита: нарушение чувствительности, боль, двигательные нарушения (парез), трофические нарушения, вегетатитвные проявления. Для лечения невритов применяют нестероидные противовоспалительные лекарства, витамины группы В, физиотерапевтические методы лечения, массаж, иглоукалывание. В сложных случаях для лечения назначают гормональные препараты.
Самой частой причиной обращения к неврологу является головная боль.
Причин, вызывающих головную боль, много. Мигрень проявляется приступами головной боли с одной стороны, заканчивающейся рвотой, приносящей облегчение. Перед приступом мигрени может возникать аура – зрительные феномены (нарушения зрения, мерцание, молнии), неприятные ощущения (светобоязнь, звукобоязнь, повышенная чувствительность запахов). Потом наступает приступ сильной головной боли, которая не позволяет нормально работать или отдыхать. Анальгетики не помогают при такой картине. Необходим прием специальных лекарств.
Кроме мигрени бывает головная боль напряжения, которая возникает по причине постоянного напряжения мышц скальпа черепа. Сосудистая головная боль возникает на фоне спазма сосудов головного мозга, повышения артериального давления. При опухоли головного мозга возникает головная боль, вызванная сдавлением сосудов или ликвородинамическими нарушениями. А также другие виды головной боли.
Кроме перечисленных заболеваний существует еще много патологических состояний, таких как травмы ЦНС, врожденные патологии, прогрессирующие демиелинизирующие заболевания, миопатии, полинейропатии, расстройства сна, нарушения памяти и многие другие.
В медицинском центре Dr.Domodedoff ведет прием опытный невролог, эпилептолог, который проведет грамотный осмотр, назначит обследования и проведет эффективное лечение.
Возврат к списку
Этажи тела и детектор лжи: зачем нам нервная система
Почему сравнивать мозг и компьютер некорректно, на сколько этажей разделено наше тело, а также что измеряет детектор лжи, рассказал на лекции школьникам Сириуса профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, специалист в области физиологии мозга Вячеслав Дубынин.
Мозг – это основа всех наших эмоций, сенсорных ощущений, мыслей, импульсы произвольных и непроизвольных действий.
Во все времена нервную систему человека сравнивали с самыми сложными конструкциями, высшими на тот момент техническими достижениями. Например, в конце XVII века Рене Декарт проводил аналогию между мозгом и сложной машиной, у которой есть рычаги, клапаны и баллоны с газом. Кстати, именно эта идея привела к появлению концепции рефлекторной работы мозга, когда организм запускает ответную реакцию на действие окружающей среды.
Через 200 лет, в XIX веке мозг сравнивали с телефонной станцией, передающей сигналы между абонентами при помощи электрических импульсов.
Сегодня мозг постоянно сравнивают с компьютером. Действительно, на первый взгляд оба они занимаются информацией: принимают, обрабатывают, запоминают данные, запускают программы и реакции. Но на самом деле аналогия с ЭВМ такая же приблизительная, как Декартовская.
Для ЭВМ главное – работа с точными числами. Например, умножить два шестизначных числа и мгновенно получить результат. Наш мозг сделан явно не для этого.
Сейчас нейробиологи, психологи, философы сходятся на том, что центральная нервная система человека (спинной и головной мозг) создана для того, чтобы, прежде всего, сформировать информационный слепок отражающего нас пространства. Это называют порой «речевой моделью внешнего мира». Используя эту модель, мозг управляет поведением, прогнозирует важные события, заглядывает вперед. Получается, что наш мозг, скорее, прогностическая машина, которая рассчитывает, с какой вероятностью случится определенное событие. Особая точность в таких расчетах никому не нужна. Если бы мозг работал в этом смысле конкретно и однозначно, то лиса, например, могла бы точно рассчитать, по какой тропинке пробежит заяц, а это, с точки зрения выживания зайца, очень плохо.
Можно еще сказать, что наш внутренний компьютер генерирует приблизительные прогнозы плюс некий благородный шум, который лежит в основе индивидуальности, творчества. Именно этот шум позволяет нам в одной и той же ситуации поступать по-разному.
Сознанию не подчиняется
Обратимся в качестве примера к наиболее просто устроенной части нашей центральной нервной системы – спинному мозгу. Он делится на 31 сегмент и это деление примерно соответствует позвонкам человека. В соответствии с этим наше тело тоже делится на 31 этаж, и каждый сегмент спинного мозга работает со своим этажом тела. Шейные (их 8) – с шеей, руками, диафрагмой. Грудные сегменты (их 12) работают с туловищем. Пять поясничных – с ногами. Последние 6 сегментов работают с областью таза.
Каждый сегмент считывает информацию от своего этажа тела: болевую и кожную чувствительность, растяжение мышц, положение суставов, температуру. И в соответветствии с полученной информацией спинной мозг отправляет команды. Например, посылая импульсы к мышцам запускает их сокращения и двигательные рефлексы; к внутренним органам – вегетативные рефлексы (реакции внутренних органов).
У каждого из нас более 400 мышц, и, управляя этим хозяйством, спинной мозг прислушивается к командам мозжечка, коры больших полушарий и других двигательных центров.
Вегетативные реакции тоже сложны и зачастую менее исследованы. Наша вегетативная нервная система управляет работой сердца, кишечника, диаметром бронхов, тонусом сосудов, потовыми железами, мочеполовой системой. Изучать это непросто, потому что наши двигательные рефлексы произвольно контролируются, а в случае того, что делает вегетативная нервная система, произвольного контроля нет. Вегетатика автономна, не подчиняется напрямую сознанию.
«Я могу пошевелить пальцем, но я не могу сказать сосудам в этом пальце “ну-ка, расширяйтесь”. В эти области эволюция наше сознание не пустила, они слишком важны и касаются выживания организма. В итоге медикам и фармакологам приходится искать лекарства, которые бы имитировали в организме работу вегетативной системы и помогали бы бороться с гипертонией, например», – рассказывает лектор.
«А вы точно не грабили банк?»
Как известно, анатомически и функционально вегетативная нервная система делится на симпатическую и парасимпатическую. Благодаря изобретению различных приборов, измеряющих работу наших внутренних органов, стало ясно, что именно симпатическая нервная система в значительной степени обеспечивает реакцию на стресс – мобилизует организм, когда надо драться, убегать, тратить физическую и ментальную энергию, активно думать, переживать эмоции.
Также оказалось, что реакции, связанные с эмоциями, довольно важно регистрировать. Мы потеем при стрессе, потому что стресс, как правило, связан с движением, а движение – это выделение тепла и лишнее тепло нужно отводить от организма, чтобы он не перегрелся. Часть эффектов реализуется через расширение сосудов в коже, а часть – через потовые железы.
«Капельки пота, когда они выделяются на поверхность кожи, выносят с собой немножко отрицательного заряда, и этот заряд мы можем зарегистрировать с помощью датчиков. Потоотделение на самом деле очень чувствительная штука. Эти железы срабатывают не только при явном стрессе, но и проявляют себя даже при легких эмоциях. Электрическую активность кожи заметили более 100 лет назад», – объясняет эксперт.
Именно на основе этой активности изобрели то, что сейчас называется детектором лжи. Проще всего зарегистрировать эмоции человека, если поставить датчики на зоны, где много потовых желез. Ладони – как раз одна из таких областей. Пока нет никаких эмоций, пишется прямая линия, а дальше задается вопрос и измеряется реакция – выделенные капельки и отрицательный заряд. Вопросы задают разные, начиная с простых «Вас зовут Валентин?» и до сложных и очень значимых: «Это вы ограбили банк?». На моменте, когда человек испытывает волнение, волны, как правило, сильнее.
Но здесь не все так прозрачно, результаты зависят еще и от разных темпераментов. Как известно, существует 4 базовых типа: сангвиники, меланхолики, флегматики, холерики.
«Холерик, например, больше эмоций переживает, вопрос уже давно кончился, а он все еще о нем думает. Флегматик настолько спокойный тип, что порой кажется, будто прибор сломался. Меланхолику даже вопросы задавать никакие не надо. То, что его привели в это ужасное место, уже его пугает, у него руки холодные и потные», – говорит Вячеслав Дубынин.
Очевидно, что каждый из нас совмещает в себе все эти 4 типа, в разных ситуациях доминируют разные черты, и мы бываем во всех этих состояниях. Именно поэтому результаты детектора лжи неоднозначны и не принимаются в суде в качестве улик и доказательств.
Что такое нервная система?
Нервная система представляет собой сложную сеть нервов и клеток, передающих сообщения от головного и спинного мозга к различным частям тела.
Изображение предоставлено: VectorMine / Shutterstock.com
Нервная система включает в себя как центральную нервную систему, так и периферическую нервную систему. Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга, а периферическая нервная система состоит из соматической и вегетативной нервных систем.
Центральная нервная система (ЦНС)
Центральная нервная система делится на две основные части: головной и спинной мозг.
Нейротрансмиссия — 3D медицинская анимация Играть
Мозг
Мозг находится внутри черепа и имеет форму гриба. Мозг состоит из четырех основных частей:
- ствол мозга
- головного мозга
- мозжечок
- промежуточный мозг
Мозг весит примерно 1.От 3 до 1,4 кг. В нем есть нервные клетки, называемые нейронами, и поддерживающие клетки, называемые глия.
В головном мозге есть два типа вещества: серое вещество и белое вещество. Серое вещество принимает и хранит импульсы. Тела клеток нейронов и нейроглии находятся в сером веществе. Белое вещество в головном мозге передает импульсы к серому веществу и от него. Он состоит из нервных волокон (аксонов).
Ствол головного мозга
Ствол головного мозга также известен как продолговатый мозг. Он расположен между мостом и спинным мозгом и имеет длину всего около дюйма.
Головной мозг
Головной мозг образует основную часть мозга и опирается на ствол мозга. Головной мозг разделен на два полушария. Каждое полушарие контролирует деятельность стороны тела, противоположной этому полушарию.
Полушария делятся на четыре доли:
- Лобная доля
- Височные доли
- Теменная доля
- Затылочная доля
Мозжечок
Располагается позади и ниже головного мозга.
Промежуточный мозг
Промежуточный мозг включает таламус и гипоталамус. В таламусе объединяются сенсорные и другие импульсы.
Гипоталамус — меньшая часть промежуточного мозга.
