Vі. Орієнтовні питання до вступного екзамену
Особливості розвитку головного мозку в онтогенезі людини. Будова та функція доль головного мозку.
Вивчення вікових особливостей вищої нервової діяльності людини має велике значення. Це вивчення дає матеріал для розуміння закономірностей онтогенезу вищої нервової діяльності, освітлює шляхи виникнення і формування другої сигнальної системи; воно потрібне і для педагогіки. Знання основних законів індивідуального вікового розвитку вищої нервової діяльності людини є необхідною умовою успішного виховання і навчання дітей.
Як же відбувається онтогенетичний розвиток великих півкуль головного мозку людини? Мозкова кора великих півкуль людини починає розвиватися з третього місяця ембріонального життя. На цьому етапі великі півкулі вперше набувають структурних рис мозку людини. Після народження людини розвиток триває. У розвитку півкуль мозку можна помітити такі етапи: перший, що припадає на останні місяці ембріонального життя; другий - від народження до 4-го місяця постнатального життя; третій - від 7-8 міс. до 3 років. Розвиток кори великих півкуль людини закінчується на кінець статевого дозрівання (15-16 років для дівчат, 16-18 років для юнаків).
Розвиток кори йде в напрямі ускладнення і вдосконалення її нейронної структури. Збільшується число нейронів кори, синоптичних зв'язків і нервових шляхів. Розмноження клітин кори закінчується протягом ембріонального життя. До народження кора має всю кількість нервових клітин. Тому захворювання центральної нервової системи дуже негативно відбиваються на здоров'ї і розвитку дитини і лише частково компенсуються за рахунок пластичності нервової системи. Поряд з поділом нервових клітин відбуваються процеси їх росту і тонкого структурного диференціювання. Останні (крім процесу клітинного поділу) продовжуються в постнатальному житті до 7-8-річного віку дитини.
Другою особливістю онтогенетичного розвитку структури кори великих півкуль є ріст та мієлінізація нервових шляхів і формування синоптичних зв'язків. Мієлінізація починається з 8-го місяця і закінчується на кінець періоду статевого дозрівання.
Мієлінізація різних нервових шляхів здійснюється в різні вікові періоди, насамперед мієлінізуються чутливі нервові шляхи, в останню чергу вкриваються мієліном довгі асоціативні і проекційні коркові шляхи. Першочергове дозрівання сенсорних шляхів свідчить про те, що основною умовою дальшого розвитку кори є вплив зовнішнього середовища. Мієлінізація під впливом зовнішнього середовища спочатку зумовлює диференціювання окремої півкулі, а потім вже обидві півкулі об'єднуються в єдину систему, яка може на цьому етапі регулювати і координувати всі функції організму.
Борозни і закрутки починають формуватися на 3-му місяці ембріонального життя. До народження всі борозни і закрутки вже сформовані. Дальша архітектурна побудова кори відбувається в постнатальний період життя дитини, в основному протягом першого року, і закінчується до 3-го року життя.
Головний мозок розташовується в порожнині черепа. Його верхня поверхня опукла, а нижня поверхня - основа головного мозку - потовщена і нерівна. В області основи від головного мозку відходять 12 пар черепних (або черепномозкових) нервів. У головному мозку розрізняють півкулі великого мозку (найбільш нову в еволюційному розвитку частина) і стовбур з мозочком. Маса мозку дорослої в середньому дорівнює у чоловіків 1375 г, у жінок 1245 Маса мозку новонародженого в середньому 330 - 340 р. В ембріональному періоді і в перші роки життя головний мозок інтенсивно росте, але тільки до 20 років досягає остаточної величини (рис. 1).
