Физиология высшей нервной деятельности как наука. История развития. Методология изучения физиологии ВНД и сенсорных систем

Пирамидные нейроны в  коре имеют различную величину. Они  встречаются во всех слоях коры. Наиболее крупные пирамидные нейроны  находятся в слое IV зрительной области  коры и в слоях III и V других корковых зон. Особо крупные пирамидные нейроны  – нейроны Беца (по имени В.А. Беца, впервые их описавшего) обнаружены в области коркового конца  двигательного анализатора. В отдельных  областях коры пирамидные нейроны особенно богато представлены в слое III; в  местах деления этого слоя на три  подслоя наиболее крупные пирамидные нейроны находят в третьем  подслое. Они, как правило, имеют  верхушечный (аликальный) дендрит со значительным разветвлением, направленный к поверхности коры. В большинстве  случаев верхушечные дендриты доходят  до слоя I коры, где и разветвляются  в горизонтальном направлении. От основания  пирамидного нейрона в горизонтальном направлении отходят базальные  и боковые дендриты, также постепенно дающие разветвления различной длины. Единственный длинный аксон, отходящий  от пирамидного нейрона, направляется вниз в белое вещество и дает разветвленные  по разным направлениям коллатерали. Иногда его ответвления образуют дугу и  направляются к поверхности коры, давая по пути отростки, образующие межнейронные связи.

Кортикализация  и локализация функций.

Кортикализация  функций - представительство в коре больших полушарий головного мозга основных, относительно простых физиол. систем и органов чувств и управление деятельностью этих систем. Старый смысл этого понятия, под к-рым подразумевалась локализация высших психич. функций в определ. участках коры больших полушарий головного мозга (КБП), отвергнут. Совершенствование КБП у млекопитающих, неразрывно связанное с эволюцией всей ЦНС, сопровождается интенсивным ростом восходящих и нисходящих связей, соединяющих КБП и подкорковые структуры. В онтогенезе процесс К. ф. происходит постепенно, поэтому повреждения КБП на ранних этапах индивидуального развития могут не вызвать глубоких функц. расстройств. В результате К. ф. ствол мозга образует с корковыми структурами единый комплекс (напр., чётко выраженные таламокортикальные системы с прямыми и обратными связями). Локальные повреждения КБП приводят к нарушению тех или иных жизненно важных функций. Однако это не означает, что такая функция связана лишь с определённым участком КБП. Разные зоны КБП принимают разл. участие в осуществлении целостной функции организма (напр., для выполнения двигат. функции особенно важны передние отделы КБП). Вместе с этим любая целостная функция организма, имеющая приспособит. характер, является продуктом деятельности мн. мозговых систем.

Первичные и вторичные  сенсорные зоны.

Первичные сенсорные и моторные зоны занимают менее 10% поверхности коры головного мозга и обеспечивают наиболее простые сенсорные и двигательные функции.

Вторичные сенсорные зоны - расположены вокруг первичных сенсорных зон, мене локализованы. Их нейроны отвечают на действие нескольких раздражителей, т.е. они полиморфны.

Моторная зона уютно расположилась  как раз перед центральной  бороздой (поля 4,6,8) и занимается тем, что контролирует произвольные движения тела. Причем, большие участки этой зоны регулируют сокращения мышц пальцев  рук, губ и языка, осуществляющие многочисленные и очень тонкие движения (например, речь, письмо,  игра на фортепиано).

Ассоциативные системы  мозга.

В ассоциативной коре выделяют три ассоциативные системы мозга: таламотеменную, таламолобную и таламовисочную.

Таламотеменная  система представлена ассоциативными зонами теменной коры (поля 5, 7, 40), получающими основные афферентные входы от задней группы ассоциативных ядер таламуса (латеральное заднее ядро и подушка). Теменная ассоциативная кора имеет эфферентные выходы на ядра таламуса и гипоталамуса, моторную кору и ядра экстрапирамидной системы. Основными функциями таламотеменной системы являются гнозис, формирование «схемы тела» и праксис. Под гнозисом понимают функцию различных видов узнавания: формы, величины, значения предметов, понимание речи, познание процессов, закономерностей. К гностическим функциям относится оценка пространственных отношений. В теменной коре выделяют центр стереогнозиса, расположенный сзади от средних отделов постцентральной извилины (поля 7, 40, частично 39) и обеспечивающий способность узнавания предметов на ощупь. Вариантом гностической функции является формирование в сознании трехмерной модели тела («схемы тела»), центр которой расположен в поле 7 теменной коры. Под праксисом понимают целенаправленное действие, центр его находится в надкраевой извилине (поля 39 и 40 доминантного полушария). Этот центр обеспечивает хранение и реализацию программы двигательных автоматизированных актов.