Другие части головного мозга
Другие части мозга включают средний мозг и мост:
- средний мозг обеспечивает проводящие пути к верхним и нижним центрам и от них
- Мост действует как путь к более высоким структурам; он содержит проводящие пути между продолговатым мозгом и высшими мозговыми центрами
Спинной мозг
Спинной мозг представляет собой длинную трубчатую структуру, отходящую от головного мозга.Спинной мозг состоит из 31 сегмента. Из каждого сегмента выходит пара спинномозговых нервов. Область спинного мозга, из которой берет начало пара спинномозговых нервов, называется спинным сегментом. И моторные, и сенсорные нервы расположены в спинном мозге.
Длина спинного мозга у взрослых женщин составляет около 43 см, у взрослых мужчин — 45 см, а вес — около 35-40 граммов. Он находится внутри позвоночного столба, совокупности костей (позвоночника).
Другие части центральной нервной системы
Менинги — это три слоя мембран, покрывающих головной и спинной мозг.Самый внешний слой — это твердая мозговая оболочка. Средний слой — паутинная оболочка, а самый внутренний — мягкая мозговая оболочка. Мозговые оболочки обеспечивают защиту головного и спинного мозга, выступая в качестве барьера против бактерий и других микроорганизмов.
Спинномозговая жидкость (CSF) циркулирует вокруг головного и спинного мозга. Он защищает и питает головной и спинной мозг.
Нейроны
Нейрон — основная единица нервной системы. Это специализированная клетка-проводник, которая принимает и передает электрохимические нервные импульсы.Типичный нейрон имеет клеточное тело и длинные руки, которые проводят импульсы от одной части тела к другой.
Кредит изображения: ShadeDesign / Shutterstock.comЕсть три разные части нейрона:
Тело нейрона
Тело клетки похоже на любую другую клетку с ядром или центром управления.
Дендриты
Тело клетки имеет несколько сильно разветвленных толстых расширений, которые выглядят как кабели и называются дендритами. Исключением является сенсорный нейрон, который имеет один длинный дендрит вместо множества дендритов.Моторные нейроны имеют несколько толстых дендритов. Функция дендрита — переносить нервный импульс в тело клетки.
Аксон
Аксон — это длинный тонкий отросток, который передает импульсы от тела клетки к другому нейрону или ткани. Обычно на нейрон приходится только один аксон.
Миелиновая оболочка
Нейрон покрыт миелиновой оболочкой или шванновскими клетками. Это белые сегментированные покрытия вокруг аксонов и дендритов многих периферических нейронов.Покрытие непрерывно вдоль аксонов или дендритов, за исключением точки окончания и узлов Ранвье.
Неврилемма — это слой шванновских клеток с ядром. Его функция заключается в восстановлении поврежденных нервов. Нервы головного и спинного мозга не имеют неврилеммы и не могут восстановиться при повреждении.
Типы нейронов
Нейроны в организме можно классифицировать по структуре и функциям. По структуре нейроны могут быть мультиполярными нейронами, биполярными нейронами и униполярными нейронами:
- Мультиполярные нейроны имеют один аксон и несколько дендритов.Они часто встречаются в головном и спинном мозге.
- Биполярные нейроны имеют один аксон и один дендрит. Они видны на сетчатке глаза, внутреннем ухе и обонятельной (обонятельной) области.
- У униполярных нейронов есть один отросток, отходящий от тела клетки. Один отросток делится, одна часть действует как аксон и функционирует как дендрит. Они видны в спинном мозге.
Периферическая нервная система
Периферическая нервная система состоит из двух частей:
- Соматическая нервная система
- Вегетативная нервная система
Соматическая нервная система
Соматическая нервная система состоит из периферических нервных волокон, которые собирают сенсорную информацию или ощущения от периферических или отдаленных органов (находящихся далеко от мозга, таких как конечности) и переносят их в центральную нервную систему.
Они также состоят из двигательных нервных волокон, которые выходят из мозга и передают скелетным мышцам сообщения о движении и необходимых действиях. Например, при прикосновении к горячему объекту сенсорные нервы передают информацию о тепле в мозг, который, в свою очередь, через двигательные нервы приказывает мышцам руки немедленно убрать его.
Весь процесс занимает меньше секунды. Тело клетки нейрона, несущее информацию, часто находится в головном или спинном мозге и проецируется непосредственно на скелетную мышцу.
Вегетативная нервная система
Другая часть нервной системы — это вегетативная нервная система. Он состоит из трех частей:
- Симпатическая нервная система
- Парасимпатическая нервная система
- Кишечная нервная система
Эта нервная система контролирует нервы внутренних органов тела, над которыми у людей нет сознательного контроля. Это включает сердцебиение, пищеварение, дыхание (кроме осознанного дыхания) и т. Д.
Нервы вегетативной нервной системы иннервируют гладкие непроизвольные мышцы (внутренних органов) и желез и заставляют их функционировать и выделять свои ферменты.
Кишечная нервная система — это третья часть вегетативной нервной системы. Кишечная нервная система представляет собой сложную сеть нервных волокон, которые иннервируют органы брюшной полости, такие как желудочно-кишечный тракт, поджелудочная железа, желчный пузырь и т. Д. Она содержит почти 100 миллионов нервов.
Изображение предоставлено: MattLphotography / Shutterstock.com
Нейроны периферической нервной системы
Самый маленький работник нервной системы — нейрон. Существует один преганглионарный нейрон для каждой цепи импульсов или один перед телом клетки или ганглием, который подобен центральному контролирующему органу для множества нейронов, выходящих периферически.
Преганглионарный нейрон находится в головном или спинном мозге. В вегетативной нервной системе этот преганглионарный нейрон проецируется на вегетативный ганглий.Затем постганглионарный нейрон проецируется на целевой орган.
Между центральной нервной системой и органом-мишенью в соматической нервной системе находится только один нейрон, в то время как вегетативная нервная система использует два нейрона.
Список литературы
Дополнительная литература
Что это такое, типы, симптомы
Обзор
Что такое нервная система?
Ваша нервная система направляет почти все, 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, в дыхании, краснея и моргании.
Ваша нервная система влияет на все аспекты вашего здоровья, включая:
- Мысли, память, обучение и чувства.
- Движения, такие как равновесие и координация.
- Чувства, включая то, как ваш мозг интерпретирует то, что вы видите, слышите, ощущаете на вкус, прикасаетесь и чувствуете.
- Сон, исцеление и старение.
- Паттерны сердцебиения и дыхания.
- Реагирование на стрессовые ситуации.
- Пищеварение, а также то, насколько вы чувствуете голод и жажду.
- Процессы в организме, такие как половое созревание.
Эта сложная система — командный центр вашего тела. Он регулирует системы вашего тела и позволяет вам познавать окружающую среду.
Обширная сеть нервов посылает электрические сигналы к другим клеткам, железам и мышцам по всему телу и от них. Эти нервы получают информацию из окружающего вас мира.Затем нервы интерпретируют информацию и контролируют вашу реакцию. Это похоже на огромную информационную магистраль, проходящую по всему телу.
Функция
Что делает нервная система?
Ваша нервная система использует специализированные клетки, называемые нейронами, для отправки сигналов или сообщений по всему вашему телу. Эти электрические сигналы передаются между мозгом, кожей, органами, железами и мышцами.
Сообщения помогают двигать конечностями и ощущать такие ощущения, как боль.Ваши глаза, уши, язык, нос и нервы по всему телу воспринимают информацию об окружающей среде. Затем нервы переносят эти данные в ваш мозг и обратно.
Различные нейроны посылают разные сигналы. Моторные нейроны говорят вашим мышцам двигаться. Сенсорные нейроны получают информацию от ваших органов чувств и посылают сигналы в ваш 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 особые клетки посылают и получают через ваше тело электрические сигналы, сообщающие ему, что делать.
Основные части нервной системы:
Центральная нервная система (ЦНС): Головной и спинной мозг составляют вашу ЦНС. Ваш мозг использует ваши нервы, чтобы посылать сообщения остальным частям 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, которые отходят от ЦНС по всему телу. Эта система передает информацию от 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.
- Автономная нервная система, , которая контролирует действия, которые вы делаете, не задумываясь о них.
Состояния и расстройства
Какие состояния и нарушения влияют на нервную систему?
Тысячи заболеваний и состояний могут повлиять на ваши нервы. Травмированный нерв не может отправить сообщение. Иногда он настолько поврежден, что вообще не может отправлять или получать сообщения. Повреждение нерва может вызвать онемение, ощущение покалывания иглами или боль. Вам может быть трудно или невозможно переместить травмированный участок.
Повреждение нерва может произойти по-разному.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, вызывающей покалывание и боль в ногах и ступнях. Состояние, называемое рассеянным склерозом, поражает миелин вокруг нервов в ЦНС.
- Инсульт: Инсульт случается, когда один из кровеносных сосудов головного мозга блокируется или внезапно лопается.Без достаточного количества крови часть мозга умирает. Тогда он не сможет отправлять сообщения по нервам. Инсульт может вызвать повреждение нервов от легкого до тяжелого.
- Случайная травма: Нервы могут быть раздавлены, растянуты или порезаны в результате несчастного случая. Автомобильные аварии и падения — распространенные травмы, 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 защемлены по многим причинам, таким как чрезмерная нагрузка (как при синдроме запястного канала), опухоль или структурные проблемы, такие как ишиас.
- Токсичные вещества: Химиотерапевтические препараты, запрещенные препараты, чрезмерное употребление алкоголя и ядовитые вещества могут вызвать периферическую невропатию или повреждение нервов. Люди с заболеванием почек более склонны к повреждению нервов, потому что их почки с трудом фильтруют токсины.
- Процесс старения: По мере того, как вы становитесь старше, сигналы ваших нейронов могут перемещаться не так быстро, как раньше. Вы можете почувствовать себя слабее, и ваши рефлексы могут замедлиться. Некоторые люди теряют чувствительность пальцев рук и ног или других частей тела.
Насколько распространены эти состояния?
Некоторые причины повреждения нервов возникают чаще, чем другие. В их 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 нервные повреждения. Диабетическая невропатия обычно поражает руки, ноги, кисти, ступни, пальцы рук и ног.
- Волчанка: Около 1,5 миллиона американцев живут с волчанкой, и 15% из них испытали 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 самых распространенных форм артрита.
- Инсульт: Около 800 000 американцев ежегодно страдают инсультом. Инсульты чаще возникают у людей старше 65 лет.
Забота
Как сохранить здоровье нервной системы?
