Основы нейрофизиологии. головной и спинной мозг. Глия - морфология и функция

Год выпуска: 2000

Жанр: Физиология

Формат: DOC

Качество: OCR

Описание: Головной мозг человека устроен чрезвычайно сложно. Даже сейчас, когда мы знаем так много о мозге не только человека, но и ряда животных, мы, по-видимому, еще очень далеки от понимания физиологических механизмов многих психических функций. Можно сказать, что эти вопросы только включены в повестку дня современной науки. В первую очередь это касается таких психических процессов, как мышление, восприятие окружающего мира и памяти и многих других. Вместе с тем сейчас четко определены основные проблемы, которые придется решать в III тысячелетии. Что же может предъявить современная наука человеку, интересующемуся, как функционирует мозг человека? Прежде всего то, что в нашем мозге «работают» несколько систем, по крайней мере три. Каждую из этих систем можно даже назвать отдельным мозгом, хотя в здоровом мозге каждая из них работает в тесном сотрудничестве и взаимодействии. Что же это за системы? Это активирующий мозг, мотивационный мозг и познающий, или когнитивный (от лат. Cognitio - знание), мозг. Как уже указывалось, не следует понимать, что эти три системы, подобно матрешкам, вложены одна в другую. Каждая из них, помимо своей основной функции, например активирующая система (мозг), как участвует в определении состояния нашего сознания, циклов сон-бодрствование, так и является неотъемлемой частью познавательных процессов нашего мозга. Действительно, если у человека нарушен сон, то невозможен процесс учебы и другой деятельности. Нарушение биологических мотиваций может быть несовместимым с жизнью. Эти примеры можно множить, но главная мысль состоит в том, что мозг человека единый орган, обеспечивающий жизнедеятельность и психические функции, однако для удобства описания будем выделять в нем три указанных выше блока.

«Основы нейрофизиологии »


ПОЧЕМУ НУЖНО ЗНАТЬ ФИЗИОЛОГИЮ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПСИХОЛОГУ?
УСПЕХИ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

ФИЗИОЛОГИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕ
ФОРМИРОВАНИЕ МОЗГА ОТ МОМЕНТА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ ДО РОЖДЕНИЯ
КЛЕТКА - ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ ТКАНИ
ГЛИЯ-МОРФОЛОГИЯ И ФУНКЦИЯ
НЕЙРОН
ВОЗБУЖДЕНИЕ НЕЙРОНА
ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
СИНАПС
МЕДИАТОРЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ОПИАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ И ОПИОИДЫ МОЗГА
АКТИВИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНА
ПСИХИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВО СНЕ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ВЕГЕТАТИВНЫХ ФУНКЦИЙ И ИНСТИНКТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ МОЗГОВОГО СТВОЛА
ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГОЛОВНОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ГИПОТАЛАМУСА
КОНТРОЛЬ ФУНКЦИЙ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА
КОНТРОЛЬ ВОДНОГО БАЛАНСА В ОРГАНИЗМЕ
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ
РЕГУЛЯЦИЯ ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ
НЕРВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТРАХА И ЯРОСТИ
ФИЗИОЛОГИЯ МИНДАЛИНЫ
ФИЗИОЛОГИЯ ГИППОКАМПА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ МОТИВАЦИЙ
СТРЕСС
КОГНИТИВНЫЙ МОЗГ
ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЙ
РЕФЛЕКТОРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ
ФИЗИОЛОГИЯ МОЗЖЕЧКА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СТРИАРНОЙ СИСТЕМЫ
НИСХОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СОМАТОСЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ ПУТЕЙ СПИННОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ТРОЙНИЧНОГО НЕРВА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ВКУСА
ВЫСШИЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
ВИСОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУХОВОГО ВОСПРИЯТИЯ
ЗАТЫЛОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ
УЧАСТИЕ КОРЫ В ОРГАНИЗАЦИИ НАГЛЯДНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИНТЕЗОВ
ЛОБНЫЕ ДОЛИ МОЗГА И РЕГУЛЯЦИЯ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Психология – одна из древнейших наук в современной системе научного знания. Она возникла как результат осознания человеком самого себя. Само название этой науки – психология (psyche – душа, logos – учение) указывает, что основное ее предназначение – познание своей души и ее проявлений – воли, восприятия, внимания, памяти и т.д. Нейрофизиология – специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы, возникла намного позже. Практически до второй половины XIX века нейрофизиология развивалась как экспериментальная наука, базирующаяся на изучении животных. Действительно, «низшие» (базовые) проявления деятельности нервной системы одинаковы у животных и человека. К таким функциям нервной системы относятся проведение возбуждения по нервному волокну, переход возбуждения с одной нервной клетки на другую (например, нервную, мышечную, железистую), простые рефлексы (например, сгибания или разгибания конечности), восприятие относительно простых световых, звуковых, тактильных и других раздражителей и многие другие. Только в конце XIX столетия ученые перешли к исследованию некоторых сложных функций дыхания, поддержания в организме постоянства состава крови, тканевой жидкости и некоторых других. При проведении всех этих исследований ученые не находили существенных различий в функционировании нервной системы как в целом, так и ее частей у человека и животных, даже очень примитивных. Например, на заре современной экспериментальной физиологии излюбленным объектом была лягушка. Только с открытием новых методов исследования (в первую очередь электрических проявлений деятельности нервной системы) наступил новый этап в изучении функций головного мозга, когда стало возможным исследовать эти функции, не разрушая мозг, не вмешиваясь в его функционирование, и вместе с тем изучать высшие проявления его деятельности – восприятие сигналов, функции памяти, сознания и многие другие.