|
|
Рис. 1:
Схема будови головного мозку людини
: Передній мозок - передня частина головного мозку, що складається з двох півкуль. Включає сіра речовина кори, підкіркові ядра, а також нервові волокна, що утворюють білу речовину. Передній мозок займається головним чином обробкою сигналів, що надходять від органів почуттів. Середній мозок складається переважно з нервових волокон, що з'єднують між собою два інших відділу. У задньому відділі розташовані зони, що відповідають за рівновагу і координацію м'язових рухів, а також провідні шляхи між головним і спинним мозком і нерви, що розсилають імпульси до органів тіла. Кінцевий мозок розвивається з переднього мозкового міхура, складається з сильно розвинених парних частин - правого і лівого півкулі і з'єднує їх серединної частини (рис. 2).
|
|
Рис. 2:
Борозни і звивини лівої півкулі великого мозку; Верхньолатеральна поверхню
. Півкулі розділені поздовжньої щілиною, в глибині якої лежить пластинка білої речовини, що складається з волокон, що з'єднують дві півкулі , - мозолисте тіло. Під мозолясті тілом знаходиться звід, що представляє собою два вигнутих волокнистих тяжа, які в середній частині з'єднані між собою, а спереду і ззаду розходяться, утворюючи стовпи і ніжки зводу. Спереду від стовпів зводу знаходиться передня спайка. Між передньою частиною мозолистого тіла і зведенням натягнута тонка вертикальна пластинка мозкової тканини - прозора перегородка. Півкуля утворено сірим і білою речовиною. У ньому розрізняють найбільшу частину, покриту борознами і звивинами, - плащ, освічений лежачим по поверхні сірою речовиною - корою півкуль; нюховий мозок і скупчення сірої речовини усередині півкуль - базальні ядра. Два останніх відділу складають найбільш стару в еволюційному розвитку частина півкулі. Порожнинами кінцевого мозку є бічні шлуночки. Проміжний мозок представлений наступними відділами: 1. Областю зорових горбів (таламічна область), що розташована в дорсальних його ділянках; 2. Гіпоталамусом (підталамічна область), що складає вентральні відділи проміжного мозку; 3. III шлуночком, що має вигляд подовжньої (сагітальної) щілини між правим і лівим зоровими буграми і з'єднуються через межжелудочковое отвір із бічними шлуночками. У свою чергу таламічна область підрозділяється на таламус (зоровий бугор), метаталамус (медіальне і латеральне колінчаті тіла) і епіталамус (шишкоподібне тіло, повідці, спайки повідків і епіталамічна спайка). Зорові бугри складаються із сірої речовини, у якому розрізняють окремі скупчення нервових кліток (ядра зорового бугра), розділеними тонкими прошарками білої речовини. У зв'язку з тим що тут переключається велика частина чутливих провідних шляхів, зоровий бугор фактично є підкірковим чутливим центром, а його подушка - підкірковим зоровим центром. Гіпоталамус являє собою продовження ніжок мозку в проміжний мозок. Сіра речовина підталамічної області розташовується у вигляді ядер, здатних виробляти нейросекрет і транспортувати його в гіпофіз, регулюючи ендокринну роботу останнього. Таким чином, сіра речовина проміжного мозку складають ядра, що відносяться до підкіркових центрів усіх видів чутливості. В області проміжного мозку розташовані ретикулярна формація, центри екстрапірамідної системи, вегетативні центри, що регулюють усі види обміну речовин і нейросекреторні ядра. Середній мозок складається з дорсального відділу даху середнього мозку і вентральної - ніжок мозку, що розмежовуються порожниною - водопроводом мозку. Нижньою межею середнього мозку на його вентральній поверхні є передній край моста, верхній зоровий тракт і рівень сосцевидних тел. На препараті головного мозку пластинку четверхоломія, або верх середнього мозку, можна побачити лише після видалення півкуль великого мозку. Функціональне значення середнього мозку полягає в тому що тут розташовані підкіркові центри слуху і зору; ядра головних нервів, що забезпечують іннервацію поперечносмугастих і гладких м'язів очного яблука: ядра, що відносяться до екстрапірамідної системи, що забезпечує скорочення м'язів тіла під час автоматичних рухів. До заднього мозку відносяться мозковий міст і мозочок: Він розвивається з четвертого мозкового міхура. У передній (вентральній) частини мосту розташовуються скупчення сірої речовини - власні ядра мосту, в задній (дорсальній) його частини лежать ядра верхньої оливи, ретикулярної формації і ядра V - VIII пар черепних нервів. Ці нерви виходять на підставі мозку збоку від моста і позаду нього на кордоні з мозочком і довгастим мозком. Біла речовина моста в його передній частині (підставі) представлено поперечно йдуть волокнами, прямують в середні ніжки мозочка. Вони пронизуються потужними поздовжніми пучками волокон пірамідних шляхів, що утворюють потім піраміди довгастого мозку і прямують в спинний мозок. У задній частині (покришці) проходять висхідні та низхідні системи волокон. Міст мозку - це товстий, білого кольору вал, який знаходиться в головному мозку і межує з довгастим мозком ззаду і з ніжками мозку спереду. Міст мозку не видно зовні так як він знаходиться під мозочком рис. 3).
