СТРУКТУРА І ФУНКЦІОНУВАННЯ ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ

Упродовж тривалої еволюції органічного світу - від найпростіших одноклітинних тварин до людини - фізіологічні механізми поведінки постійно ускладнювалися. Зокрема, в одноклітинного організму єдина клітина виконує всі функції життєдіяльності. Це орган, що відчуває, рухається, здійснює травлення. Звичайно ж, його можливості дуже обмежені. У більш високоорганізованих тварин відбувається спеціалізація органів, пов'язана з появою клітин, єдиною функцією яких стає сприйняття сигналів (це рецептори). Інші клітини беруть на себе м'язову роботу або секрецію різних залоз (це ефектори). Але спеціа-лізація розділяє органи і функції, а цілісна життєдіяльність організму вимагає безперервного зв'язку між ними, чого досягають завдяки центральній нервовій системі, яка працює як єдине ціле.

У всіх хребетних загальний план будови нервової системи однаковий. Основний елемент нервової системи - нервові клітини, або нейрони. Нейрон складається з тіла клітини і відростків, назва яких дендрити (сприймають збудження) та аксон (передає збудження). Контакт аксона з дендритами або тілом іншої нервової клітини називають синапсом. Синапсу надають вирішальне значення у поясненні механізму встановлення нових зв'язків у нервовій системі.

Центральна нервова система (ЦНС) складається зі спинного і головного мозку. Різні її частини виконують різні види складної нервової діяльності. Що вище розташована та чи інша частина мозку, то складніші її функції. Найнижче розташований спинний мозок - він регулює роботу окремих м'язових груп і внутрішніх органів. Над ним розміщений довгастий мозок разом з мозочком, що координує складніші функції організму (вони втягують у спільну діяльність великі групи м'язів І ЦІЛІ системи внутрішніх органів, що здійснюють функції подиху, кровообігу, травлення тощо). Ще вище розташовано відділ центральної нервової системи - середній мозок, він бере участь у регуляції складних рухів і положення всього тіла. Довгастий і середній мозок разом творять стовбурну частину головного мозку.

Найвищі відділи центральної нервової системи представлені великими півкулями головного мозку. До складу великих півкуль входять скупчення нервових клітин, які містяться у глибині, - так звані підкіркові вузли. На самій поверхні півкуль розташований шар нервових клітин - кора головного мозку. Вона являє собою ніби плащ або мантію, що покриває великі півкулі. Й поверхня (близько 2000 см2), як відомо, зібрана в низці складок або борозен і звивин. Підкіркові вузли разом з розташованими поблизу від них зоровими горбами називають підкірною. Кора разом з підкіркою здійснює найскладніші форми рефлекторної діяльності.

Усі частини нервової системи працюють у тісній взаємодії, але роль кожної з них у різних реакціях організму не однакова. Спинний мозок і стовбурна частина головного мозку, що становить його нижні відділи -довгастий і середній мозок, являють собою сукупність рефлекторних центрів вроджених безумовних рефлексів. У спинному мозку є центри найпростіших рефлексів (наприклад, колінного рефлексу). Поряд з рефлекторними центрами, що регулюють роботу кісткових м'язів тулуба і кінцівок, у спинному мозку розташовані центри, які регулюють роботу внутрішніх органів (захисні дії в обезголовленої жаби, наприклад).

Стовбурна частина головного мозку є центральним апаратом, який здійснює низку складних і життєво важливих безумовно-рефлекторних актів, зокрема смоктальний рефлекс, жування і ковтання (під час подразнення ротової порожнини харчовими речовинами). Рефлекторні центри, що регулюють усі ці рефлекси, розміщені в довгастому мозку. Там само розташовані й нервові центри, які регулюють деякі захисні рефлекси: чхання, кашель, сльозовиділення.

У середньому мозку поряд з центрами, що передають збудження з ока і вуха на рухову сферу, є центр звуження зіниці, але цим не вичерпується діяльність стовбурної частини головного мозку. Особливе значення мають нервові центри, що в довгастому мозку. Вони регулюють роботу органів дихання, серцево-судинної системи, а також інших систем, які підтримують сталість внутрішнього середовища організму.

Дуже складні функції виконує мозочок: організм тільки тоді може зберігати стійку рівновагу під час ходьби, бігу, стрибків тощо, коли здійснюється надзвичайно тонке регулювання стану всіх м'язів тіла. Настроювання діяльності всієї скелетно-м'язової системи залежить від мозочка. Рефлекторна діяльність спинного мозку і стовбурної частини головного мозку охоплює відносно вузьке коло відповідних реакцій організму. Форми рефлекторної діяльності високоорганізованих тварин значно різноманітніші, для них характерні складніші рефлекторні процеси.

Підкірна (зорові горби і підкіркові вузли великих півкуль) забезпечує найскладнішу безумовно-рефлекторну діяльність. Зазначимо відразу, що назва зорові горби не відповідає їхній справжній функції: насправді зорові горби є підкірковим чуттєвим центром. А підкіркові вузли є руховим апаратом підкірки і регулюють, зокрема, ходьбу.

