1.3. Торможение в нервных сетях

Нервные сети обеспечивают не только конвергенцию и дивергенцию при проведении возбуждающих нервных импульсов, но и осуществляют функционирование тормозных процессов. К основным видам таких тормозных процессов следует отнести: возвратное коллатеральное торможение и реципрокное торможение.

Возвратное коллатеральное торможение заключается в том, что перед тем как покинуть, допустим, спинной мозг, аксон каждого мотонейрона делится и одна его ветвь (коллатераль) заканчивается на тормозных нейронных клетках (клетках Реншоу).

В свою очередь, аксоны клеток Реншоу заканчиваются, с одной стороны, на мотонейронах, от которых отходят возбуждающие их коллатерали, а с другой стороны - на соседних с ними клетках. Таким образом формируется короткая петля отрицательной обратной связи, которая препятствует быстрому повторному возбуждению мотонейрона (см. рис. 3).

Рис. 3. Коллатеральное торможение

Реципрокное торможение представляет собой торможение, которое необходимо для предупреждения конфликтного взаимодействия при про­ведении информации различными нейронами. Например, мышц-антагонистов. В то время, как сгибатели возбуждаются афферентными импульсами от своих собственных мышечных веретен, эти импульсы тормозят мотонейроны разгибателей (см. рис. 4).

1.4. Функциональная локализация нервных сетей и образований в цнс

Нервные сети человека группируются в проводящие пути и узлы, которые локализованы в различных частях организма человека и нервной системы в целом. Однако главное физиологическое значение различных “группировок”, нервных узлов и проводящих путей заключается в том, что они образуют сложную функциональную мозаику получения, обработки и доставки к соответствующим органам нервных импульсов.

Структурно нервную систему можно разделить на центральную и периферическую часть (см. рис. 5). Центральная нервная система состоит из головного мозга и спинного мозга.

Рис.5. Схема строения нервной системы

Периферическая часть нервной системы представлена отходящими от головного и спинного мозга нервами (12 пар черепно-мозговых и 31 пара спинномозговых нервов), нервными узлами и проводящими путями.

Уточним, что в разрезе спинной и головной мозг человека состоит из серого и белового вещества. Серое вещество образуется скоплением тел нервных клеток (узлов). Отдельные ограниченные скопления серого вещества носят названия ядер. Белое вещество составляют нервные волокна - отростки нейронов, покрытые миелиновой оболочкой. Нервные волокна в головном и спинном мозге образуют проводящие пути.

Функционально нервная система подразделяется на два больших отдела - соматическую (произвольную), или анимальную, и вегетативную (непроизвольную), или автономную, нервную систему.

Соматическая нервная система премущественно осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность (посредством рецепторов) и контролирует или управляет движением, вызывая сокращение мышечной ткани. Анимальной такая система называется потому, что она свойственна животным в отличие от растений.

Вегетативную (автономную) нервную систему функционально делят на три отдела: симпатический, парасимпатический и энтеральный.

Соматическая и вегетативная системы тесно связаны между собой посредством ЦНС. Вместе с тем, вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от воли человека. Поэтому вегетативную систему иногда называют автономной системой.

Проводящие пути представляют собой системы нервных волокон, соединяющие различные части нервной системы. Они разделяются на аффе­рент­ные (направленные к центру) и эфферентные (направленные от центра).

Афферентные (чувствительные) пути – это система нервных волокон, проводящих импульсы от рецепторов кожи и слизистых оболочек, внутренних органов и органов движения к различным отделам спинного и головного мозга. В одном случае, чувствительные волокна могут передавать информацию в кору полушарий большого мозга (в специфические области коры - подробно при анализе сенсорных систем) через таламус (так называемый спинно-таламический путь), а в другом случае в кору мозжечка (так называемый спинно-мозжечковый путь), в третьем случае - информация передается в кору полушарий большого мозга через продолговатый мозг.

Эфферентные (двигательные) пути – это система нервных волокон, передающих импульсы от коры или нижележащих ядер головного мозга через спинной мозг к рабочему органу (мышце, железе).

Функционирование нервных сетей, узлов и проводящих путей зависит от многих факторов, но прежде всего от их состава, расположения в нервных структурах, способности проводящих путей, а также степени миелинизации нервных волокон.

Сроки и степень миелинизации нервных волокон у позвоночных существенно влияют на психическое развитие (скоростные характеристики проведения нервного импульса (см. юнита 1). У человека данный процесс в онтогенезе имеет следующую картину (см. табл.1).

В целом можно отметить, что нервные сети и проводящие пути образуют сложнейшую систему узлов и сплетений, которая определяет приспособитель­ные возможности человека. Достаточно сказать, что в полутора тысячах кубических сантиметрах мозга размещены десятки миллиардов сложнейших “узлов”, взаимно связанных между собой. Связь “узлов” достигает такого удивительного совершенства, при котором возможна бесконечная комбинация и перекомбинация всего того, что поступает из внешнего и внутреннего мира организма. Например, мозг может образовать в шахматной игре 10 в 144-й степени комбинаций, а емкость памяти намного превышает емкость одиннадцатого издания большой Британской энциклопедии.