Загальний принцип функціонування нервової системи - дитяча неврологія
Відео: Профілактика і реабілітація при захворюваннях центральної нервової системи вебінар16 03 2015
Цефалізація нервової системи в процесі еволюції характеризувалася утворенням в головному мозку центрів, які все більшою мірою підпорядковували собі нижчі освіти. У підсумку в мозковому стовбурі сформувалися життєво важливі центри автоматичного регулювання різних функцій в масштабі всього організму.
Велике значення має вертикальна організація управління, т. Е. Постійна циркуляція імпульсів між вище і нижчими відділами. Довгий час вважалося, що вищі нервові центри надають постійне гальмівний вплив на нижчі, тому при ураженні вищих відділів растормаживаются нижчі. Найбільшої популярності набула теорія діссолюціі, розроблена англійським неврологом Джексоном. Відповідно до цієї теорії, ураження еволюційно молодих центрів призводить до активізації еволюційно більш древніх відділів, т. Е. Спостерігається як би зворотний хід еволюційного процесу (діссолюціі), розгальмовування древніх форм реагування.
У неврологічній клініці спостерігаються випадки, коли при ураженні вищих центрів виявляється надмірна активність нижчих центрів. Однак суть цих порушень не в діссолюціі, не в вивільненні нижчих центрів з-під впливу вищих. При порушенні центральних впливів знижується гнучкість регулювання і автоматизм цього процесу стає більш примітивним. Крім того, активізація спінальних центрів може виступати як прояв компенсаторних процесів.
Незважаючи на ієрархічну структуру нервової системи, функціонування різних її відділів нероздільно. Для виконання простих дій необхідна взаємодія багатьох складних автоматичних систем нервової регуляції і управління. Рефлекторний принцип нервової діяльності не можна розглядати як просту схему стимул - реакція. Лише в двухнейронной дузі така схема може відповідати дійсності. У більшості випадків будь-яка реакція - результат складної переробки інформації, координованого участі різних інтеграційних рівнів.
Мал. 10. Функції ретикулярної формації. А. Схема активують впливів ретикулярної формації.
Складність процесів управління і регуляції можна проілюструвати на прикладі навіть елементарних реакцій. Дитина почув звук брязкальця, повернув голову в бік звуку і побачив брязкальце. У цьому акті беруть участь мезенцефальние центри слуху і зору, таламус, кора великих півкуль. Для його здійснення необхідна наявність не тільки зв`язків між слуховими і зоровими центрами, а й складного комплексу рефлекторних актів, що забезпечують одночасний поворот голови і співдружності рух очних яблук, перерозподіл тонусу м`язів шиї і всього тіла, а зміна пози вимагає в свою чергу активізації систем, що забезпечують рівновагу тіла. Але ось дитина, побачивши іграшку, тягнеться до неї рукою. Для успішного виконання цієї рухової завдання необхідні як система іннервації довільного рухового акту, так і оцінка відстані до предмета, співвіднесеність м`язового зусилля і відстані, почуття положення руки в просторі, реалізації точного «попадання» руки на предмет.
В цілому послідовність обробки котра надходить в нервову систему інформації та реалізації обраного рішення у вигляді конкретного дії можна умовно розчленувати на наступні етапи. Найбільш периферичний рецепторно-ефекторних рівень, представлений рецепторних апаратом і м`язом, забезпечує, з одного боку, трансформацію енергії подразника в специфічну енергію нервового імпульсу, характерного для певної афферентной системи, а з іншого боку - переробку еферентної нервового сигналу в енергію м`язового скорочення. Рецепторний апарат є основним джерелом аферентації для наступного інтеграційного рівня - сегментарного (рис. 20).
Мал. 20. Продовження.
Б. Загальний принцип обробки інформації в нервовій системі (умовна схема)
Під сегментарним рівнем мається на увазі не тільки власне сегмент спинного мозку, а й «сегментарні» за своєю суттю стовбурові комплекси, що складаються, з чутливих і рухових ядер черепних нервів «Сегмент» має в своєму розпорядженні власними коштами прийому і переробки надходять від рецепторів сигналів, а також апаратом, який виробляє фферентний імпульс до м`яза В процесі еволюції «сегмент» поступово втрачає своє значення як центр вироблення еферентної відповіді, стаючи на пізніх етапах філогенезу лише пунктом перекодування інформації, що надходить від рецепторів. Основну частину цієї перекодованої інформації «сегмент» посилає в вищерозміщений і більш складний апарат інтеграції - підкіркові структури. Одночасно можливе на певному рівні активність еферентних (рухових) сегментарних центрів, що забезпечують відносну сталість готовності м`язів до скорочення.