Как уже указывалось, психология как наука намного старше, чем физиология, и на протяжении многих веков психологи в своих исследованиях обходились без знаний физиологии. Конечно, это связано прежде всего с тем, что знания, которыми располагала физиология 50–100 лет тому назад, касались только процессов функционирования органов нашего тела (почек, сердца, желудка и др.), но не головного мозга. Представления ученых древности о функционировании головного мозга ограничивались только внешними наблюдениями: они считали, что в головном мозге – три желудочка, и в каждый из них древние врачи «помещали» одну из психических функций (рис. 1).

Перелом в понимании функций головного мозга наступил в XVIII столетии, когда стали изготавливать очень сложные часовые механизмы. Например, музыкальные шкатулки исполняли музыку, куклы танцевали, играли на музыкальных инструментах. Все это приводило ученых к мысли, что наш головной мозг чем-то очень похож на такой механизм. Только в XIX веке окончательно было установлено, что функции головного мозга осуществляются по рефлекторному (reflecto – отражаю) принципу. Однако первые представления о рефлекторном принципе действия нервной системы человека были сформулированы еще в XVIII столетии философом и математиком Рене Декартом. Он полагал, что нервы представляют собой полые трубки, по которым от головного мозга, вместилища души, передаются животные духи к мышцам. На рис. 2 видно, что мальчик обжег ногу, и этот стимул запустил всю цепь реакций: вначале «животный дух» направляется к головному мозгу, отражается от него и по соответствующим нервам (трубкам) направляется к мышцам, раздувая их. Здесь без труда можно увидеть простую аналогию с гидравлическими машинами, которые во времена Р. Декарта были вершиной достижения инженерной мысли. Проведение аналогии между действием искусственных механизмов и деятельностью головного мозга – излюбленный прием при описании функций мозга. Например, наш великий соотечественник И. П. Павлов сравнивал функцию коры больших полушарий головного мозга с телефонным узлом, на котором барышня-телефонистка соединяет абонентов между собой. В наше время головной мозг и его деятельность чаще всего сравнивают с мощным компьютером. Однако любая аналогия весьма условна. Не вызывает сомнений, что головной мозг действительно выполняет огромный объем вычислений, но принцип его деятельности отличен от принципов действия компьютера. Но вернемся к вопросу: зачем психологу знать физиологию головного мозга?

Вспомним идею рефлекса, высказанную еще в XVIII веке Р. Декартом. Собственно зерном этой идеи было признание того, что реакции живых организмов обусловлены внешними раздражениями благодаря деятельности головного мозга, а не «по воле Божьей». В России эта идея была с воодушевлением воспринята научной и литературной общественностью. Вершиной этого был выход в свет знаменитого труда Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863), оставившего глубокий след в мировой культуре. Свидетельством служит тот факт, что в 1965 г., когда исполнилось столетие со дня выхода этой книги в свет, в Москве под патронажем ЮНЕСКО прошла международная конференция, на которой присутствовали многие ведущие нейрофизиологи мира. И. М. Сеченов впервые полно и убедительно доказал, что психическая деятельность человека должна стать объектом изучения физиологами.

И. П. Павлов развил эту мысль в виде «учения о физиологии условных рефлексов».

Ему принадлежит заслуга в создании метода экспериментального исследования «высшего этажа» головного мозга коры – больших полушарий. Этот метод назван «методом условных рефлексов». Он установил фундаментальную закономерность: предъявление животному (И. П. Павлов проводил исследования на собаках, но это верно и для человека) двух стимулов – вначале условного (например, звук зуммера), а затем безусловного (например, подкармливание собаки кусочками мяса). После некоторого числа сочетаний это приводит к тому, что при действии только звука зуммера (условного сигнала) у собаки развивается пищевая реакция (выделяется слюна, собака облизывается, скулит, смотрит в сторону миски), т.е. образовался пищевой условный рефлекс (рис. 3). Собственно этот прием при дрессировке был давно известен, но И. П. Павлов сделал его мощным инструментом научного исследования функций головного мозга.