Таламолобная  система представлена ассоциативными зонами лобной коры (поля 9-14), имеющими основной афферентный вход от ассоциативного медиодорсального ядра таламуса. Главной функцией лобной ассоциативной коры является формирование программ целенаправленного поведения, особенно в новой для человека обстановке. Реализация этой общей функции основывается на других функциях таламолобной системы: 1) формирование доминирующей мотивации обеспечивающей направление поведения человека. Эта функция основана на тесных двусторонних связях лоьной коры с лимбической системой и ролью последней в регуляции высших эмоций человека, связанных с его социальной деятельностью и творчеством.; 2) обеспечение вероятностного прогнозирования, что выражается изменением поведения в ответ на изменения обстановки окружающей среды и доминирующей мотивации; 3) самоконтроль действий путем постоянного сравнения результата действия с исходными намерениями, что связано с созданием аппарата предвидения (акцептора результата действия).

При повреждении префронтальной лобной коры, где пересекаются связи  между лобной долей и таламусом, человек становится грубым, нетактичным, ненадежным, у него появляется тенденция  к повторению каких-либо двигательных актов, хотя обстановка уже изменилась и надо выполнять другие действия.

Таламовисочная  система изучена не достаточно. Но если говорить о височной коре, то надо отметить, что некоторые ассоциативные центры, например стереогнозиса и праксиса, включают в себя и участки височной коры (поле 39). В височной коре расположен слуховой центр речи Вернике, находящийся в задних отделах верхней височной извилины (поля 22, 37, 42 левого доминантного полушария). Этот центр обеспечивает речевой гнозис – распознавание и хранение устной речи, как собственной, так и чужой. В средней части верхней височной извилины (поле 22) находится центр распознавания музыкальных звуков и их сочетаний. На границе височной, теменной и затылочной долей (поле 39) находится центр чтения письменной речи, обеспечивающий распознавание и хранение образов письменной речи.

Гнозис - собирательное понятие для процессов перцептивной категоризации (опознания) стимулов разной модальности (напр., зрительный и слуховой гнозис, стереогноз и т.д.).

Праксис - (греч. praxis действие) способность к выполнению целенаправленных двигательных актов.

 

Вопрос 2. Нарисуйте схему разреза полушарий во фронтальной плоскости и обозначьте проекции общей чувствительности и двигательной системы в коре.

Схема чувствительного и  двигательного гомункулусов. Разрез полушарий во фронтальной плоскости: а – проекция общей чувствительности в коре постцентральной извилины; б – проекция двигательной системы  в коре прецентральной извилины.

 

Тема 3. Общие принципы работы анализаторов

№ 3.1

Вопрос 1. Поясните термины и запишите их в свой словарь

Анализаторы - сложные чувствительные образования нервной системы, воспринимающие раздражения из окружающей среды и ответственные за формирование ощущений.

Сенсорная система - совокупность периферических и центральных структур нервной системы, ответственных за восприятие сигналов различных модальностей из окружающей или внутренней среды.

Орган чувств - специализированная периферическая анатомо-физиологическая система, обеспечивающая, благодаря своим рецепторам, получение и первичный анализ информации из окружающего мира и от других органов самого организма, то есть из внешней среды и внутренней среды организма.

Ощущение - отражение свойств предметов объективного мира, возникающее в результате воздействия их на органы чувств и возбуждения нервных центров коры головного мозга.

Модальность (англ. modality) - термин, означающий в литературе по психологии и физиологии принадлежность к определенной сенсорной системе (анализатору) и использующийся для обозначения, характеристики или классификации ощущений, сигналов, стимулов, информации, рецепторов, расстройств (напр., Модально-специфические расстройства памяти). Так, сигнал, несущий одну и ту же информацию, но предъявленный на световом табло или в виде звукового раздражителя, имеет, соответственно, разные модальности - зрительную и слуховую.