Підкіркові структури мають значно більш тонкий апарат обробки інформації в порівнянні з «сегментом» і перш за все в зв`язку з наявністю кількох незалежних аферентних каналів, а також завдяки роботі подкорковой еферентної системи (стриопаллидарной). Стриопаллидарная система безпосередньо не пов`язана з м`язом, але, керуючи нею через посередництво сегментарних еферентних центрів, бере участь у виробленні складних автоматизованих рухових актів, які потребують узгодженої роботи багатьох груп м`язів.
Маючи в своєму розпорядженні тонкодіфференцірованной системою прийому і обробки інформації, власними еферентних каналами, підкорковий інтеграційний рівень одночасно є наступним етапом кодування аферентних сигналів, що забезпечує відбір найважливіших відомостей і підготовку їх до прийому в корі великих півкуль.
Таким чином, інформація, яка по аферентні каналах надходить в кору великих півкуль, попередньо обробляється, перекодируется принаймні на трьох етапах: рецепторно-ефекторних, сегментарном і підкірковому. Кожен інтеграційний рівень самостійно обробляє частину інформації і виробляє відповідь, найважливіші же відомості посилає в вищележачі центри, які в свою чергу виконують ту ж задачу. Внаслідок цього в кору надходять лише ті сигнали, які вимагають свідомі цілеспрямовані дії людини.
Багаторазове перекодування аферентних імпульсів на шляху їх до кори забезпечує поетапний «відсів» сигналів, які не мають вирішального значення для організму в цілому і підлягають обробці на «докортікальних» рівнях інтеграції. Це дозволяє корі великих півкуль вирішувати принципові для всього організму завдання, «не відволікаючись на дрібниці». Поряд з цим помилка в роботі будь-якого «докортікального» рівня інтеграції повинна привести до вступу збоченій інформації в корі, і остання, не маючи безпосереднього зв`язку із зовнішнім джерелом інформації, буде виробляти помилкове рішення. Цього не відбувається завдяки багатоканальним вступу аферентних імпульсів до кори, що забезпечує об`єктивну оцінку інформації кожного аферентного каналу, своєчасне виявлення «помилки» і компенсацію, корекцію її. Так, наприклад, зниження зору призводить до активізації діяльності слухового аналізатора, аналізатора чувствітельності- порушення координації рухів, обумовлене зниженням чутливості, компенсується посиленням зорового контролю за положенням тіла в просторі.
Імпульси, що направляються в кору, спочатку надходять в так звані проекційні коркові зони, в яких отримує відображення, «проектується» інформація від всіх рецепторних зон, але вже в обробленому, стислому вигляді. Аналіз і синтез цієї інфорціі здійснюються в коркових центрах, що забезпечують «впізнавання» - зіставлення сигналів з збереженим в пам`яті мозку «чином» джерела інформації, оновлення і конкретизацію його (гностичні центри).
На підставі узгодженої роботи всіх гностичних центрів виробляється об`єктивне уявлення про навколишньому середовищі та стан самого організму. В результаті аналізу ситуації і реальних можливостей рухових систем на даний момент формується «рішення» - план дії.
Реалізація плану дії здійснюється центрами праксису, що забезпечують підбір і послідовне включення сформованих рухових автоматизмів, адекватних нинішнім умовам середовища. Центри праксису є вищими центрами управління руховими актами, і в їх «підпорядкуванні» знаходяться всі еферентні системи нижчих інтеграційних рівнів, ритм роботи і активність яких залежать від тих, які сходять коркових впливів.
В умовах нормальної роботи нервової системи в цілому еферентні сигнали спускаються зверху вниз по всіх етапах, проходячи проекційні рухову область, підкіркові еферентні структури і мозочок, сегментарний руховий апарат, і слідують до м`язі, послідовно перекодіруя на кожному інтегративному рівні. Сигнали центрів праксису, підкіркового апарату «незрозумілі» м`язі і тому не можуть минути кінцевий руховий шлях - сегментарний мотонейрон.
Автономна робота інтеграційних рівнів, «замикання» афферентация на власні еферентні центри в нормі зведена до мінімуму, і останні знаходяться в основному під впливом тих імпульсів, які спускаються зверху.
