Основною формою нервової діяльності є рефлекторні акти, матеріальною основою яких виступає рефлекторна дуга (рис. 2). Найпростіша двонейронна, моносинаптична рефлекторна дуга складається мінімум з п'яти елементів: рецептора, аферентного нейрону, ЦНС, еферентного нейрону та виконуючого органу (ефектора). У схемі полісинаптичних рефлекторних дуг між аферентними та еферентними нейронами є один і більше вставних нейронів (рис. 2). В багатьох випадках рефлекторна дуга замикається у рефлекторне кільце за рахунок чутливих нейронів зворотного зв'язку, які починаються від інтеро- або пропріорецепторів робочих органів і сигналізують про ефект (результат) виконаної дії.

Центральну частину рефлекторних дуг утворюють нервові центри, які фактично є сукупністю нервових клітин, що забезпечують певний рефлекс або регуляцію певної функції, хоча локалізація нервових центрів в багатьох випадках умовна. Нервові центри характеризуються низкою властивостей, серед яких найважливіші: однобічність проведення збудження; затримка проведення збудження (за рахунок синапсів, кожен з яких затримує імпульс на 1,5-2 мс, завдяки чому швидкість руху збудження скрізь синапс у 200 разів нижча, ніж вздовж нервового волокна); сумація збуджень; трансформація ритму збудження (часті подразнення не обов'язково викликають часті стани збудження); тонус нервових центрів (постійна підтримка певного рівня їх збудження);

післядія збудження, тобто продовження рефлекторних актів після припинення дії збудника, що пов'язано з рециркуляцією імпульсів на замкнутих рефлекторних або нейронних ланцюгах; ритмічна активність нервових центрів (здатність до спонтанних збуджень); стомлюваність; чутливість до хімічних речовин та нестачі кисню. Особливою властивістю нервових центрів є їх пластичність (генетично обумовлена здатність компенсувати втрачені функції одних нейронів і, навіть, нервових центрів, іншими нейронами). Наприклад, після хірургічної операції по видаленню окремої частини мозку згодом поновлюється іннервація частин тіла за рахунок проростання нових провідних шляхів, а функції втрачених нервових центрів можуть взяти на себе сусідні нервові центри.

Нервові центри, та проявлення на їх базі процесів збудження і гальмування, забезпечує найважливішу функціональну якість нервової системи—координацію функцій діяльності усіх систем організму, у тому числі при змінних умовах зовнішнього середовища. Координація досягається взаємодією процесів збудження та гальмування^ які у дітей до 13-15 років, як вказувалось вище, не врівноважені з переважанням збуджуючих реакцій. Збудження кожного нервового центру майже завжди поширюється на сусідні центри. Цей процес називається іррадіацією і обумовлений безліччю нейронів, що зв'язують окремі частини мозку. Іррадіація у дорослих людей обмежується гальмуванням, тоді як у дітей, особливо в дошкільному та молодшому шкільному віці, іррадіація мало обмежується, що проявляється нестриманістю їх поведінки. Наприклад, при появі гарної іграшки діти одночасно можуть розкривати рота, кричати, стрибати, сміятися та ін.

Завдяки наступної вікової диференціації і поступового розвитку гальмівних якостей у дітей з 9-10 років формуються механізми і здатність до концентрації збудження, наприклад, здатність до концентрації уваги, до адекватних дій на конкретні подразнення і так далі. Це явище має назву від'ємної індукції. Розсіювання уваги під час дії сторонніх подразників (шуму, голосів) слід розглядати як послаблення індукції і поширення іррадіації, або як результат індуктивного гальмування завдяки виникнення ділянок збудження в нових центрах. У деяких нейронах після припинення збудження виникає гальмування і навпаки. Це явище називається послідовною індукцією, і саме воно пояснює, наприклад, посилену рухову активність школярів під час перерв після рухового гальмування впродовж попереднього уроку. Таким чином, гарантією високої працездатності дітей на уроках є їх активний руховий відпочинок на перервах, а також чергування теоретичних та фізично активних занять.

Функція координації у ЦНС забезпечує різноманітність зовнішньої діяльності організму в тому числі рефлекторні рухи, які міняються і з'являються у різних сполуках, а також найдрібніші м'язові рухові акти під час роботи, письма, в спорті та ін. Координація у ЦНС забезпечує також виконання усіх актів поведінки та психічної діяльності. Здатність до координації є вродженою якістю нервових центрів, але в значній мірі її можна тренувати, що фактично і досягається різноманітними формами навчання, особливо в дитячому віці.

