Системный аспект функционирования и исследование нервной системы (стр. 3 из 7)

Второй этаж – сегментарные центры и крупные межорганные сплетения (рисунок 4). Структура их может быть сложной. Информацию получают “снизу” – от местных сплетений или от собственных рецепторов, от ”соседей” таких же клеток и “сверху” - от вышележащих центров. Программа переработки тоже жесткая, но более разнообразная:

a) Роль сервомотора – усиление “приказов” сверху;

b) Пространственное и временное суммирование раздражителей;

c) Передача информации в вышележащие этажи;

d) Передача возбуждения на рабочие клетки через местные сплетения или непосредственно;

Программа осуществляется за счёт структуры и порогов возбудимости. В них заложены “модели” деятельности. Возможна цикличность деятельности благодаря обратным связям. Приспособление - через перестройку (гипертрофии) клеток.

Третий этаж вегетативной нервной системы условно называется уровнем “главных” центров. Главный центр – это сосредоточение программы управления одной функциональной системой (дыхательной, сердечно-сосудистой).

На этом уровне появляется две системы клеток – симпатическая и парасимпатическая. Общий принцип действия их одинаковый – химический, но действие более или менее противоположно, хотя точки приложения медиаторов на “химическую цепь” не одни и те же (рисунок 4).

Рисунок 4. Схема “химической цепочки” в рабочих клетках на разные звенья которой действуют медиаторы симпатического С и парасимпатического ПС отделов вегетативной нервной системы. Их действие противоположно по знаку, но имеет разные точки приложения, поэтому в некоторой степени они дополняют друг друга.

Возможно, что парасимпатический отдел более поздний и связан с развитием соматической нервной системы.

Центр – это комплекс клеток, имеющих между собой прочные связи, хотя и необязательно расположенных рядом, но обеспечивающих одну программу. В некоторых главных центрах имеются два связанных между собой ”подцентра” – симпатический и парасимпатический. Возбуждение одного тормозит другой. Оба имеют связи с высшими и низшими этажами.

Главный центр выполняет большую программу переработки инофырмации. В результате в нём вырабатываются группы импульсов, обеспечивающих циклическую деятельность рабочих органов. Программа состоит из:

a) Самостоятельной деятельности центров – в них возникают импульсы и без внешних воздействий;

b) Восприятия возбуждающих и тормозящих воздействий из органов

c) Восприятие аналогичных воздействий из вышестоящих этажей нервной системы;

d) Возбуждение и торможение гормонами.

Программа воздействия на рабочие органы осуществляется через симпатический и парасимпатический отделы, возможно с разной частотой импульсов. Непосредственное претворение регулирующего действия идёт через сервомотор первой и второй ступени и через специализированные эндокринные железы.

Четвёртый этаж – высшие вегетативные центры (ВВЦ). Горизонтальными связями они тесно связаны с высшими этажами четвёртой РС – подкоркой, ретикулярной формацией, с “эндокринным мозгом” – гипофизом. Через вертикальные связи они соединены с корой и уровнем главных центров. ВВЦ имеет отношение к психике мышления. Их основные назначения: выделение высших кодов регулирования – пространственное и временное интегрирование информации, поступающей со стороны тела и со стороны четвёртой РС, для управления внутренними органами.

Цель – обеспечение программы внешней деятельности организма, осуществляемой скелетной мускулатурой под управлением четвёртой РС. В тоже время программы самой четвёртой РС находятся под воздействием третьей РС, которая не только обеспечивает обратную связь, но и часто играет роль пусковых организмов, включающих программу поведения, т.е. в них заложена значительная часть “программы жизни” – инстинктов.

Схема 5. Схема высших вегетативных центров (высших этажей вегетативной нервной системы – третья РС). ВВЦ и главные центры ГЦ состоят из симпатических С и парасимпатических ПС отделов. Некоторые органы (А,Б) получают импульсы от обеих отделов, другие (В,Г) только от симпатического.

На уровне ВВЦ чувствительная и двигательная сферы разделены. Каждая имеет свою структуру и программу. Чувствительную сферу можно представить себе как комплекс центров чувств и ощущений, опять-таки понимая под центрами сочетания клеток, объединенных одной функцией, а не соседством расположения. Чувствительная вегетативная сфера тесно связанная с подкорковыми соматическими чувствительными центрами из четвёртой РС.

