Функції нової кори головного мозку й вища нервова діяльність людини
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Ви́ща нерво́ва дія́льність (ВНД) — сукупність різноманітних форм спільної діяльності кори півкуль великого мозку і підкіркових структур, яка забезпечує взаємодію цілісного організму із навколишнім середовищем (поведінку людини)
Нервова система складається з мільйонів нервових клітин — нейронів. По чутливих нейронах інформація про зміни, що відбулися всередині й поза тілом, надходить у спинний і головний мозок. По рухомих нейронах мозок передає команди до залоз і м’язів.
Складові частини нервової системи — це центральна нервова система, що включає головний і спинний мозок, і периферична нервова система, що зв’язує центральну нервову систему з усіма іншими частинами тіла.
У центральній нервовій системі відбувається обробка нервових імпульсів, які надходять від усього тіла. Периферична нервова система одержує інформацію про всі зміни, що відбуваються поза тілом.
Передача[ред. | ред. код]
Нервові імпульси являють собою комбінацію електричних і хімічних сигналів. Вони передаються зі швидкістю близько 4 м/с, тому ми реагуємо на різні подразники майже миттєво. Зміни збудливості нервових і м’язових клітин пов’язані із змінами рівня поляризації їх мембран при виникненні процесу збудження . При зменшенні величини мембранного потенціалу збудливість незначно підвищується, а якщо слідом за зменшенням мембранного потенціалу виникає потенціал дії, то збудливість повністю зникає і мембрана клітини стає нечутливою (рефрактерною) до яких би то не було впливів. Це стан повної незбудливості отримало назву фази абсолютної рефрактерності. Для швидкопровідних нервових волокон теплокровних тварин її тривалість становить 0,4 мс, для скелетних м’язів 2,5-4 мс, для м’язів серця 250–300 мс[1].
Компоненти[ред. | ред. код]
Рефлекторна дуга — це найпростіший нервовий провідний шлях, що дозволяє вам миттєво реагувати на що-небудь. Якщо ви наступите босою ногою на осколок, це пустить у хід рефлекторну дугу. Болючий рецептор, розташований у підошві ноги, пустить чутливим нервом вгору по нозі імпульс у спинний мозок. Потім по руховому нерву імпульс повернеться назад і примусить м’яз ніг різко смикнути ступню.
Спинний мозок— це товстий пучок нервової тканини, що йде безпосередньо від головного мозку. Його захищають кістки хребта—хребці. Спинний мозок розділений на 31 ділянку, від кожної з них у праву і ліву половини тіла відходить по парі периферичних нервів. Усі чутливі та рухові нерви, крім тих, що розташовані в голові, проходять через спинний мозок і закінчуються в головному мозку.
Тіло людини відчуває зміни, що відбуваються навколо неї. Шкіра безпосередньо стикається із зовнішнім світом, і саме в шкірі знаходиться більшість чутливих рецепторів. Ці рецептори дозволяють вам відчувати біль, жару, тиск і багато чого іншого. Нижні шари шкіри захищені верхнім шаром — епідермісом, що складається з мертвих клітин. Однак функції шкіри не тільки захисні — вона допомагає підтримувати постійну температуру тіла, рятуватися від відходів життєдіяльності організму і накопичувати жир.
Особливо чутливі нервові рецептори кінчиків пальців. Існують сотні типів рецепторів, і всі вони розташовані на кінцях чутливих нервових відростків. Якщо безліч таких рецепторів приводиться в дію одночасно, у мозок по нервовому волокну передається дуже сильний імпульс.
Розташовані в більш глибоких шарах шкіри рецептори тиску посилають у мозок імпульси, після того як вони «відчують» сильний тиск. Нерви, що йдуть від кінчиків пальців, поєднуються в більш великі нерви, що проводять імпульси від усієї кисті руки. Ці нерви, у свою чергу, поєднуються з іншими нервами руки в міру наближення до спинного мозку.
Особливі шкірні рецептори «відчувають» гаряче і холодне, гладке і шорсткувате. Усі рецептори поєднуються в мережу нервів, що підходить до центральної нервової системи. По спинному мозку сигнали шкірних рецепторів потрапляють до головного мозку.