У разі поразки того чи іншого рівня повинні порушуватися його власні впливу на нижні центри і перериватися зв`язок їх з корою, тому кора має в своєму розпорядженні додатковими каналами ефферентаціі, що доставляють команду м`язі, минаючи уражений відділ. Якщо все ж настає перерва коркових впливів на розташовані нижче інтегративні рівні, останні переходять на автономний режим роботи, посилаючи всі свої аферентні сигнали до власних еферентних систем. Цим обумовлений феномен растор- мажіванія нижчих систем при ураженні верхніх.
Аферентні л еферентні системи тісно взаємодіють, оскільки є ланками рефлекторних дуг. Тому поразка аферентних систем може призводити до розладів рефлекторної діяльності, коли еффекторний, робочий апарат реалізації рефлексу залишається збереженим.
В ієрархії нервових центрів особливе місце займає кора великих півкуль. Завдяки вступу інформації від різних функціональних систем в корі можливі найбільш складна аналітико-синтетична діяльність по переробці інформації, утворення зв`язків, що дозволяють закріплювати індивідуальний досвід, і блокування тих зв`язків, які втрачають значення. За допомогою кори великих півкуль можливе навчання, т. Е. В кінцевому підсумку самовдосконалення живих систем, прийняття рішень, заснованих не тільки на аналізі даної ситуації, але і з урахуванням попереднього досвіду. У той же час не слід думати, що кора великих півкуль як найбільш пізній продукт еволюції є абсолютним «правителем» нервової системи. Функціональна активність центральної нервової системи регулюється постійним припливом аферентних імпульсів завдяки функціонуванню неспецифічних структур мозку, насамперед ретикулярної формації. У ретикулярну формацію відходять колатералі від всіх спеціалізованих аферентних провідників. В результаті ретикулярна формація є своєрідним енергетичним колектором, звідки можуть надходити активізують впливу в різні центри аж до кори великих півкуль. Цим створюється можливість організації реакцій навіть на вельми слабкі подразники. Від ретикулярної формації виходять і гальмують впливу - як висхідні, так і спадні, що забезпечує «прицільність» окремих реакцій, концентрацію уваги.
Оскільки у людини принцип цефалізаціі досягає найвищого ступеня, ураження кори великих півкуль може призводити до найбільших розладів у порівнянні з представниками тваринного світу. Однак, якщо зіставити коркові розлади з симптомами, що виникають при ураженні нижчих відділів, виявиться, що навіть дуже великі коркові осередки можуть проявлятися Дуже не чітко або зовсім не виявлятися, чого не можна сказати про вогнища, що знаходяться в нижчих відділах. Це обумовлено тим, що в корі великих півкуль відбуваються аналіз і синтез сигналів, які вже в значній мірі оброблені в нижчих центрах, і результати цієї обробки можуть бути використані для здійснення дуже складних і різноманітних реакцій без активної участі коркових відділів.
Особливістю нервової системи новонародженого є її відносна морфологічна і функціональна незрілість (зрозуміло, в порівнянні зі «зрілістю» дорослого організму). Подальше дозрівання як би відставлено на післяпологовий період, причому тривалість цього періоду не має собі рівних в усьому еволюційному ряду. Навіть у вищих мавп VA - 2-річний дитинча вже цілком здатний до самостійного існування і не потребує постійного догляду та опіки батьків. Тривалість періоду постнатального дозрівання у людини має глибокий сенс: у надзвичайній непристосованості новонародженого закладена основа гнучкого, диференційованого пристосування до умов середовища, основа безмежного навчання протягом усього життя. Можна сказати, що новонароджений від народження не здатний ні до чого, крім здатності всьому навчитися.
У постнатальному розвитку нервової системи важливе значення має не тільки наростання маси мозкової речовини, а й освіту і диференціація міжнейронних зв`язків. Важливо мати на увазі, що формування нервових зв`язків відбувається не стихійно і не тільки за рахунок загального зростання тіла і зростання мозкової маси. Величезну роль тут відіграє активне спілкування дитини з оточуючим світом, яке найбільш повноцінно здійснюється лише за допомогою дорослих. Оскільки дана функція прищеплюється дитині і заохочується його пізнавальна активність, то це сприяє інтенсивному формуванню структури.
У новонародженого основні функції регулювання різних фізіологічних процесів виконує проміжний і середній мозок, хоча вже в перші дні життя починають формуватися умовні рефлекси, пов`язані перш за все з актом харчування. Дитина поступово опановує спочатку примітивними статичними локомоторними функціями. На їх основі в подальшому розвиваються складні рухи.
