Kto jako pierwszy stworzył komórki nerwowe? Rozwój ośrodkowego układu nerwowego w filo- i ontogenezie

Jak wiadomo, układ nerwowy pojawia się po raz pierwszy u niższych bezkręgowców wielokomórkowych. Pojawienie się układu nerwowego jest kamieniem milowym w ewolucji świata zwierząt i pod tym względem nawet prymitywne bezkręgowce wielokomórkowe jakościowo różnią się od pierwotniaków. Ważnym punktem jest tutaj gwałtowne przyspieszenie przewodzenia wzbudzenia w tkance nerwowej: w uprotoplazmie prędkość przewodzenia wzbudzenia nie przekracza 1-2 mikronów na sekundę, ale nawet w najbardziej prymitywnym układzie nerwowym, składającym się z komórek nerwowych, wynosi ona 0,5 metrów na sekundę!

Układ nerwowy występuje w niższych organizmach wielokomórkowych w bardzo różnorodnych postaciach: siatkowatej (na przykład w hydrze), pierścieniowej (meduza), promieniowej (rozgwiazda) i dwustronnej. Forma dwustronna jest reprezentowana przez płazińce dolne (jelitowe) i prymitywne mięczaki (chiton) jedynie przez sieć zlokalizowaną w pobliżu powierzchni ciała, ale kilka podłużnych sznurów wyróżnia się silniejszym rozwojem. W miarę stopniowego rozwoju układu nerwowego zatapia się on pod tkanką mięśniową, a struny podłużne stają się coraz bardziej widoczne, szczególnie po brzusznej stronie ciała. Jednocześnie przedni koniec ciała staje się coraz ważniejszy, pojawia się głowa (proces cefalizacji), a wraz z nią mózg - gromadzenie się i zagęszczanie elementów nerwowych na przednim końcu. Wreszcie u wyższych robaków centralny układ nerwowy przybiera już w pełni typową strukturę „drabiny nerwowej”, w której mózg znajduje się nad przewodem pokarmowym i jest połączony dwoma symetrycznymi spoidłami („pierścień okołogardłowy”) ze zwojami podgardłowymi zlokalizowane po stronie jamy brzusznej, a następnie ze sparowanymi pniami nerwów brzusznych. Zasadniczymi elementami są tu zwoje, dlatego też mówi się o zwojowym układzie nerwowym, czyli „drabince zwojowej”. U niektórych przedstawicieli tej grupy zwierząt (na przykład pijawek) pnie nerwowe łączą się tak blisko siebie, że uzyskuje się „łańcuch nerwowy”.

Silne włókna przewodzące odchodzą od zwojów, które tworzą pnie nerwowe. We włóknach olbrzymich impulsy nerwowe przewodzone są znacznie szybciej ze względu na ich dużą średnicę i małą liczbę połączeń synaptycznych (miejsc kontaktu aksonów niektórych komórek nerwowych z dendrytami i ciałami komórkowymi innych komórek). Jeśli chodzi o zwoje głowowe, tj. mózgu, wówczas są one bardziej rozwinięte u zwierząt bardziej aktywnych, które mają również najbardziej rozwinięte układy receptorowe.

Pochodzenie i ewolucja układu nerwowego są zdeterminowane potrzebą koordynacji różnych jednostek funkcjonalnych jakości organizmu wielokomórkowego, harmonizacji procesów zachodzących w różnych jego częściach podczas interakcji ze środowiskiem zewnętrznym oraz zapewnienia aktywności złożonego organizmu jako jeden integralny system. Tylko ośrodek koordynujący i organizujący, taki jak centralny układ nerwowy, może zapewnić elastyczność i zmienność reakcji organizmu w organizacji wielokomórkowej.

Duże znaczenie w tym zakresie miał także proces cefalizapii, tj. oddzielenie części głowy organizmu i związany z tym wygląd mózgu. Tylko w obecności mózgu możliwe jest prawdziwie scentralizowane „kodowanie” sygnałów pochodzących z peryferii i tworzenie integralnych „programów” wrodzonego zachowania, nie mówiąc już o wysokim stopniu koordynacji całej zewnętrznej aktywności zwierzęcia.