Рецептори в усіх частинах тіла почувають по-різному: одні з них сильніше відчувають біль чи жару, інші дотики. Тактильна (дотикова) чутливість кінчиків пальців настільки велика, що сліпі люди можуть читати, обмацуючи букви пальцями.
Болючі рецептори передають інформацію про характер болю, що ти відчуваєш. Біль у шлунку відрізняється від болю, що виникає при порізі пальця. Дотепер точно не відомо, чому в одних випадках ми почуваємо тупий, ниючий біль, а в інших — гострий.
Шари шкіри Шкіра — зовнішній покрив людини й інших хребетних. Шкіра охороняє внутрішні органи від ушкодження, зневоднювання й інфекції. Проте мікроорганізми можуть проникати всередину через волосяні фолікули і потові залози, а також при укусах комах.
Шкіра — це найбільший орган тіла, що складається з двох основних шарів — епідермісу і дерми. Під дермою пролягає підшкірна клітковина, яку утворює жирова тканина. Товщина шару підшкірної клітковини в різних людей і в різних місцях тіла різна.
Клітини верхнього шару шкіри — епідермісу — роговіють і .злущуються під впливом зовнішнього середовища і відмирають щодня. Омертвілі клітини постійно заміняються новими за рахунок клітин глибокого шару, що безупинно розмножуються. Водонепроникний епідерміс охороняє шкіру від проникнення в неї води і від випаровування через шкіру рідини тіла. Крім того, клітини епітелію містять пігмент, що визначає колір шкіри. Під впливом сонячних променів пігментація шкіри збільшується, і засмагла шкіра захищає організм від надмірних світлових впливів.
Найбільш товстий і щільний роговий шар у людини утворюється в тих місцях, що піддаються найбільшому тертю, — на підошвах ніг, подушечках пальців.
Дерма знаходиться під епідермісом. Вона утворена шарами пружних еластичних м’язових волокон, що надають шкірі міцності; крім того, у ній є кровоносні судини, капіляри, нервові закінчення, волосяні фолікули та потові залози.
Підшкірна клітковина — найглибший шар шкіри. Вона складається з пухкої жирової тканини. У жирових клітинах відкладаються запаси жиру, що служать теплоізолюючим матеріалом (тому шкіра так добре зберігає тепло) і поживною речовиною. Проходячи через підшкірну жирову клітковину, еластичні волокна зв’язують дерму із м’язами, що лежать нижче.
Протоки сальних залоз відкриваються у волосяні сумки, виділяючи шкірне сало, що служить змащенням волосся та шкіри і перешкоджає розвитку мікробів. Секрет сальних залоз містить жирні кислоти, воски і стероїди, його функція — захист фолікул від пилу і мікроорганізмів.
«Гусяча» шкіра. В основі кожного волоса шкіри знаходиться крихітний м’яз. Коли людині холодно, м’яз одержує нервовий імпульс і скорочується. При цьому волосся набуває вертикального положення, а шкіра довкола нього злегка здувається, покривається мурашками. Така шкіра називається «гусячою». Цей рефлекс є рудиментарним — він зберігся ще від часів густого волосяного покриву, що вкривав тіло людини. При цьому у ссавців з густою шерстю, які мають такий рефлекс, рефлекс виступання шерсті створює тепловий шар повітря між волосинами та, таким чином, допомагає зігрітися.
Рецептори. Багато спеціальних клітин шкіри можуть сприймати зміни, що відбуваються у навколишньому світі. Бувають терморецептори, які реагують на високу та низьку температуру навколишнього середовища чи його предметів. Рецептори, які реагують на високі температури розташовані набагато нижче, ніж рецептори, які реагують на низькі температури. Тому людині більш властиво мерзнути, ніж відчувати тепло. Бувають рецептори, які відрізняють тверді предмети від м•яких, гострі від тупих, є рецептори відчуття болю, дотику, тиску… Деякі рецептори сприймають лише один різновид впливу, а інші — кілька різновидів. Отримана інформація з нервової системи надходить у мозок для обробки.