Ваша нервная система — это командный центр всего вашего тела.Для правильной работы требуется осторожность. Регулярно посещайте врача, соблюдайте здоровую диету, избегайте наркотиков и употребляйте алкоголь только в умеренных количествах. Лучший способ избежать повреждения нервов от болезней — это управлять состояниями, которые могут травмировать ваши нервы, например диабетом.
Часто задаваемые вопросы
Когда мне следует позвонить своему врачу?
Немедленно позвоните своему врачу, если у вас есть какие-либо внезапные изменения в вашем здоровье, 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 (случайные движения мышц).
- Изменения в поведении или памяти.
- Проблемы с координацией или движением мышц.
Что это такое, типы, симптомы
Обзор
Что такое нервная система?
Ваша нервная система направляет почти все, 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, в дыхании, краснея и моргании.
Ваша нервная система влияет на все аспекты вашего здоровья, включая:
- Мысли, память, обучение и чувства.
- Движения, такие как равновесие и координация.
- Чувства, включая то, как ваш мозг интерпретирует то, что вы видите, слышите, ощущаете на вкус, прикасаетесь и чувствуете.
- Сон, исцеление и старение.
- Паттерны сердцебиения и дыхания.
- Реагирование на стрессовые ситуации.
- Пищеварение, а также то, насколько вы чувствуете голод и жажду.
- Процессы в организме, такие как половое созревание.
Эта сложная система — командный центр вашего тела. Он регулирует системы вашего тела и позволяет вам познавать окружающую среду.
Обширная сеть нервов посылает электрические сигналы к другим клеткам, железам и мышцам по всему телу и от них. Эти нервы получают информацию из окружающего вас мира.Затем нервы интерпретируют информацию и контролируют вашу реакцию. Это похоже на огромную информационную магистраль, проходящую по всему телу.
Функция
Что делает нервная система?
Ваша нервная система использует специализированные клетки, называемые нейронами, для отправки сигналов или сообщений по всему вашему телу. Эти электрические сигналы передаются между мозгом, кожей, органами, железами и мышцами.
Сообщения помогают двигать конечностями и ощущать такие ощущения, как боль.Ваши глаза, уши, язык, нос и нервы по всему телу воспринимают информацию об окружающей среде. Затем нервы переносят эти данные в ваш мозг и обратно.
Различные нейроны посылают разные сигналы. Моторные нейроны говорят вашим мышцам двигаться. Сенсорные нейроны получают информацию от ваших органов чувств и посылают сигналы в ваш 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 особые клетки посылают и получают через ваше тело электрические сигналы, сообщающие ему, что делать.
Основные части нервной системы:
Центральная нервная система (ЦНС): Головной и спинной мозг составляют вашу ЦНС. Ваш мозг использует ваши нервы, чтобы посылать сообщения остальным частям 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, которые отходят от ЦНС по всему телу. Эта система передает информацию от 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.
- Автономная нервная система, , которая контролирует действия, которые вы делаете, не задумываясь о них.
Состояния и расстройства
Какие состояния и нарушения влияют на нервную систему?
Тысячи заболеваний и состояний могут повлиять на ваши нервы. Травмированный нерв не может отправить сообщение. Иногда он настолько поврежден, что вообще не может отправлять или получать сообщения. Повреждение нерва может вызвать онемение, ощущение покалывания иглами или боль. Вам может быть трудно или невозможно переместить травмированный участок.
Повреждение нерва может произойти по-разному.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, вызывающей покалывание и боль в ногах и ступнях. Состояние, называемое рассеянным склерозом, поражает миелин вокруг нервов в ЦНС.
- Инсульт: Инсульт случается, когда один из кровеносных сосудов головного мозга блокируется или внезапно лопается.Без достаточного количества крови часть мозга умирает. Тогда он не сможет отправлять сообщения по нервам. Инсульт может вызвать повреждение нервов от легкого до тяжелого.
- Случайная травма: Нервы могут быть раздавлены, растянуты или порезаны в результате несчастного случая. Автомобильные аварии и падения — распространенные травмы, 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 защемлены по многим причинам, таким как чрезмерная нагрузка (как при синдроме запястного канала), опухоль или структурные проблемы, такие как ишиас.
- Токсичные вещества: Химиотерапевтические препараты, запрещенные препараты, чрезмерное употребление алкоголя и ядовитые вещества могут вызвать периферическую невропатию или повреждение нервов. Люди с заболеванием почек более склонны к повреждению нервов, потому что их почки с трудом фильтруют токсины.
- Процесс старения: По мере того, как вы становитесь старше, сигналы ваших нейронов могут перемещаться не так быстро, как раньше. Вы можете почувствовать себя слабее, и ваши рефлексы могут замедлиться. Некоторые люди теряют чувствительность пальцев рук и ног или других частей тела.
Насколько распространены эти состояния?
Некоторые причины повреждения нервов возникают чаще, чем другие. В их 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 нервные повреждения. Диабетическая невропатия обычно поражает руки, ноги, кисти, ступни, пальцы рук и ног.
- Волчанка: Около 1,5 миллиона американцев живут с волчанкой, и 15% из них испытали 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 самых распространенных форм артрита.
- Инсульт: Около 800 000 американцев ежегодно страдают инсультом. Инсульты чаще возникают у людей старше 65 лет.
Забота
Как сохранить здоровье нервной системы?
Ваша нервная система — это командный центр всего вашего тела.Для правильной работы требуется осторожность. Регулярно посещайте врача, соблюдайте здоровую диету, избегайте наркотиков и употребляйте алкоголь только в умеренных количествах. Лучший способ избежать повреждения нервов от болезней — это управлять состояниями, которые могут травмировать ваши нервы, например диабетом.
Часто задаваемые вопросы
Когда мне следует позвонить своему врачу?
Немедленно позвоните своему врачу, если у вас есть какие-либо внезапные изменения в вашем здоровье, 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 (случайные движения мышц).
- Изменения в поведении или памяти.
- Проблемы с координацией или движением мышц.
Что это такое, типы, симптомы
Обзор
Что такое нервная система?
Ваша нервная система направляет почти все, 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, в дыхании, краснея и моргании.
Ваша нервная система влияет на все аспекты вашего здоровья, включая:
- Мысли, память, обучение и чувства.
- Движения, такие как равновесие и координация.
- Чувства, включая то, как ваш мозг интерпретирует то, что вы видите, слышите, ощущаете на вкус, прикасаетесь и чувствуете.
- Сон, исцеление и старение.
- Паттерны сердцебиения и дыхания.
- Реагирование на стрессовые ситуации.
- Пищеварение, а также то, насколько вы чувствуете голод и жажду.
- Процессы в организме, такие как половое созревание.
Эта сложная система — командный центр вашего тела. Он регулирует системы вашего тела и позволяет вам познавать окружающую среду.
Обширная сеть нервов посылает электрические сигналы к другим клеткам, железам и мышцам по всему телу и от них. Эти нервы получают информацию из окружающего вас мира.Затем нервы интерпретируют информацию и контролируют вашу реакцию. Это похоже на огромную информационную магистраль, проходящую по всему телу.
Функция
Что делает нервная система?
Ваша нервная система использует специализированные клетки, называемые нейронами, для отправки сигналов или сообщений по всему вашему телу. Эти электрические сигналы передаются между мозгом, кожей, органами, железами и мышцами.
Сообщения помогают двигать конечностями и ощущать такие ощущения, как боль.Ваши глаза, уши, язык, нос и нервы по всему телу воспринимают информацию об окружающей среде. Затем нервы переносят эти данные в ваш мозг и обратно.
Различные нейроны посылают разные сигналы. Моторные нейроны говорят вашим мышцам двигаться. Сенсорные нейроны получают информацию от ваших органов чувств и посылают сигналы в ваш 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 особые клетки посылают и получают через ваше тело электрические сигналы, сообщающие ему, что делать.
Основные части нервной системы:
Центральная нервная система (ЦНС): Головной и спинной мозг составляют вашу ЦНС. Ваш мозг использует ваши нервы, чтобы посылать сообщения остальным частям 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, которые отходят от ЦНС по всему телу. Эта система передает информацию от 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.
- Автономная нервная система, , которая контролирует действия, которые вы делаете, не задумываясь о них.
Состояния и расстройства
Какие состояния и нарушения влияют на нервную систему?
Тысячи заболеваний и состояний могут повлиять на ваши нервы. Травмированный нерв не может отправить сообщение. Иногда он настолько поврежден, что вообще не может отправлять или получать сообщения. Повреждение нерва может вызвать онемение, ощущение покалывания иглами или боль. Вам может быть трудно или невозможно переместить травмированный участок.
Повреждение нерва может произойти по-разному.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, вызывающей покалывание и боль в ногах и ступнях. Состояние, называемое рассеянным склерозом, поражает миелин вокруг нервов в ЦНС.
- Инсульт: Инсульт случается, когда один из кровеносных сосудов головного мозга блокируется или внезапно лопается.Без достаточного количества крови часть мозга умирает. Тогда он не сможет отправлять сообщения по нервам. Инсульт может вызвать повреждение нервов от легкого до тяжелого.
- Случайная травма: Нервы могут быть раздавлены, растянуты или порезаны в результате несчастного случая. Автомобильные аварии и падения — распространенные травмы, 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 защемлены по многим причинам, таким как чрезмерная нагрузка (как при синдроме запястного канала), опухоль или структурные проблемы, такие как ишиас.
- Токсичные вещества: Химиотерапевтические препараты, запрещенные препараты, чрезмерное употребление алкоголя и ядовитые вещества могут вызвать периферическую невропатию или повреждение нервов. Люди с заболеванием почек более склонны к повреждению нервов, потому что их почки с трудом фильтруют токсины.
- Процесс старения: По мере того, как вы становитесь старше, сигналы ваших нейронов могут перемещаться не так быстро, как раньше. Вы можете почувствовать себя слабее, и ваши рефлексы могут замедлиться. Некоторые люди теряют чувствительность пальцев рук и ног или других частей тела.
Насколько распространены эти состояния?
Некоторые причины повреждения нервов возникают чаще, чем другие. В их 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 нервные повреждения. Диабетическая невропатия обычно поражает руки, ноги, кисти, ступни, пальцы рук и ног.
- Волчанка: Около 1,5 миллиона американцев живут с волчанкой, и 15% из них испытали 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 самых распространенных форм артрита.
- Инсульт: Около 800 000 американцев ежегодно страдают инсультом. Инсульты чаще возникают у людей старше 65 лет.
Забота
Как сохранить здоровье нервной системы?