Oczywiście poziom rozwoju umysłowego zależy nie tylko od budowy układu nerwowego. Na przykład wrotki, blisko spokrewnione z pierścienicami, również mają, podobnie jak one, obustronny układ nerwowy i mózg, a także wyspecjalizowane nerwy czuciowe i ruchowe. Jednak niewiele różniąc się od orzęsków wielkością, wyglądem i stylem życia, wrotki są bardzo podobne do tych ostatnich w zachowaniu i nie wykazują wyższych zdolności umysłowych niż orzęski. To ponownie pokazuje, że wiodącym czynnikiem rozwoju aktywności umysłowej nie jest ogólna struktura, ale specyficzne warunki życia zwierzęcia, charakter jego relacji i interakcji ze środowiskiem. Jednocześnie przykład ten po raz kolejny pokazuje, jak ostrożnie należy podchodzić do oceny cech „wyższych” i „niższych” przy porównywaniu organizmów zajmujących różne pozycje filogenetyczne, w szczególności przy porównywaniu pierwotniaków i bezkręgowców wielokomórkowych.

W ewolucji układ nerwowy przeszedł kilka etapów rozwoju, które stały się punktami zwrotnymi w jakościowej organizacji jego działań. Etapy te różnią się liczbą i rodzajem formacji neuronalnych, synaps, oznakami ich specjalizacji funkcjonalnej oraz tworzeniem grup neuronów połączonych wspólnymi funkcjami. Istnieją trzy główne etapy strukturalnej organizacji układu nerwowego: rozproszony, guzkowy, rurkowy.

Rozproszony Układ nerwowy jest najstarszym, występującym w koelenteratach (hydrach). Taki układ nerwowy charakteryzuje się mnogością połączeń pomiędzy sąsiednimi elementami, co pozwala na swobodne rozprzestrzenianie się wzbudzenia w sieci nerwowej we wszystkich kierunkach.

Ten typ układu nerwowego zapewnia szeroką wymienność, a co za tym idzie większą niezawodność funkcjonowania, jednakże reakcje te są nieprecyzyjne i niejasne.

Węzłowy typ układu nerwowego jest typowy dla robaków, mięczaków i skorupiaków.

Charakteryzuje się tym, że połączenia komórek nerwowych są zorganizowane w określony sposób, wzbudzenie przebiega po ściśle określonych ścieżkach. Ta organizacja układu nerwowego okazuje się bardziej podatna na uszkodzenia. Uszkodzenie jednego węzła powoduje dysfunkcję całego organizmu jako całości, ale jego właściwości są szybsze i dokładniejsze.

Rurowy Układ nerwowy jest charakterystyczny dla strun; obejmuje cechy typu rozproszonego i guzkowego. Układ nerwowy zwierząt wyższych przyjął wszystko, co najlepsze: wysoką niezawodność typu rozproszonego, dokładność, lokalizację, szybkość organizacji reakcji typu węzłowego.

Wiodąca rola układu nerwowego

Na pierwszym etapie rozwoju świata istot żywych interakcja między najprostszymi organizmami odbywała się poprzez środowisko wodne prymitywnego oceanu, do którego przedostawały się uwalniane przez nie substancje chemiczne. Pierwszą najstarszą formą interakcji między komórkami organizmu wielokomórkowego jest interakcja chemiczna poprzez produkty przemiany materii dostające się do płynów ustrojowych. Takie produkty metaboliczne lub metabolity są produktami rozkładu białek, dwutlenku węgla itp. Jest to humoralne przekazywanie wpływów, humoralny mechanizm korelacji lub połączenia między narządami.

Połączenie humoralne charakteryzuje się następującymi cechami:

brak dokładnego adresu, na który wysyłana jest substancja chemiczna, która dostanie się do krwi lub innych płynów ustrojowych;
substancja chemiczna rozprzestrzenia się powoli;
substancja chemiczna działa w niewielkich ilościach i zwykle jest szybko rozkładana lub eliminowana z organizmu.

Powiązania humoralne są wspólne zarówno dla świata zwierząt, jak i roślin. Na pewnym etapie rozwoju świata zwierzęcego, w związku z pojawieniem się układu nerwowego, kształtuje się nowa, nerwowa forma połączeń i regulacji, która jakościowo odróżnia świat zwierzęcy od świata roślinnego. Im wyższy rozwój organizmu zwierzęcia, tym większą rolę odgrywa oddziaływanie narządów poprzez układ nerwowy, co określa się mianem odruchu. W organizmach wyższych układ nerwowy reguluje połączenia humoralne. W przeciwieństwie do połączenia humoralnego, połączenie nerwowe ma precyzyjny kierunek do określonego narządu, a nawet grupy komórek; komunikacja odbywa się setki razy szybciej niż prędkość dystrybucji chemikaliów. Przejściu od połączenia humoralnego do połączenia nerwowego nie towarzyszyło zniszczenie połączenia humoralnego między komórkami organizmu, ale podporządkowanie połączeń nerwowych i pojawienie się połączeń neurohumoralnych.