Тип вищої нервової діяльності[ред. | ред. код]
Тип вищої нервової діяльності — це сукупність основних властивостей вищих відділів центральної нервової системи (сили нервових процесів, їх рухливості і врівноваженості) характеризують вроджені індивідуальні особливості вищої нервової діяльності людини і тварин. Розрізняють 4 типи ВНД:
- Жвавий;
- спокійний;
- нестерпний;
- слабкий;
Див. також[ред. | ред. код]
- сигнальна система: Перша сигнальна система, друга сигнальна система
- Вищі психічні функції
- Інститут вищої нервової діяльності і нейрофізіології АН СРСР
- Когнітологія
- Фізіологія ВНД
- Типи вищої нервової діяльності
- Нейробіологія
- Нейрохімія
- Головний мозок
- Нейрон
- Сортування спайков
- Сила нервової системи
Примітки[ред. | ред. код]
Посилання[ред. | ред. код]
Джерела[ред. | ред. код]
Источник
Головний мозок (encephalon) – вищий відділ ЦНС, який розміщується в порожнині черепа. Середня вага у дорослих – 1300-1500 г (2,2% від маси тіла), у новонародженого – 330-400 г. Прогресивний розвиток мозку в людини зумовлений впливом таких соціальних чинників, як праця і членороздільна мова.
Будова головного мозку:
■ вкритий трьома мозковими оболонками – твердою, м’якою і павутинною;
■ складається з 5 відділів: великого (кінцевого), проміжного, середнього, заднього і довгастого;
■ проміжний, середній, довгастий відділи і міст утворюють стовбур головного мозку, нижня поверхня півкуль і стовбурова частина називаються основою мозку,
■ сіра речовина розміщена на периферії (кора великого мозку і мозочка), а біла – в глибині; у стовбурі сіра речовина у вигляді ядер;
■ від головного мозку відходять 12 пар черепно-мозкових нервів”,
■ через увесь стовбур головного мозку проходить сітчастий утвір (ретикулярна формація) – особливе скупчення нейронів, яке здійснює регуляцію збудливості і тонусу відділів ЦНС;
■ навколо верхньої частини стовбура розміщена лімбічна система (первісний мозок) – сукупність структур (морський коник, мигдалеподібне тіло, поясна закрутка, прозора перегородка), які беруть активну участь у підтриманні гомеостазу, вияві інстинктів, модуляції поведінки, виходячи з внутрішніх потреб організму.
Головний мозок людини
Внутрішня будова спинного мозку: 1 – сіра речовина спинного мозку; 2 – біла речовина спинного мозку; 3 – спинномозковий канал; 4 – передній корінець нерва; 5 – задній корінець нерва; 6 – синапс; 7 – волокно чутливого нерва; 8 – волокно рухового нерва; 9 – тіло чутливого нейрона; 10 – вставний нейрон; 11 – тіло рухового нейрона; 12 – скелетний м’яз; 13 – шкірний рецептор
Будова і функції відділів головного мозку людини
Відділ | Будова | Функції |
Довгастий мозок (myelencephalon) | Ядра (нервові центри функцій). Заднє судинне сплетіння. Перехрест (хіазма) провідних шляхів. IV шлуночок. Ретикулярна формація. Ядра V/II-XII пар ЧМН | Регуляція життєво важливих функцій: дихання, серцево-судинної діяльності, слиновиділення, шлункового соковиділення, жування, ковтання, кашлю, блювання та ін. Регуляція збудливості і тонусу ЦНС. Організовують рефлекси організми |
Задній мозок (metencephalon) | Вароліїв міст. Мозочок: дві півкулі з черв’яком і власною корою. Ретикулярна формація. Ядра V-VII пар ЧМН | Проведення нервових імпульсів. Координація рухів, регулювання рівновагу тіла і підтримання тонусу м’язів. Регуляція збудливості і тонусу ЦНС. Організовують рефлекси організму |
Середній мозок (mesencephalon) | Дах із 4-горбиковим тілом: ■ верхні горбики; ■ нижні горбики. Ніжки мозку з ядрами: ■ червоне ядро; ■ чорна субстанція. Ретикулярна формація. Ядра III-IV пар ЧМН | Регуляція тонусу скелетних м’язів. Первинний зоровий центр (рухи очей, акомодація, зміна просвіту зіниць). Первинний слуховий центр (напруження перетинки, слухових кісточок). Регуляція пози і рухів тіла. Гальмує рухову активність спинного мозку. Координація руху кінцівок. Регуляція збудливості і тонусу ЦНС. Організовують рефлекси цілісного організму |