Можно говорить о целой гамме чувств и ощущений: голод – сытость, жажда. Утомление, удушье, холод – тепло, боль и т.д. Все они представлены в вегетативном (ВВЦ) и соматическом отделах подкорки и является структурами модели, связанными с различными центрами на периферии, с нижележащими этажами (ступенями) третьей и четвёртой РС. Кроме специализированных центров есть ещё два общих – центры “приятного” (ПР) и “неприятного” (НПР). Они противоположны друг другу и связаны обратными связями – возбуждение одного тормозит другой. С ними связано несколько моделей-структур, представляющих собой центры эмоций – страха, гнева, горя, радости. Большинство из этих центров имеют представительство в коре, посылая в неё и получая обратно сигналы. Есть центры которые и не представлены в коре. Всякое возбуждение определено какой-то степенью возбуждения одного или нескольких центров и центра ПР или НПР.

Двигательная сфера или точнее “сфера действий” ВВЦ представлена структурами – моделями сложных безусловных рефлексов, часть которых относится к вегетативной нервной системы, часть – к соматической. Они осуществляют много программ действия. Одни универсальные включающиеся от центров ПР, НПР и эмоций, другие – специализированные. Работающие в паре со специальными центрами ощущений и чувств. Большинство соматических и двигательных центров подкорки подчиняются коре, вегетативные, наоборот, чаще всего не имеют коркового контроля. Понятие модели-структуры, осуществляющей определённую программу действий, более соответствует действительности, чем старый термин “двигательный центр”, то есть, с одной стороны, модель может объединять клетки различных участков нервной системы, а с другой стороны, одни и те же клетки могут входить в несколько моделей, участвуя у нескольких программах действий.

Кроме всех перечисленных структур чувствительной и двигательной сфер есть ещё одно образование – ретикулярная формация (РФ), не относящаяся ни к одной из них. Назначение – осуществлять механизм выбора и усиления одной программы при одновременном торможении всех других. Этот механизм чрезвычайно важен, т.е. за счёт его организм выбирает из массы программ одну, имеющую наибольшее значение в данный момент времени. РФ регулирует все отдели центральной нервной системы. В коре она осуществляет внимание, в спинном мозгу, а также в ВВЦ усиливает одни и тормозит другие рефлексы.

Механизм действия РФ не совсем ясен, поскольку неясна природа торможения: есть ли специальная тормозная природа клеток, или тормозные сигналы. Либо же тормозной эффект получается на обычных синапсах за счёт особого ритма. Так или иначе, усиливающий эффект РФ осуществляется по принципу положительной обратной связи. Переключение на тормозной эффект осуществляется вследствие “утомления” клеток РФ или наиболее чувствительного центра.

Схема связей ВВЦ. Они состоят из центров чувств и действий, получающих от уровня главных центров их чувствительного отдела, от коры и от двигательных подкорковых центров четвертой РС. Кроме того они связаны с ретикулярной формацией (РФ), состоящей из двух частей - облегчающей (ОБЛ) и тормозящей (ТОР), которые действуют противоположно и взаимно тормозят друг друга (Г). РФ усиливает одну из текущих программ и ослабляет другие. Кроме того, чувствительные центры связаны с универсальными центрами чувств “приятного” (ПР) и “неприятного” (НПР), которые тоже взаимно тормозят друг друга. Они связаны с центрами эмоций, включающими свою программу действий. Имеются связи со второй РС.

Четвёртая регулирующая система – соматическая, или анимальная, нервная система.

Её основное назначение – управление скелетной мускулатурой и восприятие и переработка информации из внешнего мира.

Высший этап переработки, в котором суммируется информация из вне и изнутри, и представляет собой процесс мышления, осуществляемый в коре.

Разберём отношение четвёртой РС к регулированию внутренних органов.

Очень грубо соматическую нервную систему можно разделить на три этажа:

- Спинной и продолговатый мозг;

- Подкорковые образования;

- Кора.

На первом уровне осуществляются простые безусловные рефлексы с врождёнными программами переработки информации, поступающей с различных участков тела.

Схема 6. Схема связи ВВЦ с другими отделами подкорки.

Сегменты спинного мозга связаны с соответствующими сегментами третьей РС и её местными сплетениями. Здесь осуществляется первый уровень связи.

Подкорка интегрирует простые рефлексы в модели сложных двигательных актов: ходьба, равновесие, даже целые комплексы в системе движения, связанных с эмоциями (мимика, защита, нападение). У человека двигательная сфера находится в коре. В подкорке происходит первичная обработка информации, поступающей из вне через действующие на расстоянии рецепторы – слух, обаяние, зрение. Видимо она и обрабатывает, но врождённой, очень сложной программой, давая сигналы на включение соответствующих двигательных моделей. Чувствительная и двигательная сферы подкорковой четвёртой РС тесно связаны с центром приятного (ЦП) и неприятного (ЦНП), центрами эмоций и ВВЦ третьей РС.