Na kolejnym etapie rozwoju istot żywych pojawiają się specjalne narządy - gruczoły, w których produkowane są hormony, powstałe z substancji spożywczych dostających się do organizmu. Główną funkcją układu nerwowego jest zarówno regulacja aktywności poszczególnych narządów między sobą, jak i interakcja organizmu jako całości ze środowiskiem zewnętrznym. Wszelkie oddziaływanie środowiska zewnętrznego na organizm objawia się przede wszystkim na receptorach (narządach zmysłów) i odbywa się poprzez zmiany wywołane przez środowisko zewnętrzne i układ nerwowy. W miarę rozwoju układu nerwowego jego najwyższy wydział — półkule mózgowe — staje się „menedżerem i dystrybutorem wszelkich czynności organizmu”.

Struktura układu nerwowego

Układ nerwowy składa się z tkanki nerwowej, która składa się z ogromnej ilości neurony- komórka nerwowa z procesami.

Układ nerwowy tradycyjnie dzieli się na ośrodkowy i obwodowy.

ośrodkowy układ nerwowy obejmuje mózg i rdzeń kręgowy oraz obwodowego układu nerwowego- nerwy wychodzące z nich.

Mózg i rdzeń kręgowy to zbiór neuronów. W przekroju mózgu wyróżnia się istotę białą i szarą. Istota szara składa się z komórek nerwowych, a istota biała składa się z włókien nerwowych, które są procesami komórek nerwowych. W różnych częściach ośrodkowego układu nerwowego lokalizacja istoty białej i szarej jest inna. W rdzeniu kręgowym istota szara znajduje się wewnątrz, a istota biała na zewnątrz, ale w mózgu (półkule mózgowe, móżdżek) przeciwnie, istota szara jest na zewnątrz, istota biała jest w środku. W różnych częściach mózgu znajdują się oddzielne skupiska komórek nerwowych (istota szara) zlokalizowane wewnątrz istoty białej - jądra. Skupiska komórek nerwowych znajdują się także poza ośrodkowym układem nerwowym. Nazywają się węzły i należą do obwodowego układu nerwowego.

Odruchowa aktywność układu nerwowego

Główną formą aktywności układu nerwowego jest odruch. Odruch- reakcja organizmu na zmiany w środowisku wewnętrznym lub zewnętrznym, realizowana przy udziale ośrodkowego układu nerwowego w odpowiedzi na podrażnienie receptorów.

Przy każdym podrażnieniu pobudzenie z receptorów jest przenoszone wzdłuż dośrodkowych włókien nerwowych do ośrodkowego układu nerwowego, skąd przez interneuron wzdłuż włókien odśrodkowych trafia na obwód do jednego lub drugiego narządu, którego aktywność się zmienia. Nazywa się cała ta droga przez centralny układ nerwowy do narządu roboczego łuk odruchowy zwykle utworzone przez trzy neurony: czuciowy, interkalarny i ruchowy. Odruch jest złożonym działaniem, w którym bierze udział znacznie większa liczba neuronów. Pobudzenie, dostając się do centralnego układu nerwowego, rozprzestrzenia się na wiele części rdzenia kręgowego i dociera do mózgu. W wyniku interakcji wielu neuronów organizm reaguje na podrażnienia.

Rdzeń kręgowy

Rdzeń kręgowy- sznur o długości około 45 cm i średnicy 1 cm, umiejscowiony w kanale kręgowym, pokryty trzema oponami oponowymi: oponą twardą, pajęczynówką i miękką (naczyniową).

Rdzeń kręgowy Znajduje się w kanale kręgowym i jest rdzeniem, który u góry przechodzi do rdzenia przedłużonego, a u dolnych końców na poziomie drugiego kręgu lędźwiowego. Rdzeń kręgowy składa się z istoty szarej zawierającej komórki nerwowe i istoty białej składającej się z włókien nerwowych. Istota szara znajduje się wewnątrz rdzenia kręgowego i jest otoczona ze wszystkich stron istotą białą.

W przekroju istota szara przypomina literę H. Rozróżnia rogi przedni i tylny, a także łączącą poprzeczkę, w środku której znajduje się wąski kanał rdzenia kręgowego zawierający płyn mózgowo-rdzeniowy. W okolicy klatki piersiowej znajdują się rogi boczne. Zawierają ciała neuronów unerwiających narządy wewnętrzne. Istota biała rdzenia kręgowego powstaje w wyniku procesów nerwowych. Krótkie procesy łączą odcinki rdzenia kręgowego, a długie tworzą aparat przewodzący dwustronnych połączeń z mózgiem.