Физиологические исследования в сочетании с изучением анатомии и морфологии головного мозга привели к однозначному заключению – именно головной мозг является инструментом нашего сознания, мышления, восприятия, памяти и других психических функций.

Основная трудность исследования заключается в том, что психические функции чрезвычайно сложны. Психологи исследуют эти функции своими методами (например, при помощи специальных тестов изучают эмоциональную устойчивость человека, уровень умственного развития и другие свойства психики). Характеристики психики исследуются психологом без «привязки» к мозговым структурам, т.е. психолога интересуют вопросы организации самой психической функции, но не то, как работают отдельные части головного мозга при осуществлении этой функции. Только относительно недавно, несколько десятилетий назад, появились технические возможности для исследования методами физиологии (регистрация биоэлектрической активности головного мозга, исследование распределения тока крови и др., подробнее см. далее) некоторых характеристик психических функций – восприятия, внимания, памяти, сознания и др. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки – психофизиологии. Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний – психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью электроэнцефалограмм, вызванных потенциалов, томографических исследований и пр. Какие же подходы к исследованию физиологии головного мозга человека привели ученых к современной сумме знаний?

Основы нейрофизиологии.

Имея краткие сведения офизиологии , плавно переходим к теме: «Нейрофизиология». Термин состоит из 2-х корней:

Нейро (невр., невро) (греч. – neiros – жила, сухожилие, волокно, нерв) – это составная часть сложного слова, обозначающая «относящийся к нервам, к нервной системе»;

Физио (греч. fysis – природа), логия (греч. logos – знание).

Физиология – это наука о жизнедеятельности организма, о процессах, протекающих в их системах, органах, тканях, клетках и их структурных элементах.

Итак, нейрофизиология – это раздел физиологии высших животных и человека, изучающий механизмы деятельности нервной системы и ее основных структурных единиц – нейронов .

А что же такое нервная система ? Прежде чем ознакомиться с понятием нервная система, введем термины ЦНС, ПНС, ВНС.

ЦНС –включает те части нервной системы, которые лежат внутри черепа и позвоночного столба – это головнойи спинной мозг. В ЦНС входят и выходят нервы. Если они располагаются внечерепа или позвоночника, то становятся частью ПНС – периферической нервной системы, состоящей из нервов (нервные волокна), нервных узлов (ганглии), нервных окончаний. Все ткани и органы связаны и управляются центральной нервной системой, а периферическая нервная система выполняет функцию проводника между ними, хотя сама находиться за пределами головного и спинного мозга. Благодаря своим функциям, она делится на соматическую и вегетативную.

Соматическая нервная система охватывает весь кожный покров и опорно-двигательный аппарат, обеспечивая при этом сенсорную и моторную функции .

Вегетативная нервная система отвечает за деятельност ь желез внешней и внутренней секреции, внутренних органов, состояние лимфатической и кровеносной системы. Ее функции распространяются на обеспечение дыхания, кровообращения, пищеварения, размножения, веществ в организме и его роста в целом.

ЦНС и ПНС могут работать совершенносамостоятельно , хотя являются составными частям и нервной системы или функционируют при весьма ограниченном контроле со стороны ЦНС .

Теперь поговорим о понятии «нервная система».

Нервная система – это совокупность образований у животных и человека, осуществляющая постоянную связь организма с окружающей средой и взаимную связь органов между собой. Она регулирует и координирует все функции организма.

Что входит в понятие «совокупность образований », это – нервы, ганглии, органы чувств, мозг.

Нерв (лат. nervus – жила) – это анатомическое образование, состоящее из пучков нервных волокон, окруженных соединительными оболочками - обеспечивает проведение нервных импульсов, это основная часть периферической нервной системы (ПНС) .

Ганглии (греч. ganglion – узел, подкожная опухоль) – это ограниченное скопление нейронов, расположенное по ходу нерва. В ганглиях находятся также нервные волокна, нервные окончания и кровеносные сосуды.

Органы чувств – органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, состоящие из чувствительных (рецепторных) нервных клеток и вспомогательных структур. Передают информацию в ЦНС . Они часто способствуют наиболее совершенному приспособлению организма к окружающему миру.

