3.2 Принципы организации функциональных систем мозга

Объединение определенных сенсорных, моторных и мотивационных систем для выполнения определенного физиологического акта, для конкретного акта приспособления к окружающей среде называется функциональной системой.

Принципы организации функциональных систем:

1. Все проводящие пути топографически упорядочены (как карта местности). Проводящие пути, посредством которых отдельные нейроны объединяются в системы, так чётко структурированы топографически, что позволяют создавать нейронные карты, ставить четкие диагнозы врачам.

Так, например, если на небольшом участке кожи от прикосновения возбудятся чувствительные окончания сенсорного нейрона, то этот нейрон Þ в продолговатый мозг Þ таламус Þ участок задней центральной извилины. От соседнего участка кожи информация пойдет по другим нейронам.

2. В каждой сенсорной, моторной и мотивационной системе есть переключательные центры. Анатомически это переключательные ядра – скоплениями тел нейронов в спинном, в головном мозгу, особенно много их в таламусе (локальные и проекционные (длинные отростки) интернейроны).

В переключательных ядрах эти сигналы определённым образом изменяются Þ важные центры переработки информации.

3. Разные области мозга специализируются на выполнении разных задач.

Представление об эквипотенциальности мозга, т.е. функциональной равноценности его регионов (это положение относили в первую очередь к коре мозга – первая половина ХХ века) в настоящий момент сменилось утверждением о локализации (расположении) определённых функций в определённых частях мозга, коры больших полушарий.

4. В каждой системе используется несколько параллельных проводящих путей (подсистемы, решающие более локальную задачу). Например, в соматосенсорной системе разделены тактильное и болевое восприятие: для каждого вида чувствительности используются собственные проводящие пути.

В моторной системе выделяют пирамидный путь (от пирамидных клеток моторной коры до спинного мозга): тонкие движения пальцев и кистей рук. Но, в то же время, положение тела или двигательные рефлексы спинного мозга контролируют другие проводящие пути моторной системы. Раздельные пути могут использоваться одновременно и тогда все подсистемы действуют согласованно.

5. Подобная информация перерабатывается параллельно. Любая важная сенсорная, моторная или другая интегративная функция всегда обеспечивается больше, чем одним нейронным путём. Наличие параллельно действующих путей позволяют компенсировать частичные повреждения какого-либо региона мозга, а со временем и сглаживать проявления нарушенной функции. Отсюда следует надёжность, существенное повышение функциональных возможностей мозга.

6. Многие проводящие пути перекрещиваются. Например, пути передачи тактильного восприятия переходят слева направо и справа налево на уровне продолговатого мозга, а пути передачи болевой чувствительности перекрещиваются уже на уровне спинного мозга.

Самым большим перекрёстом является мозолистое тело: около 200 миллионов нервных волокон переносят сигналы от одного полушария к другому.

Выводы: в мозге можно выделить сенсорные, моторные и мотивационные системы, которые образованы большими скоплениями нейронов. Определенные части этих систем в каждом конкретном случае работают как единое целое, образуя функциональную систему (то есть систему, приспособленную для выполнения определенного физиологического акта). Принципы организации таких систем: пути упорядочены, есть переключательные центры и специализация разных частей мозга для выполнения разных функций. Пути идут параллельно и подобная информация перерабатывается по этим параллельным путям. Многие проводящие пути перекрещены.