Ваша нервная система — это командный центр всего вашего тела.Для правильной работы требуется осторожность. Регулярно посещайте врача, соблюдайте здоровую диету, избегайте наркотиков и употребляйте алкоголь только в умеренных количествах. Лучший способ избежать повреждения нервов от болезней — это управлять состояниями, которые могут травмировать ваши нервы, например диабетом.
Часто задаваемые вопросы
Когда мне следует позвонить своему врачу?
Немедленно позвоните своему врачу, если у вас есть какие-либо внезапные изменения в вашем здоровье, 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 (случайные движения мышц).
- Изменения в поведении или памяти.
- Проблемы с координацией или движением мышц.
Знакомство с нервной системой
Нервная система — это основная контролирующая, регулирующая и коммуникативная система в организме.Это центр всей умственной деятельности, включая мышление, обучение и память. Вместе с эндокринной системой нервная система отвечает за регулирование и поддержание гомеостаза. Через свои рецепторы нервная система поддерживает связь с окружающей средой, как внешней, так и внутренней.
Как и другие системы в организме, нервная система состоит из органов, в основном головного и спинного мозга, нервов и ганглиев. Они, в свою очередь, состоят из различных тканей, включая нерв, кровь и соединительную ткань.Вместе они выполняют сложную деятельность нервной системы.
Различные виды деятельности нервной системы можно сгруппировать в три общие, перекрывающиеся функции:
- Сенсорный
- Интегративный
- Двигатель
Миллионы сенсорных рецепторов обнаруживают изменения, называемые стимулами, которые происходят внутри и вне тела. Они контролируют такие вещи, как температура, свет и звук из внешней среды.Внутри тела, внутренней среды, рецепторы обнаруживают изменения давления, pH, концентрации углекислого газа и уровней различных электролитов. Вся эта собранная информация называется сенсорным вводом.
Сенсорный ввод преобразуется в электрические сигналы, называемые нервными импульсами, которые передаются в мозг. Там сигналы объединяются, чтобы создать ощущения, вызвать мысли или добавить в память; Решения принимаются каждый момент на основе сенсорных входов.Это интеграция.
На основе сенсорного ввода и интеграции нервная система отвечает, посылая сигналы мышцам, заставляя их сокращаться, или железам, заставляя их производить секрецию. Мышцы и железы называются эффекторами, потому что они вызывают эффект в ответ на указания нервной системы. Это мощность двигателя или функция двигателя.
Мозг и нервная система (для родителей)
Что делает мозг?
Мозг контролирует то, что мы думаем и чувствуем, как мы учимся и запоминаем, а также то, как мы движемся и говорим.Но он также контролирует вещи, о которых мы менее осведомлены, например, биение наших сердец и переваривание нашей пищи.
Думайте о мозге как о центральном компьютере, который контролирует все функции тела. Остальная нервная система похожа на сеть, которая передает сообщения из мозга в разные части тела туда и обратно. Это происходит через спинной мозг , который проходит от головного мозга вниз через спину. Он содержит нитевидные нервы, которые разветвляются ко всем органам и частям тела.
Когда сообщение приходит в мозг из любой точки тела, мозг сообщает телу, как ему реагировать. Например, если вы дотронетесь до горячей плиты, нервы на коже передадут в мозг сигнал боли. Затем мозг отправляет сообщение, приказывая мышцам руки оторваться. К счастью, эта неврологическая эстафета происходит мгновенно.
Какие части нервной системы?
Нервная система состоит из центральной нервной системы и периферической нервной системы:
- Головной и спинной мозг — это центральная нервная система .
- Нервы, которые проходят через все тело, составляют периферическую нервную систему .
Человеческий мозг невероятно компактен, весит всего 3 фунта. Однако на нем много складок и бороздок. Это дает ему дополнительную площадь поверхности, необходимую для хранения важной информации о теле.
Спинной мозг представляет собой длинный пучок нервной ткани около 18 дюймов в длину и 1/2 дюйма в толщину. Он простирается от нижней части мозга вниз по позвоночнику. По пути нервы разветвляются по всему телу.
И головной, и спинной мозг защищены костью: мозг — костями черепа, а спинной мозг — набором кольцевидных костей, называемых позвонками. Они оба покрыты слоями мембран, называемых мозговыми оболочками, и специальной жидкостью, называемой спинномозговой жидкостью. Эта жидкость помогает защитить нервную ткань, сохранить ее здоровье и удалить продукты жизнедеятельности.
Какие части мозга?
Мозг состоит из трех основных частей: переднего, среднего и заднего мозга.
Передний мозг
Передний мозг — самая большая и сложная часть мозга. Он состоит из головного мозга — области со всеми складками и бороздками, которые обычно видны на изображениях мозга, — а также некоторых других структур под ним.
Головной мозг содержит информацию, которая, по сути, делает нас теми, кто мы есть: наш интеллект, память, личность, эмоции, речь, способность чувствовать и двигаться. За обработку этих различных типов информации отвечают определенные области головного мозга.Это доли, называемые долями, и их четыре: лобная, теменная, височная и затылочная доли.
Головной мозг состоит из правой и левой половин, называемых полушариями. Посередине они связаны полосой нервных волокон (мозолистое тело), которая позволяет им общаться. Эти половинки могут выглядеть как зеркальные отражения друг друга, но многие ученые считают, что у них разные функции:
- Левая сторона считается логической, аналитической, объективной.
- Правая сторона считается более интуитивной, творческой и субъективной.
Итак, когда вы балансируете в чековой книжке, вы используете левую сторону. Когда вы слушаете музыку, вы используете правую сторону. Считается, что у некоторых людей более «правое полушарие» или «левое полушарие», в то время как у других более «цельный мозг», то есть они используют обе половины своего мозга в одинаковой степени.
Внешний слой головного мозга называется корой (также известный как «серое вещество»). Информация, собранная пятью органами чувств, поступает в кору головного мозга.Затем эта информация направляется в другие части нервной системы для дальнейшей обработки. Например, когда вы дотрагиваетесь до горячей плиты, не только выдается сообщение, чтобы пошевелить вашей рукой, но оно также поступает в другую часть мозга, чтобы помочь вам не забыть не делать этого снова.
Во внутренней части переднего мозга расположены таламус, гипоталамус и
гипофиз:- Таламус передает сообщения от органов чувств, таких как глаза, уши, нос и пальцы, к коре головного мозга.
- Гипоталамус контролирует пульс, жажду, аппетит, режим сна и другие процессы в нашем организме, которые происходят автоматически.
- Гипоталамус также контролирует гипофиз , который вырабатывает гормоны, контролирующие рост, метаболизм, водный и минеральный баланс, половую зрелость и реакцию на стресс.
Средний мозг
Средний мозг, расположенный под серединой переднего мозга, действует как главный координатор всех сообщений, входящих и исходящих от головного мозга к спинному мозгу.
Задний мозг
Задний мозг находится под задним концом головного мозга. Он состоит из мозжечка, моста и продолговатого мозга. Мозжечок — также называемый «маленьким мозгом», потому что он выглядит как уменьшенная версия головного мозга — отвечает за баланс, движение и координацию.
Мост и продолговатый мозг вместе со средним мозгом часто называют стволом мозга . Ствол мозга принимает, отправляет и координирует сообщения мозга.Он также контролирует многие автоматические функции организма, такие как дыхание, частоту сердечных сокращений, артериальное давление, глотание, пищеварение и моргание.
Как работает нервная система?
Основная работа нервной системы во многом зависит от крошечных клеток, называемых нейронами . В мозгу их миллиарды, и у них много специализированных работ. Например, сенсорные нейроны отправляют информацию из глаз, ушей, носа, языка и кожи в мозг. Моторные нейроны передают сообщения от мозга к остальному телу.
Однако все нейроны передают информацию друг другу посредством сложного электрохимического процесса, создавая связи, которые влияют на то, как мы думаем, учимся, движемся и ведем себя.
Интеллект, обучение и память. По мере того, как мы растем и учимся, сообщения передаются от одного нейрона к другому снова и снова, создавая связи или проводящие пути в мозге. Вот почему вождение требует такой концентрации, когда кто-то впервые этому учится, но позже становится второй натурой: путь был установлен.
У маленьких детей мозг хорошо адаптируется. Фактически, когда одна часть мозга маленького ребенка травмируется, другая часть часто может научиться брать на себя часть утраченных функций. Но по мере того, как мы стареем, мозгу приходится усерднее работать, чтобы создать новые нейронные пути, что затрудняет выполнение новых задач или изменение установленных моделей поведения. Вот почему многие ученые считают, что важно постоянно заставлять мозг узнавать новые вещи и устанавливать новые связи — это помогает поддерживать мозг в активном состоянии на протяжении всей жизни.
Память — еще одна сложная функция мозга. То, что мы сделали, узнали и увидели, сначала обрабатывается в коре головного мозга. Затем, если мы чувствуем, что эта информация достаточно важна для постоянного запоминания, она передается внутрь в другие области мозга (например, в гиппокамп и миндалевидное тело) для длительного хранения и извлечения. Когда эти сообщения проходят через мозг, они также создают пути, которые служат основой памяти.
Механизм. Различные части головного мозга перемещают разные части тела.Левая часть мозга контролирует движения правой стороны тела, а правая часть мозга контролирует движения левой стороны тела. Например, когда вы нажимаете на педаль газа правой ногой, левое полушарие вашего мозга посылает сообщение, позволяющее вам это сделать.
Основные функции тела. Часть периферической нервной системы, называемая вегетативной нервной системой. контролирует многие процессы в организме, о которых нам почти не нужно думать, например, дыхание, пищеварение, потоотделение и дрожь.Вегетативная нервная система состоит из двух частей: симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы.
Симпатическая нервная система подготавливает организм к внезапному стрессу, например, если вы стали свидетелем ограбления. Когда происходит что-то пугающее, симпатическая нервная система заставляет сердце биться быстрее, так что оно быстро отправляет кровь к различным частям тела, которые могут в ней нуждаться. Это также вызывает
надпочечники в верхней части почек, чтобы высвободить адреналин, гормон, который помогает дать мышцам дополнительную силу для быстрого бегства.Этот процесс известен как реакция организма «бей или беги».Парасимпатическая нервная система делает прямо противоположное: подготавливает тело к отдыху. Это также помогает пищеварительному тракту двигаться вперед, чтобы наш организм мог эффективно усваивать питательные вещества из пищи, которую мы едим.