Мозг – центральный отдел нервной системы животных и человека. Состоит из нервной ткани: серого вещества (скопление главным образом нервных клеток ) и белого вещества (скопление главным образом нервных волокон ).

Вернемся к определению «нейрофизиология». Мы познакомились с понятием «нервная система» , а теперь – о ее основных структурных единицах – нейронах .

Нейрон (греч. neuron - волокно) – это нервная клетка , состоящая из:

а) тела (сома) – все клетки животного и растения, за исключением половых;

б) отходящих от него отростков – относительно коротких дендрит ов и длинного аксона .

Нейрон – основная структурная и функциональная единица нервной системы.

Нейроны

а) проводят нервные импульсы от рецепторов в ЦНС (чувствительные нейроны), от ЦНС к исполнительным органам (двигательные нейроны);

б) соединяют между собой несколько других нервных клеток (вставочные нейроны).

Взаимодействуют нейроны между собой и с клетками исполнительных органов через синапсы .

Знакомясь с понятием «нейрон» , мы отметили ряд терминов: клетка – дендриты – аксоны – рецепторы – синапсы . Расшифруем эти термины.

Клетка – это элементарная живая система , основа строения и жизнедеятельности всех животных и растений. Клетки существуют как

а) самостоятельные организмы (простейшие, бактерии), так и

б) в составе многоклеточных организмов, в которых имеются половые клетки, служащие для размножения и

в) клетки тела (соматические), различные по строению и функциям (нервные, костные, мышечные, секреторные).

Кстати, в организме новорожденного, у человека, около 2 · 10¹² клеток .

В каждой клетке различают две основные части: ядро и цитоплазму , в которых находятся органоиды . Структуру и функции клетки изучает цитология.

Ядро (биологическое понятие) – это жизненная необходимая часть растительных и животных клеток. Управляет синтезом белков (в том числе ферментов) и через них всеми физиологическими процессами в клетке. Большинство клеток содержит одно ядро.

Цитоплазма (греч. kitos – сосуд, plasma – содержимое) – это ионизированный газ, в котором концентрации положительных и отрицательных зарядов равны.

Итак, цитоплазма – это внеядерная часть протоплазмы животных и растительных клеток.

Органоиды (или органеллы ) – это «органы» простейших, выполняющие различные функции: двигательные и сократительные, рецепторные, нападения и защиты, пищеварительные и секреторные.

Цитология – это наука о клетке. Она изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточных. Цитология занимает центральное положение в ряде биологических дисциплин, тесно связана с гистологией, анатомией, генетикой, биохимией, микробиологией .

Дендриты – ветвящиеся отростки нервной клетки (нейрона), воспринимающий сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей. Проводит нервные импульсы к телу нейрона.

Аксон (греч. axon – ось) – нейрит, осевой цилиндр. Это отросток нервной клетки (нейрона), проводящий нервные импульсы от тела (сомы) клетки к иннервируемым органам и другим клеткам. Пучки аксонов образуют нервы.

Синапсы (греч. synapsis – соединение) – это область соприкосновения (контакта) нервных клеток друг с другом (межнейронный синапс) или иннервируемыми ими тканями (органный синапс).



Рецепторы (греч. recipere – получать) – это специализированная периферическая часть каждого анализатора: концевые образования афферентных нервных волокон, воспринимающие раздражение из внешней (экстерорецепторы ) или из внутренней (интерорецепторы ) среды организма и преобразующие физическую (механическую, тепловую) или химическую энергию раздражителей в возбуждение (нервные импульсы), передаваемые по чувствительным нервным волокнам в ЦНС .

Итак, мы познакомились с понятием «нервная система », которая управляет всеми физиологическими функциями. Многочисленные функции сложного животного организма восполняются различными специализированными органами : пищеварительными, дыхательными, выделительными, органами кровообращения, органами движения и др.

Существование организма как целого невозможно без взаимодействия , координирования различных функций между собой. Изменения в среде, окружающей организм, непрерывные изменения во внутренней его среде, требуют соответствующего регулирования интенсивности и качества функций всех органов; отдельные клетки, составляющие тот или иной орган, не могли бы действовать единовременно и согласованно , не получая импульсов.

В сложном организме высших животных и человека функция восприятия изменений внешней и внутренней среды и передача ответной реакции на исполнительные органы осуществляются специальными органами нервной системы.

Основным свойством элементов нервной ткани является возбудимость и способность передавать возбуждение в виде нервных импульсов на расстоянии.

Восприятие изменений среды происходит в особых органах – рецепторах. Всякое влияние среды, всевозможные раздражения: физические (свет, звук, давление, температура, прикосновение), химические (от веществ, находящихся в газообразном состоянии в воздухе, в воспринимаемой пище) перерабатываются в нервный импульс. Одни нейроны своими отростками связаны непосредственно с воспринимающими и исполнительными органами, другие являются передаточными между другими нервами.