Проміжний мозок (diencephalon) | Таламус (специфічні та неспецифічні ядра). Гіпоталамус (сірий горб, соско ви дне тіло й лійка) з ядрами. Епіфіз. Гіпофіз. IV шлуночок. Ретикулярна формації. Ядра II пари ЧМН | Аналіз, розподіл і перемикання інформації на різні ділянки півкуль від органів тіла. Вищий центр больової чутливості Вищий центр регуляції вегетативних функцій: терморегуляція,, регуляція обміну речовин, діяльності серця, ЗВС, сну, бадьорості, гомеостазу та ін. Регуляція збудливості і тонусу ЦНС. Організовують рефлекси організми |
Кінцевий мозок (telencephalon) | Великий мозок ■ великі півкулі з корою. Базальні ядра ■ смугасте тіло і бліда куля. 1 та II бічні шлуночки. Ядра I пари ЧМН | Сприйняття, перетворення сигналів з довкілля та формування відповіді. ВИД (пам’ять, мислення, мова, свідомість). Підсвідома нервова діїльність Є вищими відділами екстрапірамідальної системи, що забезпечує умовнорефлекторну діяльність скелетних м’язів. Організовують рефлекси організму |
Великі півкулі головного мозку – утвори великого (кінцевого) мозку. Права і ліва півкулі складаються із сірої речовини, що утворює кору і підкірку (сукупність ядер), та білої речовини, яка міститься під корою. Кора півкуль – шар сірої речовини на поверхні півкуль, який є осередком всіх вищих функцій, носієм людського інтелекту. Товщина кори – 1,3-4,5 мм, площа – 2000-2500 см2; кількість клітин – близько 14 млрд. У корі головного мозку людини за сучасною класифікацією розрізняють давню (paleocortex), стару (archeocortex) і нову кору (neocortex), а також кору перехідного характеру – проміжну, або середню (mesocortex). Вивченням мікроскопічної будови кори займається наука, що називається архітектонікою кори великого мозку. Систематичне вивчення будови кори великого мозку почалося наприкінці
XIX століття. Одним із перших дослідників мікроскопічної будови кори був видатний український учений, професор Київського університету Володимир Олексійович Бец. Його праці мали особливо велике значення для розвитку цитоархітектоніки кори. Кора великих півкуль, незважаючи на незначну товщину, нас дуже складну будову. Починаючи з поверхні кори, у глибину клітини утворюють декілька шарів, розміщених у певній послідовності, як це було встановлено В. О. Бецом ще в 1874 році. Залежно від філогенетичного походження окремі ділянки кори містять різну кількість шарів, які відрізняються будовою, формою, розмірами та розташуванням нервових клітин і волокон. Лише нова кора має типову шестишарову будову. Давня, стара і проміжна кора мас значно простішу будову і містить значно меншу кількість у Їхньому складі клітинних шарів.
На поверхні кори виділяють чутливі, рухові й асоціативні зони, які відрізняються за будовою і функціями: 1) шкірно-м’язово зона – позаду від центральної борозни; 2) рухова – спереду від центральної борозни; 3) слухова – скронева частка; 4) нюхово – скронева частка; 5) смакова – скронева частка; б) зорова – потилична частка; 7) мовна – представлена в ділянках лобової, скроневої, тім’яної часток. Асоціативні зони поєднують діяльність рухових і сенсорних зон, з їх діяльністю найбільше пов’язані вищі психічні функції: пам’ять, мова, мислення, свідомість та ін. Кора півкуль є осередком усіх вищих функцій організму (абстрактне мислення, свідомість, вищі емоції та ін.), носієм людського інтелекту, матеріальною основою психічної діяльності людини. Вона забезпечує здійснення складних рефлекторних реакцій, які складають основу вищої нервової діяльності (пам’ять, емоції, мислення та ін.).