Чувства
Прицел. Зрение, вероятно, говорит нам о мире больше, чем любое другое чувство. Свет, попадающий в глаз, формирует на сетчатке перевернутое изображение. Сетчатка преобразует свет в нервные сигналы для мозга.Затем мозг переворачивает изображение вправо и сообщает нам, что мы видим.
Слух. Каждый звук, который мы слышим, является результатом звуковых волн, попадающих в наши уши и заставляющих наши барабанные перепонки вибрировать. Затем эти колебания перемещаются по крошечным косточкам среднего уха и превращаются в нервные сигналы. Кора головного мозга обрабатывает эти сигналы, сообщая нам то, что мы слышим.
Вкус. Язык содержит небольшие группы сенсорных клеток, называемых вкусовыми рецепторами, которые реагируют на химические вещества в пищевых продуктах.Вкусовые рецепторы реагируют на сладкое, кислое, соленое, горькое и соленое. Вкусовые рецепторы отправляют сообщения в области коры головного мозга, отвечающие за обработку вкуса.
Запах. Обонятельные клетки слизистых оболочек, выстилающих каждую ноздрю, реагируют на химические вещества, которые мы вдыхаем, и посылают сообщения по определенным нервам в мозг.
Сенсорный. Кожа содержит миллионы сенсорных рецепторов, которые собирают информацию, касающуюся прикосновения, давления, температуры и боли, и отправляют ее в мозг для обработки и реакции.
Нервная система — Scholarpedia
Эта статья еще не опубликована; он может содержать неточности, неутвержденные изменения или быть незаконченным.
Нервная система — это часть тела животного, которая координирует его поведение и передает сигналы между различными частями тела. У позвоночных он состоит из двух основных частей, называемых центральной нервной системой (ЦНС) и периферической нервной системой (ПНС). ЦНС включает головной и спинной мозг.ПНС состоит в основном из нервов, которые представляют собой длинные волокна, которые соединяют ЦНС со всеми остальными частями тела, но также включает другие компоненты, такие как периферические ганглии, симпатические и парасимпатические ганглии, а также кишечную нервную систему, полунезависимую часть тела. нервная система, функция которой заключается в управлении желудочно-кишечной системой.
На клеточном уровне нервная система определяется наличием особого типа клетки, называемого нейроном, также известного как «нервная клетка».Нейроны обладают особыми свойствами, которые позволяют им быстро и точно посылать сигналы другим клеткам. Они посылают эти сигналы в виде электрохимических волн, распространяющихся по тонким волокнам, называемым аксонами, которые вызывают высвобождение химических веществ, называемых нейротрансмиттерами, в соединениях с другими нейронами, называемыми синапсами. Клетка, которая получает синаптический сигнал от нейрона (постсинаптического нейрона), может быть возбуждена, подавлена или иным образом модулирована. Связи между нейронами образуют нейронные цепи, которые могут генерировать очень сложные модели динамической активности.Наряду с нейронами нервная система также содержит другие специализированные клетки, называемые глиальными клетками (или просто глия), которые обеспечивают структурную и метаболическую поддержку. Недавние данные свидетельствуют о том, что глия также может играть важную сигнальную роль.
Нервные системы встречаются почти у всех многоклеточных животных, но сильно различаются по сложности. Единственные многоклеточные животные, у которых вообще нет нервной системы, — это губки и микроскопические каплевидные организмы, называемые плакозоями и мезозоями. Нервная система гребневиков (гребневиков) и книдарий (например, гребневиков).g., анемоны, гидры, кораллы и медузы) состоят из диффузной нервной сети. У всех других видов животных, за исключением иглокожих и нескольких типов червей, есть нервная система, содержащая мозг, центральный шнур (или два шнура, идущие параллельно) и нервы, исходящие от головного мозга и центрального шнура. Размер нервной системы колеблется от нескольких сотен клеток у простейших червей до порядка 100 миллиардов клеток у человека.
На самом базовом уровне функция нервной системы состоит в том, чтобы контролировать движения организма и влиять на окружающую среду (например,г., через феромоны). Это достигается путем отправки сигналов от одной клетки к другим или от одной части тела к другим. Выходной сигнал нервной системы поступает из сигналов, которые проходят к мышечным клеткам, вызывая активацию мышц, и из сигналов, которые проходят к эндокринным клеткам, вызывая выброс гормонов в кровоток или другие внутренние жидкости. Вход в нервную систему поступает от сенсорных клеток самых разных типов, которые преобразуют физические параметры, такие как свет и звук, в нервную активность.Внутренне нервная система содержит сложные сети связей между нервными клетками, которые позволяют ей генерировать паттерны активности, лишь частично зависящие от сенсорных входов. Нервная система также способна сохранять информацию с течением времени, динамически изменяя силу связей между нейронами, а также другие механизмы.
Строение
Нервная система получила свое название от нервов, которые представляют собой цилиндрические пучки волокон, которые исходят из головного мозга и центрального спинного мозга и многократно разветвляются, чтобы иннервировать каждую часть тела.Нервы достаточно велики, чтобы их могли распознать древние египтяне, греки и римляне (Finger, 2001, глава 1), но их внутренняя структура не была понята, пока не стало возможным исследовать их с помощью микроскопа. Исследование под микроскопом показывает, что нервы состоят в основном из аксонов нейронов, а также из множества мембран, которые их окружают. Нейроны, дающие начало нервам, обычно не лежат внутри самих нервов — их клеточные тела находятся в головном мозге, центральном канатике или периферических ганглиях.
У всех животных, более производных, чем губки, есть нервная система. Однако даже губки, одноклеточные животные и неживотные, такие как слизистая плесень, обладают межклеточными сигнальными механизмами, которые являются предшественниками механизмов нейронов (Sakarya et al. , 2007). У радиально-симметричных животных, таких как медузы и гидры, нервная система состоит из диффузной сети изолированных клеток. У двухсторонних животных, которые составляют подавляющее большинство существующих видов, нервная система имеет общую структуру, которая возникла в начале кембрийского периода, более 500 миллионов лет назад.
Ячейки
Нервная система состоит из двух основных категорий или типов клеток: нейронов и глиальных клеток.
Нейроны
Нервная система определяется наличием особого типа клетки, нейрона (иногда называемого «нейроном» или «нервной клеткой»). Нейроны можно отличить от других клеток множеством способов, но их наиболее фундаментальное свойство состоит в том, что они общаются с другими клетками через синапсы, которые представляют собой соединения, содержащие молекулярные механизмы, которые обеспечивают быструю передачу сигналов, электрических или химических.Многие типы нейронов обладают аксоном, протоплазматическим выступом, который может распространяться на отдаленные части тела и устанавливать тысячи синаптических контактов. Аксоны часто проходят через тело в пучках, называемых нервами (в ПНС) или трактами (в ЦНС).
Даже в нервной системе одного вида, такого как человек, существуют сотни различных типов нейронов с большим разнообразием морфологии и функций. К ним относятся сенсорные нейроны, которые преобразуют физические стимулы, такие как свет и звук, в нервные сигналы, и моторные нейроны, которые преобразуют нервные сигналы в активацию мышц или желез.Однако у многих видов большинство нейронов получают все входные данные от других нейронов и отправляют свои выходные данные другим нейронам.
Глиальные клетки
Глиальные клетки (названные от греческого слова «клей») — это ненейрональные клетки, которые обеспечивают поддержку и питание, поддерживают гомеостаз, образуют миелин и участвуют в передаче сигналов в нервной системе (Allen, 2009). В человеческом мозге в настоящее время подсчитано, что общее количество глии примерно равно количеству нейронов, хотя пропорции различаются в разных областях мозга (Azevedo et al., 2009 г.). Среди наиболее важных функций глиальных клеток — поддерживать нейроны и удерживать их на месте; снабжать нейроны питательными веществами; электрически изолировать нейроны; для уничтожения болезнетворных микроорганизмов и удаления мертвых нейронов; и предоставить подсказки, направляющие аксоны нейронов к их мишеням. Очень важный набор глиальных клеток (олигодендроциты в ЦНС позвоночных и шванновские клетки в ПНС) генерируют слои жирового вещества, называемого миелином, которые обволакивают аксоны и обеспечивают электрическую изоляцию, которая позволяет им передавать сигналы намного быстрее и эффективнее.
Анатомия позвоночных
Рисунок 1: Основные отделы нервной системы позвоночных.Нервная система позвоночных животных делится на две части, называемые центральной нервной системой (ЦНС) и периферической нервной системой (ПНС).
ЦНС является самой большой частью и включает головной и спинной мозг. ЦНС окружена и защищена мозговыми оболочками, трехслойной системой мембран, включая жесткий кожаный внешний слой, называемый dura mater .Головной мозг также защищен черепом, а спинной мозг — позвоночными костями. Кровеносные сосуды, входящие в ЦНС, окружены клетками, которые образуют плотный химический барьер, называемый гематоэнцефалическим барьером, препятствуя проникновению многих типов химических веществ, присутствующих в организме, в ЦНС.
Периферическая нервная система (ПНС) — это собирательный термин для структур нервной системы, которые не находятся в ЦНС. Считается, что подавляющее большинство пучков аксонов, называемых нервами, принадлежит ПНС, даже если клеточные тела нейронов, которым они принадлежат, находятся в головном или спинном мозге.ПНС делится на «соматическую» и «висцеральную» части. Соматическая часть состоит из нервов, иннервирующих кожу, суставы и мышцы. Тела соматических сенсорных нейронов лежат в ганглии задних корешков спинного мозга. Висцеральная часть, также известная как вегетативная нервная система, содержит нейроны, которые иннервируют внутренние органы, кровеносные сосуды и железы. Сама вегетативная нервная система состоит из двух частей: симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы.Некоторые авторы также включают сенсорные нейроны, чьи клеточные тела лежат на периферии (для таких органов чувств, как слух), как часть ПНС; другие, однако, опускают их (Hubbard, 1974, стр. vii).
Нервную систему позвоночных также можно разделить на области, называемые серым веществом («серое вещество» в британском правописании) и белым веществом. Серое вещество (которое является только серым в консервированной ткани и лучше описывается как розовое или светло-коричневое в живой ткани) содержит большую долю клеточных тел нейронов.Белое вещество состоит в основном из аксонов, покрытых миелином, и принимает свой цвет от миелина. Белое вещество включает в себя все нервы тела и большую часть внутренних частей головного и спинного мозга. Серое вещество находится в скоплениях нейронов головного и спинного мозга, а также в корковых слоях, выстилающих их поверхности. Существует анатомическое соглашение, согласно которому кластер нейронов в головном мозге называется «ядром», тогда как кластер нейронов на периферии называется «ганглием». Однако есть несколько исключений из этого правила, в частности, часть мозга, называемая базальными ганглиями.