Орган свідомої діяльності людини - кора великих півкуль, тому головним є питання про взаємозв'язок психіки людини і кори великих півкуль, яке конкретизовано в науці як питання про функціональну локалізацію або локалізацію психічних функцій у корі.

Усю поверхню великих півкуль можна розділити на кілька великих частин, яка мають неоднакове функціональне значення. їх називають частками головного мозку. Задня частина півкуль - потилична частка, яка спереду переходить у тім'яну і скроневу частки. Передня, найбільша за розмірами частина півкуль, - лобова частка, найбільш розвинута в людини. При цьому аналіз і синтез зорових подразнень відбуваються в потиличній частці кори (зорова зона кори); аналіз і синтез слухових подразнень - у верхніх відділах скроневої частки (слухова зона кори); аналіз і синтез дотикових подразнень і подразнень, що виникають у м'язово-суглобному апараті, - у передній частині тім'яних відділів тощо.

Головний мозок людини, який забезпечує одержання й переробку інформації" створення програм власних дій і контроль за їхнім успішним виконанням, завжди працює як єдине ціле. Однак це складний і високодиференційований механізм, що має кілька відділів. Тому порушення нормального функціонування кожної з них неминуче позначається на його роботі. У головному мозку людини звичайно виокремлюють три основні блоки, кожен з яких відіграє свою особливу роль у забезпеченні психічної діяльності.

Перший підтримує тонус кори, необхідний для того, щоб і процеси одержання й переробки інформації, і процеси формування програм і контролю за їхнім виконанням відбувалися успішно.

Другий блок забезпечує сам процес приймання, переробки і збереження інформації, яка доходить до людини із зовнішнього світу (від апаратів її власного тіла).

Третій блок виробляє програми поведінки, забезпечує і регулює їхню реалізацію, бере участь у контролі за їхнім успішним виконанням. Усі три блоки розташовані в окремих відділах головного мозку, і лише злагоджена робота зумовлює успішну організацію свідомої діяльності людини.

Отже, коротко охарактеризуємо кожен з перерахованих блоків. Блок тонусу кори, або енергетичний блок мозку. Для нормального здійснення процесів життєдіяльності і саморегуляції поведінки необхідне постійне підтримання оптимального тонусу кори. Для здійснення цих процесів необхідна оптимальна збудливість кори. Суть одного з важливих відкриттів, які фізіологи зробили під час численних спостережень і експериментів, у тому, що істотну роль у цьому процесі відіграють утворення верхніх відділів стовбура мозку, зокрема гіпоталамуса, зорового горба і системи сіткоподібних волокон ("ретикулярної формації"), що мають двосторонній зв'язок з корою головного мозку. Ці утворення входять як основні до складу першого блоку.

Першим джерелом для бадьорого стану кори є постійний приплив подразнень з периферії, найважливішу роль у забезпеченні якого відіграють апарати верхнього стовбура мозку і висхідної ретикулярної формації.

Другим, не менш важливим джерелом підтримання постійного тонусу кори, є імпульси, які надходять до неї від внутрішніх обмінних процесів організму, що становлять основу для біологічних потягів.

Отже, перший блок мозку, до складу якого входять апарати верхнього стовбура, ретикулярної формації і древньої кори, забезпечує загальний тонус кори (її бадьорість) і можливість тривалий час зберігати сліди подразнення. Робота цього блоку не пов'язана спеціально з тими чи іншими органами чуттів і має "модально-неспецифічний" характер, забезпечуючи загальний тонус кори.

Блок приймання, переробки і збереження інформації.

Блок, про який ітиметься, безпосередньо пов'язаний з роботою щодо аналізу й синтезу сигналю, привнесених органами чуттів із зовнішнього світу, інакше кажучи, з прийманням, опрацюванням і збереженням одержуваної людиною інформації. Він складається з апаратів, розташованих у задніх відділах кори головного мозку (тім'яної, скроневої і потиличної часток) і, на відміну від першого блоку, має модально-специфічний характер.

Образно кажучи, цей блок є системою центральних приладів, що сприймають зорову, слухову і тактильну інформацію, переробляють або "кодують" її і зберігають в пам'яті сліди отриманого досвіду. Апарати цього блоку можна розглядати як центральні (кіркові) відділи систем сприймання (аналізаторів). При цьому, як ми вже зазначали, кіркові відділи зорового аналізатора розташовані в потиличній, слухові - у скроневій, тактильно-кінестетичні - у тім'яній частці.

У цих відділах кори закінчуються волокна, що йдуть від відповідних апаратів сприймання (рецепторних); тут виділяють і реєструють окремі ознаки зорової, слухової і тактильної інформації, яка надходить. У найскладніших відділах цих зон вони поєднуються, синтезуються і комбінуються у складніші структури. Ці зони кори мають тонку клітинну будову. Ті зони кори, до яких безпосередньо надходять волокна від пери-феричних органів, називають первинними, або проекційними зонами; ті зони, що