Органами нервной системы, осуществляющими их функции являются:

- головной и спинной мозг,

Нервы мозга.

Мозг осуществляет централизованное управление организмом и его связь с внешней средой.

Нервы являются проводниками, по которым к мозгу от периферии тела текут нервные импульсы, а от мозга к периферии – ответные, исполнительные нервные импульсы. Подавляющее число нервных клеток (кроме чувствительных) ганглий сосредоточено в сером веществе головного и спинного мозга.

Головной мозг представляет собой очень сложное образование. В нем различают две основные структуры – подкорковый отдел и кору головного мозга . Свои функции мозг осуществляет на основе деятельности этих двух структур, что и обозначается термином «высшая нервная деятельность». ПонятиеВНД было сформулировано великим русским физиологом И.П. Павловым, который для человека поставил знак равенства между термином «психическая деятельность» и ВНД. У человека головной мозг обеспечивает в значительной степени все функции организма.

Прежде чем говорить об устройстве мозга, вспомним термины: ЦНС – основная часть нервной системы, представляющая собой скопление нервных клеток (нейронов ) и их отростков и играющая важнейшую роль в осуществлении рефлекторной деятельности; состоит из а) головного мозга, который находится в полости черепа и

б) спинного мозга, расположенного в позвоночнике.

ПНС (периферическая нервная система) состоит:

- черепно-мозговых нервов,

- нервных сплетений,

В книге изложены современные представления о функции клеток и нервной регуляции, а также о комплексной иерархической регуляции основных видов деятельности организма. В основу книги положены курсы лекций, прочитанных автором в течение ряда лет в МГУ им. М. В. Ломоносова и Гуманитарном институте.
Для студентов, аспирантов педагогических и гуманитарных университетов.

Успехи в исследовании мозга человека в настоящее время.
В биологии существует принцип, который может быть сформулирован как принцип единства структуры и функции. Например, функция сердца (проталкивать кровь по сосудам нашего организма) полностью определяется строением и желудочков сердца, и клапанов, и прочего. Этот же принцип соблюдается и для головного мозга. Поэтому вопросы морфологии и анатомии головного мозга всегда считались очень важными при изучении деятельности этого сложнейшего органа.

Анатомия и морфология головного мозга - древняя наука. В названиях структур головного мозга сохранены имена древних анатомов - Виллизия, Сильвия, Роланда и многих других. Головной мозг человека состоит из больших полушарий - высшего центра его психической деятельности (см. приложение 1). Это самая большая часть нашего головного мозга. Промежуточный мозг состоит из двух неравноценных частей: таламуса, который является своеобразным распределителем (коллектором) сигналов, направляющихся к областям коры, в том числе сигналов от органов зрения, слуха и др., и гипоталамуса (расположенного под таламусом), который «заведует» в нашем организме вегетативными (обеспечивающими «растительную» жизнь нашего организма) функциями. Благодаря гипоталамусу происходят рост и созревание (в том числе половое) нашего организма, поддерживается постоянство внутренней среды, например поддержание температуры тела, выведение из организма шлаков, потребление пищи и воды и многие другие процессы.