Сравнительная анатомия и эволюция
Нейронные предшественники губок
У губок нет клеток, связанных друг с другом синаптическими соединениями, то есть у них нет нейронов и, следовательно, нет нервной системы. Однако у них есть гомологи многих генов, которые играют ключевую роль в синаптической функции у других животных. Недавние исследования показали, что клетки губок экспрессируют группу белков, которые группируются вместе, образуя структуру, напоминающую постсинаптическую плотность (принимающая сигнал часть синапса) (Sakarya, 2007).Однако функция этой структуры в настоящее время неясна. Хотя клетки губки не демонстрируют синаптической передачи, они взаимодействуют друг с другом посредством волн кальция и других импульсов, которые опосредуют некоторые простые действия, такие как сокращение всего тела (Jacobs et al. , 2007).
Радиата
Медузы, гребневики и родственные им животные имеют диффузные нервные сети, а не центральную нервную систему. У большинства медуз нервная сеть более или менее равномерно распределена по телу; в гребешках он сконцентрирован около рта.Нервные сети состоят из сенсорных нейронов, которые улавливают химические, тактильные и визуальные сигналы; мотонейроны, которые могут активировать сокращения стенки тела; и промежуточные нейроны, которые обнаруживают паттерны активности сенсорных нейронов и в ответ посылают сигналы группам двигательных нейронов. В некоторых случаях группы промежуточных нейронов группируются в дискретные ганглии (Ruppert et al. , 2004).
Развитие нервной системы у лучевых желез относительно неструктурировано.В отличие от bilaterians, у radiata есть только два первичных клеточных слоя, энтодерма и эктодерма. Нейроны генерируются из особого набора эктодермальных клеток-предшественников, которые также служат предшественниками для всех других типов эктодермальных клеток (Sanes et al. , 2006).
Билатерия
Рисунок 2: Нервная система типичного двунаправленного животного в виде нервного шнура с сегментарными увеличениями и «мозгом» спереди. (Примечание: на этом рисунке нервный шнур показан на дорсальной стороне тела, но, как объясняется в статье, у протостомов он обычно лежит на вентральной стороне.)Подавляющее большинство существующих животных — билатерии, то есть животные, у которых левая и правая стороны являются приблизительными зеркальными отображениями друг друга. Считается, что все bilateria произошли от общего червеобразного предка, который появился в кембрийский период, 550–600 миллионов лет назад (Balavoine, 2003). Основная форма билатерального тела представляет собой трубку с полой кишкой, идущей от рта к анусу, и нервный тяж (или два параллельных нервных тяжа) с расширением («ганглием») для каждого сегмента тела с особенно большим ганглием. спереди, называемый «мозгом».Окончательно не установлено, унаследована ли родовая форма билатерианской центральной нервной системы от так называемых «урбилатерий» — последнего общего предка всех существующих билатерий — или отдельные линии развивали аналогичные структуры параллельно (Northcutt, 2012 ). С одной стороны, наличие общего набора генетических маркеров, а также трехчастной структуры мозга, характерной для широко разделенных видов (Hirth, 2010), предполагают общее происхождение; с другой стороны, тот факт, что у некоторых современных типов билатерий (таких как иглокожие) отсутствует центральный нервный шнур, в то время как у многих нет явно трехчастного мозга, предполагает, что это могло быть примитивным состоянием (Northcutt, 2012).
Позвоночные, кольчатые червяки, ракообразные и насекомые демонстрируют сегментированный билатериальный план тела на уровне нервной системы. У млекопитающих спинной мозг содержит серию сегментарных ганглиев, каждый из которых дает начало двигательным и сенсорным нервам, которые иннервируют часть поверхности тела и подлежащую мускулатуру. На конечностях схема иннервации сложна, но на туловище она дает серию узких полос. Три верхних сегмента принадлежат головному мозгу, давая начало переднему, среднему и заднему мозгу (Ghysen, 2003).
Bilaterians можно разделить на основе событий, которые происходят на очень ранних стадиях эмбрионального развития, на две группы (superphyla), называемые протостомами и дейтеростомами (Erwin et al. , 2002). Deuterostomes включают позвоночных, а также иглокожих, гемихордовых (в основном желудевых червей) и Xenoturbellidans (Bourlat et al. , 2006). Протостомы, более разнообразная группа, включают членистоногих, моллюсков и многочисленные типы червей. Между этими двумя группами существует фундаментальное различие в расположении нервной системы в теле: протостомы имеют нервный шнур на вентральной (обычно нижней) стороне тела, тогда как у дейтеростомов нервный шнур находится на дорсальной (обычно верхней) стороне тела. ) боковая сторона.Фактически, многие аспекты тела инвертированы между двумя группами, включая паттерны экспрессии нескольких генов, которые демонстрируют градиенты от дорсального к вентральному. Большинство анатомов сейчас считают, что тела протостомов и дейтеростомов «перевернуты» относительно друг друга, — гипотеза, которая была впервые предложена Жоффруа Сен-Илером для насекомых по сравнению с позвоночными. Так, например, у насекомых есть нервные связки, которые проходят вдоль средней линии вентрального тела, в то время как у всех позвоночных есть спинной мозг, который проходит вдоль средней линии спины (Lichtneckert and Reichert, 2005).
Аннелиды
Рисунок 3: Нервная система дождевого червя. Сверху: вид сбоку на переднюю часть червяка. Снизу: Изолированная нервная система, вид сверхуЧерви — простейшие двустворчатые животные, наиболее наглядно раскрывающие основную структуру двуногой нервной системы. Например, у дождевых червей есть двойные нервные тяжи, проходящие по длине тела и сливающиеся у хвоста и рта. Эти нервные связки соединены друг с другом поперечными нервами, напоминающими ступеньки лестницы.Эти поперечные нервы помогают координировать движения двух сторон животного. Два ганглия на головном конце функционируют как простой мозг. Фоторецепторы в глазных точках животного предоставляют сенсорную информацию о свете и темноте (Adey, WR).
Экдизозоа
Ecdysozoa — животные, теряющие кутикулу. К ним относятся нематоды и членистоногие.
Нематоды
Нервная система одного особого типа нематод, крошечного круглого червя Caenorhabditis elegans , была нанесена на карту вплоть до синаптического уровня.Это стало возможным, потому что у этого вида каждый отдельный червь (без учета мутаций и половых различий) имеет идентичный набор нейронов, с одинаковым расположением и химическими характеристиками и такими же связями с другими клетками. Каждый нейрон и его клеточная линия были записаны, и большая часть, если не все, нейронные связи нанесены на карту. Нервная система C. elegans сексуально диморфна; нервные системы обоих полов, мужчин и гермафродитов, имеют разное количество нейронов и групп нейронов, которые выполняют специфичные для пола функции.У самцов ровно 383 нейрона, а у гермафродитов — ровно 302 нейрона (Hobert, 2005), необычная особенность, называемая эвтилией.
Членистоногие
Членистоногие, такие как насекомые и ракообразные, имеют нервную систему, состоящую из ряда ганглиев, соединенных парой вентральных нервных тяжей, идущих вдоль брюшной полости (Chapman, 1998). Большинство сегментов тела имеют по одному ганглию с каждой стороны, но некоторые из них сливаются, образуя мозг и другие большие ганглии. Головной сегмент содержит головной мозг, также известный как надпищеводный ганглий.В нервной системе насекомых мозг анатомически разделен на протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум. Сразу за головным мозгом находится подэзофагеальный ганглий, который состоит из трех пар сросшихся ганглиев. Он контролирует ротовой аппарат, слюнные железы и определенные мышцы. У многих членистоногих хорошо развиты органы чувств, в том числе сложные глаза для зрения и антенны для обоняния и ощущения феромонов. Сенсорная информация от этих органов обрабатывается мозгом.
У членистоногих большинство нейронов имеют тела клеток, которые расположены на краю мозга и электрически пассивны — тела клеток служат только для обеспечения метаболической поддержки и не участвуют в передаче сигналов. Протоплазматическое волокно, называемое первичным нейритом, проходит от тела клетки и обильно разветвляется, при этом некоторые части передают сигналы, а другие части принимают сигналы. Таким образом, большинство частей мозга насекомых имеет тела пассивных клеток, расположенных по периферии, в то время как обработка нервных сигналов происходит в клубке протоплазматических волокон, называемых «нейропилем», внутри (Chapman, 1998).Однако есть важные исключения из этого правила, в том числе грибовидные тела, которые играют центральную роль в обучении и памяти.
«Идентифицированные» нейроны
Нейрон называется , идентифицирован , если он обладает свойствами, которые отличают его от любого другого нейрона того же животного — например, местоположение, нейротрансмиттер, паттерн экспрессии генов и связность, — и если каждый отдельный организм, принадлежащий к одному виду, имеет один и тот же вид. только один нейрон с таким же набором свойств (Hoyle, Wiersma, 1977).В нервных системах позвоночных очень немногие нейроны «идентифицируются» в этом смысле — считается, что у людей их нет — но в более простых нервных системах некоторые или все нейроны могут быть, таким образом, уникальными. Как упоминалось выше, у круглого червя Caenorhabditis Elegans каждый нейрон в организме однозначно идентифицируется, с одним и тем же расположением и одинаковыми связями у каждого отдельного червя.
Мозг многих моллюсков и насекомых также содержит значительное количество идентифицированных нейронов (Hoyle and Wiersma, 1977).У позвоночных наиболее известными идентифицированными нейронами являются гигантские клетки Маутнера рыб (Stein, 1999). У каждой рыбы есть две клетки Маутнера, расположенные в нижней части ствола мозга, одна с левой стороны, а другая с правой. Каждая клетка Маутнера имеет аксон, который пересекает, иннервируя нейроны на том же уровне мозга, а затем движется вниз по спинному мозгу, создавая многочисленные связи на своем пути. Синапсы, генерируемые клеткой Маутнера, настолько мощны, что единственный потенциал действия вызывает серьезную поведенческую реакцию: в течение миллисекунд рыба изгибает свое тело в С-образную форму, затем выпрямляется, тем самым быстро продвигаясь вперед.Функционально это быстрая реакция на побег, которая наиболее легко запускается сильной звуковой волной или волной давления, падающей на орган боковой линии рыбы. Клетки Маутнера — не единственные идентифицированные нейроны у рыб — существует еще около 20 типов, включая пары «аналогов клеток Маутнера» в каждом сегментарном ядре спинного мозга. Хотя клетка Маутнера сама по себе способна вызвать реакцию избегания, в контексте обычного поведения другие типы клеток обычно вносят вклад в формирование амплитуды и направления реакции.