Зв’язок між півкулями здійснюється через мозолисте тіло. Серед щілин, борозен, звивин поверхні півкуль виділяють три найбільших борозни: центральну, бокову і потилично-тім’яну. Ці борозни відділяють у кожній півкулі 4 основних частки: лобову, тім’яну, потиличну і скроневу. Усередині півкуль розташовані 4 шлуночки, які з’єднані з іншими порожнинами ЦНС, і утворюють разом єдину гідродинамічну систему.
Источник
Безумовні і умовні рефлекси. Питання про фізіологічні закономірності діяльності кори великих півкуль головного мозку залишалось не з’ясованим аж до початку XX ст. Вчені розуміли, що з функцією кори великих півкуль зв’язана психіка, «душевна» діяльність, тобто довільні дії, які нібито здійснюються за бажанням або наміром тварини чи людини незалежно від будь-яких впливів ззовні. Але до І. М. Сєченова і І. П. Павлова фізіологи не знали шляхів і методів вивчення психічної, «душевної» діяльності. Тому довгий час у науці панували ідеалістичні погляди, згідно з якими психічна діяльність людини є нібито проявом нематеріального начала — душі, що між психічними і фізіологічними процесами нібито немає нічого спільного.
І. М. Сєченов — основоположник російської матеріалістичної фізіології — перший із фізіологів підійшов до вивчення діяльності кори великих півкуль з матеріалістичних позицій. У своїй книзі «Рефлекси головного мозку», яка вийшла в світ у 1863р., І. М. Сєченов доводив, що і в основі психічної діяльності людини лежать рефлекторні реакції, здійснювані у відповідь на вплив зовнішнього середовища. Він доводив, що між психічними і фізіологічними процесами є тісний зв’язок і вважав, що навіть в основі мислення лежить рефлекторний механізм.
І. П. Павлов за допомогою розробленого ним об’єктивного методу дослідження поведінки тварин — умовних рефлексів — відкрив фізіологічні закони діяльності кори великих півкуль і створив вчення про вищу нервову діяльність. Численні експерименти, проведені І. П. Павловим і його учнями за допомогою цього методу, підтвердили думку І. М. Сєченова проте, що вся діяльність організму, в тому числі і психічна, причинно зумовлена, тобто є реакцією організму на подразнення із зовнішнього або внутрішнього середовища. Всю рефлекторну діяльність людини і тварини І. П. Павлов поділив на дві категорії: безумовні і умовні рефлекси.
Безумовні рефлекси — це природжені реакції організму на подразнення з зовнішнього або внутрішнього середовища. Вони неминуче проявляються в усякого здорового організму тварини і людини в певний момент його життя, якщо діє подразник, що їх викликає. Рефлекси чхання, кліпання, кашлю і т. п.— це прості безумовні рефлекси; а такі безумовні рефлекси, як харчовий, оборонний, статевий і т. п.,— це складні рефлекси, що називаються інстинктами.
Безумовні рефлекси є видовими: вони властиві кожній особині даного виду тварин.
Здійснення безумовних рефлексів зв’язане з діяльністю нижчих відділів центральної нервової системи — спинного мозку і стовбура головного мозку. Про це свідчить той факт, що при наявності цих відділів безумовні рефлекси зберігаються у тварин і після видалення кори великих півкуль головного мозку. Але в нормальних умовах діяльності здорового організму безумовні рефлекси відбуваються під значним впливом кори великих півкуль головного мозку.
Безумовні рефлекси постійні.
Навколишнє середовище безперервно змінюється; тварини, і особливо людина, поведінка якої визначається сукупністю суспільних відносин, виявляються все в нових і нових умовах. Тому в житті тварин, і особливо людини, виключно велике значення мають тимчасові зв’язки організму з середовищем — умовні рефлекси.
Умовні рефлекси, на відміну від безумовних, є індивідуальними: в одних організмів даного виду вони можуть бути, а в інших їх може не бути. Це рефлекси набуті. Вони виробляються у тварин чи людини в процесі індивідуального життя і надбудовуються на базі безумовних рефлексів.
Умовні рефлекси є функцією вищого відділу центральної нервової системи — кори великих півкуль головного мозку. Якщо у тварини видалити кору великих півкуль головного мозку, то всі умовні рефлекси зникнуть.