Валентность (в теории поля Курта Левина) – психологическая значимость объекта, события, человека, цели, области и т.д. в жизненном пространстве индивида.

Рецептор (лат. recipere – получать) – 1. специализированная нервная клетка или её часть, которая преобразует физические стимулы в потенциалы рецептора; 2. периферийные клетки в различных сенсорных системах, которые реагируют на определённые формы физической энергии, например, палочки и колбочки в сетчатке, волосковые клетки в кортиевом органе внутреннего уха, чувствительные к давлению клетки в коже и кровеносных сосудах, вкусовые сосочки на языке и др.; 3. проприорецепторы, которые реагируют на внутреннюю стимуляцию, например, рецепторы растяжения во внутренних органах, кинестетические рецепторы в суставах и сухожилиях; 4. постсинаптические нейроны, которые реагируют на высвобождение нейротрансмиттерных веществ в нервной системе.

Рецепторный потенциал — биопотенциал, возникающий при деполяризации поверхностной мембраны рецептора, обусловленной действием на него раздражителя.

Рецепторное поле может быть источником осознаваемого ощущения и источником рефлекса, то есть рефлексогенной зоной.

Порог ощущения - минимальная величина раздражителя, вызывающая ощущение.

Порог различения -  это то количество стимула которое необходимо добавить к данному стимулу для возникновение чувства различия.

Интенсивность ощущений - нарастание или падение количественной стороны ощущения, от низшего порога раздражения (когда ощущение только возникает) до верхнего порога (когда данное ощущение исчезает или делает качественный скачок).

Инерционность - это стремление объекта поддержать свое состояние и поведение при отсутствии воздействий на него.

Адаптация (позднелат. adaptatio — прилаживание, приспособление, от лат. adapto — приспособляю), процесс приспособления строения и функций организмов (особей, популяций, видов) и их органов к условиям среды.

Код — правило (алгоритм) сопоставления каждому конкретному сообщению строго определённой комбинации символов (знаков) (или сигналов).

Кодирование - операция отождествления символов или групп символов одного кода с символами или группами символов другого кода.

Латеральное торможение - отношение между нервными клетками, когда возбуждение одного нейрона приводит к торможению активности другого нейрона.

Возвратное торможение - неврологический феномен, при котором клетка после запуска производит действие самоторможения.

 

Вопрос 2. Классификация  рецепторов.

А) В зависимости от вида воспринимаемого раздражителя, на который  они оптимально настроены, различают  пять типов рецепторов.

Механорецепторы возбуждаются при их механической деформации; расположены  в коже, сосудах, внутренних органах, опор­но-двигательном аппарате, слуховой и вестибулярной системах.

Хеморецепторы воспринимают химические изменения внешней и  внутренней среды организма. К ним  относятся вкусовые и обонятельные рецепторы, а также рецепторы, реагирующие  на изменение состава крови, лимфы, межклеточной и цереброспинальной  жидкости (изменение напряжения О2 и  СО2, осмолярности и рН, уровня глюкозы  и других веществ). Такие рецепторы  есть в слизистой оболочке языка  и носа, каротидном и аортальном тельцах, гипоталамусе и продолговатом  мозге.

Терморецепторы реагируют  на изменения температуры. Они подразделяются на тепловые и холодовые рецепторы  и находятся в коже, слизистых  оболочках, сосудах, внутренних органах, гипоталамусе, среднем, продолговатом  и спинном мозге.

Фоторецепторы в сетчатке глаза воспринимают световую (электромагнитную) энергию.

Ноцицепторы, возбуждение  которых сопровождается болевыми ощущениями (болевые рецепторы). Раздражителями этих рецепторов являются механические, термические и химические (гистамин, брадикинин, К+, Н+ и др.) факторы. Болевые  стимулы воспринимаются свободными нервными окончаниями, которые имеются  в коже, мышцах, внутренних органах, дентине, сосудах. С психофизиологической точки зрения рецепторы подразделяют в соответствии с органами чувств и формируемыми ощущениями на зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные и  тактильные.

Б) С психофизиологической точки зрения рецепторы подразделяют в соответствии с органами чувств и формируемыми ощущениями на: зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, тактильные.

В) В зависимости от расположения в теле и характера воспринимаемых стимулов, рецепторы делятся на три  типа:

экстерорецепторы - реагируют  на стимулы, поступающие из внешней  среды, например, уши, глаза и т.д.