Наконец, заднюю часть головного мозга занимает мозговой ствол, который, в свою очередь, состоит из ряда отделов: среднего мозга, моста и продолговатого мозга. Эти структуры принимают участие в осуществлении сложнейших функций организма - поддержании уровня кровяного давления, дыхании, установке взора, регулировании цикла сон-бодрствование, в проявлении ориентировочных реакций и многих других. Из мозгового ствола выходят 10 пар черепных нервов, благодаря деятельности которых осуществляется множество функций: регуляции функций сердца и дыхания, деятельность лицевой мускулатуры, восприятие сигналов из внешнего мира и внутренней среды. Всю сердцевину мозгового ствола занимает ретикулярная (сетчатая) формация. Деятельность этой структуры определяет цикл сон-бодрствование, нарушение ее целостности приводит к грубым нарушениям сознания, которое врачи называют комой. Над мостом находится мозжечок, или малый мозг.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ПОЧЕМУ НУЖНО ЗНАТЬ ФИЗИОЛОГИЮ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПСИХОЛОГУ?
УСПЕХИ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА
ЧАСТЬ I ФИЗИОЛОГИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
ГЛАВА 1 РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕ
ФОРМИРОВАНИЕ МОЗГА ОТ МОМЕНТА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ ДО РОЖДЕНИЯ
ГЛАВА 2. КЛЕТКА - ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА НЕРВНОЙ ТКАНИ
ГЛИЯ - МОРФОЛОГИЯ И ФУНКЦИЯ
НЕЙРОН
ВОЗБУЖДЕНИЕ НЕЙРОНА
ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
СИНАПС
МЕДИАТОРЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ОПИАТНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ И ОПИОИДЫ МОЗГА
ГЛАВА 3. АКТИВИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНА
ПСИХИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ВО СНЕ
ГЛАВА 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ВЕГЕТАТИВНЫХ ФУНКЦИЙ И ИНСТИНКТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
ВЕГЕТАТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ МОЗГОВОГО СТВОЛА
ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГОЛОВНОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ГИПОТАЛАМУСА
КОНТРОЛЬ ФУНКЦИЙ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
РЕГУЛЯЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА
КОНТРОЛЬ ВОДНОГО БАЛАНСА В ОРГАНИЗМЕ
РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ
РЕГУЛЯЦИЯ ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ
НЕРВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТРАХА И ЯРОСТИ
ФИЗИОЛОГИЯ МИНДАЛИНЫ
ФИЗИОЛОГИЯ ГИППОКАМПА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ МОТИВАЦИЙ
СТРЕСС
ЧАСТЬ II. КОГНИТИВНЫЙ МОЗГ
ГЛАВА 5. ФИЗИОЛОГИЯ ДВИЖЕНИЙ
РЕФЛЕКТОРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ
ФИЗИОЛОГИЯ МОЗЖЕЧКА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СТРИАРНОЙ СИСТЕМЫ
НИСХОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
ГЛАВА 6. ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЛУХОВОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СОМАТОСЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ ПУТЕЙ СПИННОГО МОЗГА
ФИЗИОЛОГИЯ ТРОЙНИЧНОГО НЕРВА
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ ВКУСА
ГЛАВА 7. ВЫСШИЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
ВИСОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУХОВОГО
ВОСПРИЯТИЯ
ЗАТЫЛОЧНЫЕ ОТДЕЛЫ МОЗГА И ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ
УЧАСТИЕ КОРЫ В ОРГАНИЗАЦИИ НАГЛЯДНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИНТЕЗОВ
ЛОБНЫЕ ДОЛИ МОЗГА И РЕГУЛЯЦИЯ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Толковый словарь.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы нейрофизиологии, Шульговский В.В., 2000 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

ВВЕДЕНИЕ

Почему нужно знать физиологию головного мозга психологу?

Психология – одна из древнейших наук в современной системе научного знания. Она возникла как результат осознания человеком самого себя. Само название этой науки – психология (psyche – душа, logos – учение) указывает, что основное ее предназначение – познание своей души и ее проявлений – воли, восприятия, внимания, памяти и т.д. Нейрофизиология – специальный раздел физиологии, изучающий деятельность нервной системы, возникла намного позже. Практически до второй половины XIX века нейрофизиология развивалась как экспериментальная наука, базирующаяся на изучении животных. Действительно, «низшие» (базовые) проявления деятельности нервной системы одинаковы у животных и человека. К таким функциям нервной системы относятся проведение возбуждения по нервному волокну, переход возбуждения с одной нервной клетки на другую (например, нервную, мышечную, железистую), простые рефлексы (например, сгибания или разгибания конечности), восприятие относительно простых световых, звуковых, тактильных и других раздражителей и многие другие. Только в конце XIX столетия ученые перешли к исследованию некоторых сложных функций дыхания, поддержания в организме постоянства состава крови, тканевой жидкости и некоторых других. При проведении всех этих исследований ученые не находили существенных различий в функционировании нервной системы как в целом, так и ее частей у человека и животных, даже очень примитивных. Например, на заре современной экспериментальной физиологии излюбленным объектом была лягушка. Только с открытием новых методов исследования (в первую очередь электрических проявлений деятельности нервной системы) наступил новый этап в изучении функций головного мозга, когда стало возможным исследовать эти функции, не разрушая мозг, не вмешиваясь в его функционирование, и вместе с тем изучать высшие проявления его деятельности – восприятие сигналов, функции памяти, сознания и многие другие.

Как уже указывалось, психология как наука намного старше, чем физиология, и на протяжении многих веков психологи в своих исследованиях обходились без знаний физиологии. Конечно, это связано прежде всего с тем, что знания, которыми располагала физиология 50–100 лет тому назад, касались только процессов функционирования органов нашего тела (почек, сердца, желудка и др.), но не головного мозга. Представления ученых древности о функционировании головного мозга ограничивались только внешними наблюдениями: они считали, что в головном мозге – три желудочка, и в каждый из них древние врачи «помещали» одну из психических функций (рис. 1).