Клетки Маутнера были описаны как «командные нейроны». Командный нейрон — это особый тип идентифицированного нейрона, определяемый как нейрон, который способен индивидуально управлять определенным поведением (Stein, 1999, стр. 112). Такие нейроны чаще всего появляются в системах быстрого бегства различных видов — гигантский аксон кальмара и гигантский синапс кальмара, используемые для новаторских экспериментов в нейрофизиологии из-за своего огромного размера, оба участвуют в схеме быстрого бегства кальмара.Однако концепция командного нейрона стала противоречивой из-за исследований, показывающих, что некоторые нейроны, которые первоначально казались соответствующими описанию, действительно были способны вызывать реакцию только в ограниченном наборе обстоятельств (Simmons and Young, 1999).
Функция
Конечная функция нервной системы — контролировать тело, особенно его движения в окружающей среде. Он делает это путем извлечения информации из окружающей среды с помощью сенсорных рецепторов, отправки сигналов, которые кодируют эту информацию, в центральную нервную систему, обработки информации для определения соответствующей реакции и отправки выходных сигналов мышцам или железам для активации реакции.Эволюция сложной нервной системы позволила различным видам животных обрести расширенные возможности восприятия, такие как зрение, сложные социальные взаимодействия, быстрая координация систем органов и интегрированная обработка параллельных сигналов. У людей развитая нервная система делает возможным язык, абстрактное представление концепций, передачу культуры и многие другие особенности человеческого общества, которые не существовали бы без человеческого мозга.
На самом базовом уровне нервная система посылает сигналы от одной клетки к другим или от одной части тела к другим.Есть несколько способов, которыми одна ячейка может посылать сигналы другим ячейкам. Один из них заключается в выпуске химических веществ, называемых гормонами, во внутреннюю циркуляцию, чтобы они могли распространяться в отдаленные места. В отличие от этого «широковещательного» режима передачи сигналов, нервная система обеспечивает сигналы «точка-точка» — нейроны проецируют свои аксоны на определенные целевые области и создают синаптические связи с конкретными целевыми клетками. Таким образом, нейронная передача сигналов имеет гораздо более высокий уровень специфичности, чем передача гормональных сигналов.Кроме того, он намного быстрее: самые быстрые нервные сигналы передаются со скоростью, превышающей 100 метров в секунду.
Нейроны и синапсы
Рисунок 4: Основные элементы синаптической передачи. Электрохимическая волна, называемая потенциалом действия, проходит по аксону нейрона. Когда волна достигает синапса, она вызывает высвобождение молекул нейромедиатора, которые связываются с молекулами химических рецепторов, расположенными в мембране клетки-мишени.Большинство нейронов посылают сигналы через свои аксоны, хотя некоторые типы способны испускать сигналы от своих дендритов.Фактически, некоторые типы нейронов, такие как амакриновые клетки сетчатки, не имеют аксонов и общаются только через свои дендриты. Нейронные сигналы распространяются вдоль аксона в форме электрохимических волн, называемых потенциалами действия, которые излучают межклеточные сигналы в точках контакта, называемых «синапсами».
Синапсы могут быть электрическими или химическими. Электрические синапсы пропускают ионы непосредственно между нейронами (Hormuzdi et al. , 2004), но химические синапсы гораздо более распространены и гораздо более разнообразны по функциям.В химическом синапсе клетка, которая посылает сигналы, называется пресинаптической, а клетка, которая принимает сигналы, называется постсинаптической. Как пресинаптические, так и постсинаптические области контакта заполнены молекулярными механизмами, которые осуществляют процесс передачи сигналов. Пресинаптическая область содержит большое количество крошечных сферических сосудов, называемых синаптическими пузырьками, заполненных химическими веществами-медиаторами. Когда кальций попадает в пресинаптический терминал через потенциалзависимые кальциевые каналы, активируется множество молекул, встроенных в мембрану, и заставляет содержимое некоторых пузырьков высвобождаться в узкое пространство между пресинаптической и постсинаптической мембранами, называемое синаптической щелью.Затем нейромедиатор связывается с химическими рецепторами, встроенными в постсинаптическую мембрану, в результате чего они переходят в активированное состояние. В зависимости от типа рецептора действие на постсинаптическую клетку может быть более сложным возбуждающим, тормозящим или модулирующим. Например, высвобождение нейромедиатора ацетилхолина при синаптическом контакте между двигательным нейроном и мышечной клеткой деполяризует мышечную клетку и запускает серию событий, которые приводят к сокращению мышечной клетки.Весь процесс синаптической передачи занимает лишь долю миллисекунды, хотя воздействие на постсинаптическую клетку может длиться намного дольше (даже бесконечно, в тех случаях, когда синаптический сигнал приводит к образованию следа памяти).
Существуют буквально сотни различных типов синапсов даже в пределах одного вида. Фактически, существует более сотни известных химических нейротрансмиттеров, и многие из них активируют несколько типов рецепторов. Многие синапсы используют более одного нейромедиатора — обычно синапс использует один быстродействующий низкомолекулярный нейромедиатор, такой как глутамат или ГАМК, вместе с одним или несколькими пептидными нейротрансмиттерами, которые играют более медленные модулирующие роли.Нейробиологи обычно делят рецепторы на две широкие группы: ионные каналы, управляемые лигандами, и рецепторы, связанные с G-белком (GPCR), которые полагаются на передачу сигналов второго мессенджера. Когда лиганд-управляемый ионный канал активируется, он открывает канал, который позволяет определенным типам ионов проходить через мембрану. В зависимости от типа иона воздействие на клетку-мишень может быть возбуждающим или тормозящим, поскольку мембранный потенциал приближается или отходит от порогового значения для запуска потенциала действия.Когда GPCR активируется, он запускает каскад молекулярных взаимодействий внутри клетки-мишени, которые в конечном итоге могут вызывать широкий спектр сложных эффектов, таких как повышение или снижение чувствительности клетки к стимулам или даже изменение транскрипции гена.
Согласно принципу Дейла, который имеет лишь несколько известных исключений, нейрон выделяет одни и те же нейротрансмиттеры во всех своих синапсах (Strata and Harvey, 1999). Однако это не означает, что нейрон оказывает одинаковый эффект на все свои мишени, потому что эффект синапса зависит не от нейромедиатора, а от рецепторов, которые он активирует.Поскольку разные мишени могут (и часто используют) разные типы рецепторов, нейрон может оказывать возбуждающее действие на один набор клеток-мишеней, ингибирующее действие на другие и сложные модулирующие эффекты на другие. Тем не менее, бывает, что два наиболее широко используемых нейромедиатора, глутамат и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), имеют в значительной степени согласованные эффекты. Глутамат имеет несколько широко распространенных типов рецепторов, но все они являются возбуждающими или модулирующими.Точно так же у ГАМК есть несколько широко распространенных типов рецепторов, но все они являются ингибирующими. (Есть несколько исключительных ситуаций, в которых было обнаружено, что ГАМК оказывает возбуждающее действие, в основном на раннем этапе развития. См. Обзор Marty and Llano, 2005.) Из-за такой последовательности глутаматергические клетки часто называют «возбуждающими нейронами». и ГАМКергические клетки как «тормозящие нейроны». Строго говоря, это злоупотребление терминологией — возбуждающими и тормозящими являются рецепторы, а не нейроны, — но это часто наблюдается даже в научных публикациях.
Одно очень важное подмножество синапсов способно формировать следы памяти посредством длительных зависимых от активности изменений в силе синапсов. Наиболее понятной формой нейронной памяти является процесс, называемый долговременной потенциацией (сокращенно ДП), который действует в синапсах, которые используют глутамат нейротрансмиттера, действующего на особый тип рецептора, известный как рецептор NMDA (Cooke and Bliss, 2006). Рецептор NMDA обладает «ассоциативным» свойством: если обе клетки, участвующие в синапсе, активируются приблизительно в одно и то же время, открывается канал, позволяющий кальцию течь в клетку-мишень (Bliss and Collingridge, 1993).Поступление кальция инициирует второй каскад мессенджеров, который в конечном итоге приводит к увеличению количества рецепторов глутамата в клетке-мишени, тем самым увеличивая эффективную силу синапса. Это изменение силы может длиться несколько недель или дольше. С момента открытия LTP в 1973 году было обнаружено множество других типов следов синаптической памяти, включая увеличение или уменьшение синаптической силы, которые вызываются различными условиями и сохраняются в течение различных периодов времени (Cooke and Bliss, 2006).Например, обучение с вознаграждением зависит от вариантной формы LTP, которая обусловлена дополнительным входом, поступающим от сигнального пути вознаграждения, который использует дофамин в качестве нейротрансмиттера (Kauer and Malenka, 2007). Все эти формы синаптической модифицируемости, взятые вместе, порождают нейронную пластичность, то есть способность нервной системы приспосабливаться к изменениям в окружающей среде.
Нейросхемы и системы
Основная функция нейронов посылки сигналов другим клеткам включает способность нейронов обмениваться сигналами друг с другом.Сети, образованные взаимосвязанными группами нейронов, способны выполнять широкий спектр функций, включая обнаружение признаков, генерацию паттернов и синхронизацию (Dayan and Abbott, 2005). На самом деле, трудно установить ограничения на типы обработки информации, которые могут выполняться нейронными сетями: Уоррен МакКаллох и Уолтер Питтс доказали в 1943 году, что даже искусственные нейронные сети, сформированные из значительно упрощенной математической абстракции нейрона, способны выполнять универсальное вычисление.Учитывая, что отдельные нейроны могут независимо генерировать сложные временные паттерны активности, диапазон возможностей, возможных даже для небольших групп нейронов, находится за пределами нынешнего понимания.