Утворення умовних рефлексів. Умовні рефлекси утворюються на основі безумовних, природжених рефлексів. Основною умовою утворення умовного рефлексу є поєднання того чи іншого індиферентного (байдужого) подразника з дією подразника, який викликає безумовний рефлекс. Так, звук дзвоника не викликає у собаки слиновиділення. Але якщо звук дзвоника кілька разів поєднати з годівлею тварини, то пізніше один лише звук дзвоника викличе у собаки всю ту складну реакцію, яку раніш викликала їжа: тварина буде облизуватись, шукатиме їжу, у неї почне виділятися слина. Виділення слини на їжу, що потрапила в рот, є прояв природженого, безумовного рефлексу. Слиновиділення на звук дзвоника, який кілька разів «підкріплювався» годівлею тварини,— це набутий, умовний рефлекс. Подразники, що викликають природжені, спадкові рефлекси, називаються безумовними. Подразники, що викликають набуті рефлекси, називаються умовними, або сигналами. Умовний рефлекс може вироблятись на будь-який сигнал, якщо він кілька разів поєднувався з дією безумовного подразника. Умовні рефлекси можуть вироблятись не тільки на поодинокі зовнішні подразники, але й на комплекси їх, на порядкове місце подразника, на припинення його дії тощо. Нарешті умовним подразником може бути час: якщо собаці давати їжу через кожні п’ять хвилин, то після кількох дослідів у нього виділятиметься слина тільки на п’ятій хвилині після попередньої годівлі.
Вироблений умовний рефлекс може бути основою для утворення нового умовного рефлексу — умовного рефлексу другого порядку, а на основі другого може утворитись умовний рефлекс третього порядку і т. д.
В утворенні тимчасових нервових зв’язків, комплексних умовних рефлексів і рефлексів вищого порядку проявляється синтетична діяльність кори великих півкуль головного мозку. Утворення умовного рефлексу е проявом фізіологічного синтезу.
Механізм утворення умовних рефлексів. Умовний рефлекс утворюється внаслідок встановлення в корі великих півкуль тимчасового зв’язку між двома вогнищами збудження. Коли собака їсть, їжа подразнює смакові рецептори ротової порожнини. Збудження, що виникає в рецепторах, по доцентрових нервах надходить у слиновидільний центр в довгастому мозку. Звідси воно йде по відцентрових нервах до слинної залози і викликає секрецію слини. Це безумовний рефлекс. Одночасно з довгастого мозку збудження надходить у відповідну ділянку кори півкуль головного мозку, де також виникає вогнище збудження.
Якщо перед собакою засвітити електричну лампочку, то ніякого слиновидільного рефлексу не буде (тут світло лампочки є індиферентним подразником). Але нервові імпульси, що виникли в зорових рецепторах ока, проводяться в зорову зону кори півкуль головного мозку і там виникає вогнище збудження.
Якщо ж одночасно або перед годівлею тварин засвічувати електричну лампочку, то в корі півкуль виникають два вогнища збудження: в харчовому центрі і в зоровій зоні. Збудження з цих центрів поширюється по корі і підвищує її збудливість (особливо на шляху між обома вогнищами, де проходять зустрічні хвилі нервових імпульсів). При повторному застосуванні обох подразників між цими вогнищами збудження встановлюється тимчасовий зв’язок, або, за висловом І. П. Павлова, відбуваються «замикання». Тепер нервові імпульси від рецепторів ока йдуть у зоровий центр кори півкуль, звідти вони переходять по протореному шляху в харчовий центр кори, потім у слиновидільний центр довгастого мозку і до слинних залоз, збуджуючи їх роботу. Так замикається дуга умовного рефлексу, і світло електричної лампочки стає умовним подразником (сигналом) їжі.
Такий фізіологічний механізм встановлення тимчасових зв’язків і в людей між різними уявленнями, ідеями, словами, вчинками і т. д.
Таким чином, основна функція кори великих півкуль головного мозку полягає в замиканні тимчасових зв’язків, завдяки яким виробляються умовні рефлекси. Цим самим кора півкуль є вищим органом індивідуального пристосування організму до умов середовища.
Источник