Перелом в понимании функций головного мозга наступил в XVIII столетии, когда стали изготавливать очень сложные часовые механизмы. Например, музыкальные шкатулки исполняли музыку, куклы танцевали, играли на музыкальных инструментах. Все это приводило ученых к мысли, что наш головной мозг чем-то очень похож на такой механизм. Только в XIX веке окончательно было установлено, что функции головного мозга осуществляются по рефлекторному (reflecto – отражаю) принципу. Однако первые представления о рефлекторном принципе действия нервной системы человека были сформулированы еще в XVIII столетии философом и математиком Рене Декартом. Он полагал, что нервы представляют собой полые трубки, по которым от головного мозга, вместилища души, передаются животные духи к мышцам. На рис. 2 видно, что мальчик обжег ногу, и этот стимул запустил всю цепь реакций: вначале «животный дух» направляется к головному мозгу, отражается от него и по соответствующим нервам (трубкам) направляется к мышцам, раздувая их. Здесь без труда можно увидеть простую аналогию с гидравлическими машинами, которые во времена Р. Декарта были вершиной достижения инженерной мысли. Проведение аналогии между действием искусственных механизмов и деятельностью головного мозга – излюбленный прием при описании функций мозга. Например, наш великий соотечественник И. П. Павлов сравнивал функцию коры больших полушарий головного мозга с телефонным узлом, на котором барышня-телефонистка соединяет абонентов между собой. В наше время головной мозг и его деятельность чаще всего сравнивают с мощным компьютером. Однако любая аналогия весьма условна. Не вызывает сомнений, что головной мозг действительно выполняет огромный объем вычислений, но принцип его деятельности отличен от принципов действия компьютера. Но вернемся к вопросу: зачем психологу знать физиологию головного мозга?

Вспомним идею рефлекса, высказанную еще в XVIII веке Р. Декартом. Собственно зерном этой идеи было признание того, что реакции живых организмов обусловлены внешними раздражениями благодаря деятельности головного мозга, а не «по воле Божьей». В России эта идея была с воодушевлением воспринята научной и литературной общественностью. Вершиной этого был выход в свет знаменитого труда Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863), оставившего глубокий след в мировой культуре. Свидетельством служит тот факт, что в 1965 г., когда исполнилось столетие со дня выхода этой книги в свет, в Москве под патронажем ЮНЕСКО прошла международная конференция, на которой присутствовали многие ведущие нейрофизиологи мира. И. М. Сеченов впервые полно и убедительно доказал, что психическая деятельность человека должна стать объектом изучения физиологами.

И. П. Павлов развил эту мысль в виде «учения о физиологии условных рефлексов».

Ему принадлежит заслуга в создании метода экспериментального исследования «высшего этажа» головного мозга коры – больших полушарий. Этот метод назван «методом условных рефлексов». Он установил фундаментальную закономерность: предъявление животному (И. П. Павлов проводил исследования на собаках, но это верно и для человека) двух стимулов – вначале условного (например, звук зуммера), а затем безусловного (например, подкармливание собаки кусочками мяса). После некоторого числа сочетаний это приводит к тому, что при действии только звука зуммера (условного сигнала) у собаки развивается пищевая реакция (выделяется слюна, собака облизывается, скулит, смотрит в сторону миски), т.е. образовался пищевой условный рефлекс (рис. 3). Собственно этот прием при дрессировке был давно известен, но И. П. Павлов сделал его мощным инструментом научного исследования функций головного мозга.

Физиологические исследования в сочетании с изучением анатомии и морфологии головного мозга привели к однозначному заключению – именно головной мозг является инструментом нашего сознания, мышления, восприятия, памяти и других психических функций.

Основная трудность исследования заключается в том, что психические функции чрезвычайно сложны. Психологи исследуют эти функции своими методами (например, при помощи специальных тестов изучают эмоциональную устойчивость человека, уровень умственного развития и другие свойства психики). Характеристики психики исследуются психологом без «привязки» к мозговым структурам, т.е. психолога интересуют вопросы организации самой психической функции, но не то, как работают отдельные части головного мозга при осуществлении этой функции. Только относительно недавно, несколько десятилетий назад, появились технические возможности для исследования методами физиологии (регистрация биоэлектрической активности головного мозга, исследование распределения тока крови и др., подробнее см. далее) некоторых характеристик психических функций – восприятия, внимания, памяти, сознания и др. Совокупность новых подходов к исследованию головного мозга человека, сфера научных интересов физиологов в области психологии и привели к появлению в пограничной области этих наук новой науки – психофизиологии. Это обусловило взаимопроникновение двух областей знаний – психологии и физиологии. Поэтому физиологу, который исследует функции головного мозга человека, необходимы знания психологии и применение этих знаний в своей практической работе. Но и психолог не может обойтись без регистрации и исследования объективных процессов головного мозга с помощью электроэнцефалограмм, вызванных потенциалов, томографических исследований и пр. Какие же подходы к исследованию физиологии головного мозга человека привели ученых к современной сумме знаний?