Рисунок 5: Иллюстрация болевого пути из книги Рене Декарта Трактат о человекеИсторически сложилось так, что в течение многих лет преобладающим взглядом на функцию нервной системы была роль ассоциатора стимул-реакция (Sherrington, 1906). В этой концепции нейронная обработка начинается со стимулов, которые активируют сенсорные нейроны, производя сигналы, которые распространяются через цепочки связей в спинном и головном мозге, что в конечном итоге приводит к активации моторных нейронов и, следовательно, к сокращению мышц, т.е.е., на открытые ответы. Декарт считал, что все поведение животных и большинство поведения людей можно объяснить в терминах цепей «стимул-реакция», хотя он также считал, что высшие когнитивные функции, такие как язык, нельзя объяснить механистически. Чарльз Шеррингтон в своей влиятельной книге 1906 года « Интегративное действие нервной системы » разработал концепцию механизмов «стимул-реакция» гораздо более подробно, а бихевиоризм, школа мысли, доминировавшая в психологии в середине 20-го века, предприняла попытку. объяснять каждый аспект человеческого поведения в терминах «стимул-реакция» (Баум, 2005).
Однако экспериментальные исследования электрофизиологии, начатые в начале 20-го века и достигшие высокой продуктивности к 1940-м годам, показали, что нервная система содержит множество механизмов для создания паттернов активности внутренне, не требуя внешнего раздражителя (Piccolino, 2002). Было обнаружено, что нейроны способны производить регулярные последовательности потенциалов действия или последовательности всплесков даже в полной изоляции. Когда внутренне активные нейроны соединяются друг с другом в сложные цепи, возможности для создания сложных временных паттернов становятся гораздо более обширными.Современная концепция рассматривает функцию нервной системы частично с точки зрения цепочек «стимул-реакция», а частично с точки зрения внутренне генерируемых паттернов активности — оба типа активности взаимодействуют друг с другом, создавая полный репертуар поведения.
Рефлексы и другие цепочки стимул-ответ
Рисунок 6: Упрощенная схема основной функции нервной системы: сигналы улавливаются сенсорными рецепторами и отправляются в спинной и головной мозг, где происходит обработка, в результате которой сигналы отправляются обратно в спинной мозг, а затем отправляются в двигательные нейроны.Простейшим типом нейронной цепи является рефлекторная дуга, которая начинается с сенсорного входа и заканчивается моторным выходом, проходящим через последовательность нейронов между ними.Например, рассмотрим «рефлекс отдергивания», заставляющий руку дернуться назад после прикосновения к горячей плите. Цепь начинается с сенсорных рецепторов в коже, которые активируются опасными уровнями тепла: особый тип молекулярной структуры, встроенной в мембрану, заставляет тепло изменять электрическое поле через мембрану. Если изменение электрического потенциала достаточно велико, оно вызывает потенциал действия, который передается по аксону рецепторной клетки в спинной мозг.Здесь аксон устанавливает возбуждающие синаптические контакты с другими клетками, некоторые из которых проецируются (посылают аксональный выход) в ту же область спинного мозга, а другие — в головной мозг. Одна из целей — это набор спинномозговых интернейронов, которые проецируются на двигательные нейроны, управляющие мышцами рук. Интернейроны возбуждают мотонейроны, и если возбуждение достаточно сильное, некоторые из мотонейронов генерируют потенциалы действия, которые перемещаются вниз по их аксонам до точки, где они устанавливают возбуждающие синаптические контакты с мышечными клетками.Возбуждающие сигналы вызывают сокращение мышечных клеток, в результате чего углы суставов в руке изменяются, оттягивая руку.
На самом деле эта простая схема подвержена многочисленным сложностям. Хотя для простейших рефлексов существуют короткие нейронные пути от сенсорного нейрона к двигательному нейрону, существуют также другие соседние нейроны, которые участвуют в цепи и модулируют реакцию. Кроме того, есть проекции от головного мозга к спинному мозгу, которые способны усиливать или подавлять рефлекс.
Хотя простейшие рефлексы могут быть опосредованы цепями, полностью лежащими в спинном мозге, более сложные ответы зависят от обработки сигналов в головном мозге. Рассмотрим, например, что происходит, когда объект на периферии поля зрения движется, а человек смотрит на него. Первоначальная сенсорная реакция сетчатки глаза и конечная двигательная реакция глазодвигательных ядер ствола головного мозга не так уж сильно отличаются от реакции простого рефлекса, но промежуточные стадии совершенно разные.Вместо одно- или двухэтапной цепочки обработки зрительные сигналы проходят, возможно, через дюжину стадий интеграции, включая таламус, кору головного мозга, базальные ганглии, верхний бугорок, мозжечок и несколько ядер ствола мозга. Эти области выполняют функции обработки сигналов, которые включают обнаружение признаков, перцепционный анализ, вызов памяти, принятие решений и двигательное планирование.
Обнаружение признаков — это способность извлекать биологически значимую информацию из комбинаций сенсорных сигналов.В зрительной системе, например, сенсорные рецепторы сетчатки глаза только индивидуально способны обнаруживать «световые точки» во внешнем мире. Зрительные нейроны второго уровня получают входные данные от групп первичных рецепторов, нейроны более высокого уровня получают входные данные от групп нейронов второго уровня и т. Д., Образуя иерархию этапов обработки. На каждом этапе важная информация извлекается из ансамбля сигналов, а неважная информация отбрасывается. К концу процесса входные сигналы, представляющие «световые точки», были преобразованы в нейронное представление объектов окружающего мира и их свойств.Самая сложная сенсорная обработка происходит внутри головного мозга, но извлечение сложных признаков также происходит в спинном мозге и в периферических органах чувств, таких как сетчатка.
Генерация внутреннего шаблона
Хотя механизмы стимул-реакция легче всего понять, нервная система также способна управлять телом способами, не требующими внешнего раздражителя, посредством генерируемых изнутри паттернов активности. Из-за разнообразия чувствительных к напряжению ионных каналов, которые могут быть встроены в мембрану нейрона, многие типы нейронов способны, даже изолированно, генерировать ритмические последовательности потенциалов действия или ритмические чередования между высокоскоростным взрывом и покоем. .Когда нейроны, которые по своей природе ритмичны, связаны друг с другом возбуждающими или тормозящими синапсами, результирующие сети способны к широкому разнообразию динамического поведения, включая динамику аттрактора, периодичность и даже хаос. Сеть нейронов, которая использует свою внутреннюю структуру для генерации пространственно-временного структурированного вывода, не требуя соответственно структурированного стимула, называется центральным генератором паттернов.
Внутренняя генерация шаблонов работает в широком диапазоне временных масштабов, от миллисекунд до часов и более.Одним из наиболее важных типов временных паттернов является циркадная ритмичность, то есть ритмичность с периодом примерно 24 часа. Все животные, которые были изучены, демонстрируют циркадные колебания нейронной активности, которые контролируют циркадные изменения в поведении, такие как цикл сна и бодрствования. Экспериментальные исследования 1990-х годов показали, что циркадные ритмы генерируются «генетическими часами», состоящими из особого набора генов, уровень экспрессии которых повышается и понижается в течение дня.Такие разные животные, как насекомые и позвоночные, имеют схожую систему генетических часов. На циркадные часы влияет свет, но они продолжают работать, даже когда уровень освещенности остается постоянным и отсутствуют другие внешние сигналы времени суток. Гены часов экспрессируются во многих частях нервной системы, а также во многих периферических органах, но у млекопитающих все эти «тканевые часы» синхронизируются с помощью сигналов, исходящих от главного хронометриста в крошечной части мозга, называемой супрахиазматическое ядро.
Список литературы
- Azevedo FA, Carvalho LR, Grinberg LT, et al. (2009). Равное количество нейронных и ненейрональных клеток делает человеческий мозг изометрически увеличенным мозгом приматов. J. Comp. Neurol. 513 (5): 532–41. DOI: 10.1002 / cne.21974. PMID: 19226510.
- Баум WM (2005). Понимание бихевиоризма: поведение, культура и эволюция . Блэквелл. ISBN 978-1-4051-1262-8.
- Bourlat SJ, Juliusdottir T, Lowe CJ, et al. (2006). Филогения Deuterostome выявляет монофилетические хордовые и новый тип Xenoturbellida. Nature 444 (7115): 85–8. DOI: 10,1038 / природа05241. PMID: 17051155.
- Чепмен РФ (1998). «Глава 20: Нервная система». Насекомые: строение и функции . Издательство Кембриджского университета. С. 533–568. ISBN 978-0-521-57890-5.
- Даян П., Эбботт Л.Ф. (2005). Теоретическая нейробиология: вычислительное и математическое моделирование нейронных систем .MIT Press. ISBN 978-0-262-54185-5.
- Эрвин Д.Х., Дэвидсон Э.Х. (2002). Последний общий предок-билатерий. Разработка 129 (13): 3021–32. PMID: 12070079.
- Палец S (2001 г.). «Глава 1: Мозг в древности». Истоки нейробиологии: история исследований функций мозга . Oxford Univ. Нажмите. ISBN 978-0-19-514694-3.
- Хоберт, О. (2005). Спецификация нервной системы. WormBook , изд. Исследовательское сообщество C. elegans, doi: 10.1895 / wormbook.1.12.1, http://www.wormbook.org.
- Хормузди С.Г., Филиппов М.А., Митропулу Г., и др. (2004). Электрические синапсы: динамическая сигнальная система, которая формирует активность нейронных сетей. Biochim. Биофиз. Acta 1662 (1-2): 113–37. DOI: 10.1016 / j.bbamem.2003.10.023. PMID: 15033583.
- Hoyle G, Wiersma CAG (1977). Идентифицированные нейроны и поведение членистоногих .Пленум Пресс. ISBN 978-0-306-31001-0.
- Lichtneckert R, Reichert H (2005). Взгляд на мозг urbilaterian: консервативные механизмы формирования генетического паттерна в развитии мозга насекомых и позвоночных. Наследственность 94 (5): 465–77. DOI: 10.1038 / sj.hdy.6800664. PMID: 15770230.
- McCulloch WS, Pitts W (1943). Логический расчет идей, присущих нервной деятельности. Бык. Математика. Биофиз. 5 (4): 115–133.DOI: 10.1007 / BF02478259.
- Ruppert EE, Fox RS, Barnes RD (2004). Зоология беспозвоночных (7 изд.). Брукс / Коул. С. 111–124. ISBN 0-03-025982-7.
- Санес Д.Х., Рех Т.А., Харрис Вашингтон (2006). Развитие нервной системы . Академическая пресса. С. 3–4. ISBN 978-0-12-618621-5.
- Симмонс П.Дж., Янг Д. (1999). Нервные клетки и поведение животных .