|
|
Рис. 3:
Стовбур головного мозку і мозочок
; вид збоку Міст знизу межує з делегувати мозком, зверху переходить в ніжки мозку, бічні його відділи утворюють середні ніжки мозочка. Міст бере участь в утворенні дна 4 шлуночка - ромбовидної ямки (докладніше см.продолговатий моз). На бічній стороні моста знаходяться середні мозочкові ніжки (ще є верхні і нижні). Також у середині моста знаходиться ямка, в якій залягає базилярная (основна) артерія головного мозку. Внутрішня будова мосту складне - він складається з вентральної і дорсальній частин, а також трапецієподібноготіла, закладеного між ними. Міст також підпорядковується загальним принципам будови людини (точніше законам будови нервової системи) і складається з сірої і білої речовини. Трапецієвидне тіло містить у своєму складі слухові волокна, тобто через міст проходять волокна слухового шляху далі в головний мозок (так звані висхідні волокна). Також в області трапецієподібноготіла розташоване ядро ??цього слухового шляху - дорсальне ядро ??трапецієподібноготіла. На вентральній стороні моста мозку розташовуються поздовжні і поперечні волокна, а серед них розкидані власні ядра мосту. Поздовжні волокна відносять до пірамідних шляхах, а поперечні волокна йдуть до кори мозочка. Таким чином можна сказати що міст і мозочок виконують функцію координації руху і слухопроведенія (останнє більше відноситься до мосту). Можна сказати чим сильніше розвинена кора головного мозку, тим сильніше розвинені міст і мозжеок. Ось чому у нижчих хребетних моста немає, а у людини він розвинений досить добре. Мозочок складає більш велику, чим міст, частина заднього мозку, що заповнює собою велику частину задньої черепної ямки. У мозочку розрізняють верхню і нижню поверхні, границями між який є передні і задній краї. Верхня поверхня мозочка на цілому мозку прикрита потиличною долями півкуль великого мозку і відділена від них глибокою поперечною щілиною великого мозку. У мозочку розрізняють непарну серединну частину - черв, дві півкулі. поперечними борознами черв розчленований на дрібні звивини, що додають йому деяка подібність із кільчастим хробаком. Обидві поверхні півкуль і черва порізані безліччю поперечних паралельно йдуть дрібних борозенок, між якими знаходяться довгі і вузькі звивини мозочка. Група звивин, відділених більш глибокими борознами, утворюють дольки мозочка. Півкулі мозочка і черв складаються із білої речовини, розташованої в середині і тонкого прошарку сірої речовини кори мозочка, окаймляющего білу речовину по периферії. Кора мозочка подана трьома шарами нервових клітин. На сагітальному розрізі біла речовина мозочка подана трьома шарами нервових кліток і має вигляд гіллястого дерева. У товщі білої речовини виявляються окремі парні скупчення нервових клітин, що утворять зубчасте, пробковидне, шаровидне ядра мозочка і ядро ??намету. У мозковому стовбурі наступним після мосту відділом, невеликим, але функціонально важливим, є перешийку ромбовидного мозку, що складає з верхніх ніжок мозочка, верхнього мозкового вітрила трикутної петлі, в якому проходять волокна латеральної (слухової) петлі.