Из книги Кольцо царя Соломона автора Лоренц Конрад З.

ВВЕДЕНИЕ Во века веков не рождалось царя Мудрее, чем царь Соломон; Как люди беседуют между собой Беседовал с бабочкой он Редьярд Киплинг Библейская легенда рассказывает, что мудрый царь Соломон, сын Давида, «говорил и со зверями, и с дикими птицами, и с ползающими

Из книги Собаки. Новый взгляд на происхождение, поведение и эволюцию собак автора Коппингер Лорна

Введение

Из книги Здоровье Вашей собаки автора Баранов Анатолий

Введение Собака живет рядом с человеком более двенадцати тысяч лет. Однако не исключено, что контакты человека с волком начались несколькими тысячелетиями ранее, и, по-видимому, между волком и первой собакой было, по крайней мере, пять тысяч поколений одомашненных

Из книги Основы зоопсихологии автора Фабри Курт Эрнестович

Введение

Из книги Племенное дело в служебном собаководстве автора Мазовер Александр Павлович

ВВЕДЕНИЕ Собаководство как один из видов животноводства имеет большое оборонное и народнохозяйственное значение.О роли собаководства в военном деле говорит опыт разностороннего применения служебных собак на фронтах Великой Отечественной войны, а в мирные годы - для

Из книги Диагностика и коррекция отклоняющегося поведения у собак автора Никольская Анастасия Всеволодовна

Введение В последние годы во многих странах и особенно в крупных городах общество все чаще сталкивается с проблемой отклоняющегося поведения домашних питомцев, прежде всего собак. С высокой частотой встречаются такие феномены, как необоснованная (или кажущаяся

Из книги Операция „Лесные муравьи" автора Халифман Иосиф Аронович

Введение Каждому с детских лет ещё по букварю известна сказка о том, как Солнце, Мороз и Ветер спорили, кто из них сильнее.Если эту старую сказку перевести на современный экологический лад, она прозвучит примерно так: кто сильнее в охране необходимых для жизни всего живого

Из книги Метаэкология автора Красилов Валентин Абрамович

Введение Возникший на позднем этапе эволюционной истории, человек хранит в генетической памяти информацию о многих миллионах предшествующих видов. В иной форме эта информация содержится в палеонтологической летописи. Изучение организмов, которые давно исчезли с

Из книги Насекомые защищаются автора

Введение Жизнь на Земле наиболее богато воплотилась в насекомых: неисчислимо разнообразие их форм, расцветок, причудливых образований, необыкновенна приспособляемость к различным условиям жизни. Видов насекомых больше, чем видов всех остальных животных и растений,

Из книги Чем питаются насекомые [иллюстрации В. Гребенникова] автора Мариковский Павел Иустинович

Введение Что едят насекомые? Ну, допустим, растения, друг друга, быть может, еще кое-что. Не слишком ли простая и узкая тема, чтобы ей посвятить целую книжку?Мир насекомых бесконечно разнообразен, видов насекомых существует больше, чем всех остальных животных и растений,

Из книги Тайны мира насекомых автора Гребенников Виктор Степанович

Введение Из своих книг о природе («Миллион загадок», Новосибирск, 1968, «В стране насекомых», Москва, «Колос», 1970, «Мой удивительный мир», Новосибирск, 1983), журнальных очерков и рассказов, сценариев к телепередачам, научных статей я выбрал только то, что о насекомых Сибири.

Из книги Занимательная зоология. Очерки и рассказы о животных автора Цингер Яков Александрович

Введение Собираясь ещё в отрочестве и ранней юности стать зоологом, я не имел, как, вероятно, и многие, правильного представления о богатстве и разнообразии животного мира, о необычайной многочисленности видов животных, среди которых так увлекавшие в детстве львы, тигры,

Из книги Взаимная помощь среди животных и людей как двигатель прогресса автора ВВЕДЕНИЕ В этой книге я постаралась ответить на вопросы, которые мне часто задают на конференциях и семинарах такие же мужчины и женщины, как и вы.Назначение этого небольшого сборника вопросов и ответов - помочь вам применить на практике те идеи, которые я уже достаточно

Понравилась статья? Поделитесь ей
Наверх