Важливо виділити основні принципи координації функцій в організмі людини:*

принцип загального кінцевого шляху полягає в тому, що з кожним ефекторним нейроном контактують не менше 5 чутливих нейронів від різних рефлексогенних зон. Таким чином, різні стимули можуть викликати однакову відповідну реакцію, наприклад, відведення руки і все залежить тільки від того, яке подразнення буде сильнішим;*

принцип конвергенції (сходження імпульсів збудження) схожий з попереднім принципом і полягає в тому, що імпульси, які приходять у ЦНС по різним аферентним волокнам, можуть сходитись (конвертувати) до одних і тих самих проміжних або ефекторних нейронів, що обумовлено тим, що на тілі і дендритах більшості нейронів ЦНС закінчується безліч відростків інших нейронів, що дозволяє аналізувати імпульси за значенням, здійснювати однотипні реакції на різні подразники та ін.;*

принцип дивергенції полягає в тому, що збудження, яке приходить навіть до одного нейрону нервового центру, миттєво розповсюджується по всім ділянкам цього центру, а також передається у центральні зони, або в інші, функціонально залежні нервові центри, у чому полягає основа всебічного аналізу інформації.*

принцип реципроктної іннервації м'язів-антагоністів забезпечується тим, що при збудженні центру скорочення м'язів-згиначів однієї кінцівки гальмується центр розслаблення тих же м'язів та збуджується центр м'язів розгиначів другої кінцівки. Ця якість нервових центрів обумовлює циклічні рухи під час праці, ходьби, бігу та ін.;*

принцип віддачі полягає в тому, що при сильному подразненні будь якого нервового центру відбувається швидка зміна одного рефлексу іншим, протилежного значення. Наприклад, після сильного згинання руки відбувається швидке і сильне її розгинання і так далі. Здійснення цього принципу лежить в основі ударів рукою або ногою, в основі багатьох трудових актів;*

принцип іррадіації полягає в тому, що сильне збудження будь якого нервового центру визиває розповсюдження цього збудження через проміжні нейрони на сусідні, навіть неспецифічні центри, що здатне охоплювати збудженням весь мозок;*

принцип окклюзїі (закупорки) полягає в тому, що при одночасному подразненні нервового центру однієї групи м'язів від двох і більше рецепторів, виникає рефлекторний ефект, який за своєю силою менше, ніж арифметична сума величин рефлексів цих м'язів від кожного рецептора окремо. Це виникає за рахунок наявності спільних нейронів для обох центрів.*

принцип домінанти полягає у тому, що в ЦНС завжди є пануючий очаг збудження, який підкорює та змінює роботу інших нервових центрів і, перш за все, гальмує активність інших центрів. Цей принцип обумовлює цілеспрямованість дій людини;*

принцип послідовної індукції обумовлений тим, що біля ділянок збудження завжди є нейроні структури гальмування і навпаки. Завдяки цьому після збудження завжди виникає гальмування {від'ємна або негативна послідовна індукція), а після гальмування — збудження (позитивна послідовна індукція)

Як вказувалося раніше, ЦНС складається із спинного та головного мозку.

Спинний мозок (див. рис.З) розташовується у порожнині хребетного каналу, має форму довгого тяжа (до 45 см з діаметром 10-13 мм),

який в продовж своєї довжини умовно поділяється на 3І сегменти, від кожного з яких відходить одна пара спинномозкових нервів (всього 31 пара). У центрі спинного мозку знаходиться спинномозковий канал та сіра речовина (скопичення тіл нервових клітин), а на периферії — біла речовина, представлена відростками нервових клітин (аксонами, вкритими мієліновою оболонкою), які утворюють висхідні та низхідні провідні шляхи спинного мозку між сегментами самого спинного мозку, а також між спинним та головним мозком.

Основні функції спинного мозку це рефлекторна та провідна. У спинному мозку знаходяться рефлекторні центри м'язів тулуба, кінцівок та шиї (рефлексів на розтягування м'язів, рефлексів м'язів-антагоністів, сухожилкових рефлексів), рефлексів підтримки пози (ритмічних і тонічних рефлексів), та вегетативних рефлексів (сечовиділення та дефекації, статевої поведінки). Провідна функція здійснює взаємозв'язок діяльності спинного та головного мозку і забезпечується висхідними (від спинного до головного мозку) та низхідними (від головного мозку до спинного) провідними шляхами спинного мозку.

Спинний мозок у дитини розвивається раніше головного, але його ріст та диференціація продовжуються до юнацького віку. Найбільш інтенсивно спинний мозок росте у дітей в період перших 10 років життя. Моторні (еферентні) нейрони розвиваються раніше, ніж аферентні (чутливі), впродовж всього періоду онтогенезу. Саме з цієї причини дітям значно легше копіювати рухи інших, ніж виробляти власні рухові акти.

У перші місяці розвитку зародка людини довжина спинного мозку співпадає з довжиною хребта, але пізніше спинний мозок відстає у рості від хребта і у новонародженого нижній кінець спинного мозку знаходиться на рівні Ш, а у дорослих — на рівні 1 поперекового хребця. На цьому рівні спинний мозок переходить у конус та кінцеву нитку