Координаційна та інтегративна діяльність центральної нервової системи.
Координаційна функція
Вибірковість рефлекторних актів та активізація функціональних систем забезпечуються координаційною функцією центральної нервової системи.
Координаційною функцією називається діяльність мозку щодо подолання антагоністичної взаємодії між рефлексами з різним функціональним призначенням. Антагоністична взаємодія виникає внаслідок того, що один і той самий подразник є стимулом для багатьох рефлексів або одночасно на людину діють численні побічні подразники, які порушують виконання трудового завдання.
Різні за своїм функціональним призначенням рефлекси не можуть безперешкодно здійснюватися в один і той самий час. Причиною цього є те, що мозок складається з неадекватної кількості чутливих, вставних і виконавських нейронів, які виконують відповідно функції сприймання, перероблення та передачі інформації. Кількість чутливих нейронів набагато більша, ніж вставних і виконавських. Це означає, що в мозок надходить величезний потік інформації від органів чуттів, до якого додається інформація, котра виробляється у процесі творчої діяльності та вилучається з пам’яті.
Уся ця інформація спрямовується до виконавських нейронів, які безпосередньо пов’язані з робочими органами. Але цих елементів набагато менше і, утворюючи загальний кінцевий шлях, вони обмежують пропускну здатність мозку.
Спрямовуючись до виконавських нейронів, різні збудження стикаються на проміжних станціях і втягуються в так званий нейрофізіологічний конфлікт за кінцевий шлях.
Нейрофізіологічний конфлікт — це суперництво між різними рефлекторними актами за провідне значення в організмі. Для подолання нейроконфлікту мозок мобілізує координаційну функцію. На основі аналітико-синтетичної діяльності мозку забезпечується вибір певної форми поведінки з багатьох альтернатив, тобто мозок встановлює, який рефлекс має для організму основне значення. Для цього рефлексу створюється силове переважання у вигляді процесу збудження. Вихід конкуруючих рефлексів на виконавські нейрони блокується процесом гальмування. Загальний кінцевий шлях стає відкритим для рефлексу, який є сильнішим.
Отже, координація — це підпорядкування за допомогою гальмування одного рефлекторного акту іншому, який має в даний момент важливіше значення. Цей рефлекс стає домінантою.
Домінантою називається тимчасово пануючий рефлекс, який має силове переважання. Для домінанти характерною є стійка підвищена збудливість нервових центрів, яка посилюється слабкими нервовими імпульсами від конкуруючих рефлексів. Залучення до сфери домінанти значної кількості нервових клітин, що працюють в одному ритмі і темпі, забезпечує стійкість усієї системи. Проявами домінанти у процесі праці, як зазначав О. О. Ухтомський, є стаціонарно підтримувана робота або робоча поза.
Стан збудження в домінанті характеризується такими ознаками:
підвищена збудливість;
стійкість збуджень;
здатність акумулювати збудження;
інерція після закінчення роботи.
Домінанта є фізіологічною основою концентрації уваги і творчого мислення у процесі праці, умовою високої продуктивності та якості роботи.
Утворення домінанти підпорядковане законам концентрації збудження в нервовому центрі актуального рефлексу та індукції гальмування на побічні рефлекторні акти.
Зауважимо, що не всякі трудові дії або прийоми можна розглядати як домінанту. Домінанта утворюється тоді, коли постає завдання засвоїти трудові операції, знання, які є змістом конкретної професійної діяльності. Домінанта — це тривала іннервація, а не швидкоплинні рефлекси на подразники зовнішнього середовища. Вона може супроводжувати людину не лише під час роботи, а й у позаробочий час доти, доки не буде вирішено проблему. У разі втоми домінанта руйнується, розгальмовуються конкуруючі рефлекси і підвищується рівень їх збудження, що призводить до дискоординації діяльності центральної нервової системи. У роботі працівника з’являються зайві, неточні рухи, сповільнюються дії тощо.