Rdzeń kręgowy ma dwa zgrubienia - szyjny i lędźwiowy, z których nerwy rozciągają się do kończyn górnych i dolnych. Z rdzenia kręgowego odchodzi 31 par nerwów rdzeniowych. Każdy nerw zaczyna się od rdzenia kręgowego z dwoma korzeniami - przednim i tylnym. Korzenie tylne - wrażliwy składają się z procesów neuronów dośrodkowych. Ich ciała znajdują się w zwojach rdzeniowych. Korzenie przednie - silnik- są procesami neuronów odśrodkowych zlokalizowanych w istocie szarej rdzenia kręgowego. W wyniku połączenia korzeni przednich i tylnych powstaje mieszany nerw rdzeniowy. W rdzeniu kręgowym znajdują się ośrodki regulujące najprostsze odruchy. Głównymi funkcjami rdzenia kręgowego są aktywność odruchowa i przewodzenie pobudzenia.

Ludzki rdzeń kręgowy zawiera ośrodki odruchowe dla mięśni kończyn górnych i dolnych, pocenia się i oddawania moczu. Funkcja wzbudzenia polega na tym, że impulsy z mózgu do wszystkich obszarów ciała i z powrotem przechodzą przez rdzeń kręgowy. Impulsy odśrodkowe z narządów (skóry, mięśni) przekazywane są drogami wstępującymi do mózgu. Wzdłuż zstępujących dróg impulsy odśrodkowe są przekazywane z mózgu do rdzenia kręgowego, a następnie na obwód, do narządów. Kiedy ścieżki ulegają uszkodzeniu, następuje utrata wrażliwości w różnych częściach ciała, naruszenie dobrowolnych skurczów mięśni i zdolności do poruszania się.

Ewolucja mózgu kręgowców

Tworzenie się ośrodkowego układu nerwowego w postaci cewy nerwowej pojawia się po raz pierwszy w strunach. U dolne akordy cewa nerwowa utrzymuje się przez całe życie, wyższy- kręgowce - w fazie embrionalnej po stronie grzbietowej tworzy się płytka nerwowa, która zatapia się pod skórą i zwija w rurkę. W embrionalnym stadium rozwoju cewa nerwowa tworzy trzy obrzęki w przedniej części - trzy pęcherzyki mózgowe, z których rozwijają się części mózgu: pęcherzyk przedni daje przodomózgowie i międzymózgowie, pęcherzyk środkowy przechodzi w śródmózgowie, pęcherzyk tylny tworzy móżdżek i rdzeń przedłużony. Te pięć obszarów mózgu jest charakterystycznych dla wszystkich kręgowców.

Dla niższe kręgowce- ryby i płazy - charakteryzują się przewagą śródmózgowia nad innymi częściami. U płazy Przomózgowie nieco się powiększa, a na sklepieniu półkul tworzy się cienka warstwa komórek nerwowych – pierwotne sklepienie rdzeniowe, starożytna kora mózgowa. U Gady Przomózgowie znacznie się powiększa z powodu nagromadzenia komórek nerwowych. Większość sklepienia półkul zajmuje starożytna kora. Po raz pierwszy u gadów pojawia się zaczątek nowej kory. Półkule przodomózgowia wkradają się na inne części, w wyniku czego powstaje zakręt w obszarze międzymózgowia. Począwszy od starożytnych gadów, półkule mózgowe stały się największą częścią mózgu.

W strukturze mózgu ptaki i gady wiele wspólnego. Na dachu mózgu znajduje się kora pierwotna, śródmózgowie jest dobrze rozwinięte. Jednakże u ptaków, w porównaniu do gadów, zwiększa się całkowita masa mózgu i względna wielkość przodomózgowia. Móżdżek jest duży i ma złożoną strukturę. U ssaki przodomózgowie osiąga swój największy rozmiar i złożoność. Większość materii mózgowej składa się z kory nowej, która służy jako ośrodek wyższej aktywności nerwowej. Pośrednie i środkowe części mózgu u ssaków są małe. Rozszerzające się półkule przodomózgowia zakrywają je i miażdżą pod sobą. Niektóre ssaki mają gładki mózg bez rowków i zwojów, ale większość ssaków ma rowki i zwoje w korze mózgowej. Pojawienie się rowków i zwojów następuje w wyniku wzrostu mózgu przy ograniczonych wymiarach czaszki. Dalszy wzrost kory prowadzi do pojawienia się fałd w postaci rowków i zwojów.

Mózg

Jeśli rdzeń kręgowy u wszystkich kręgowców jest mniej więcej jednakowo rozwinięty, wówczas mózgi różnią się znacznie wielkością i złożonością budowy u różnych zwierząt. Przomózgowie ulega szczególnie dramatycznym zmianom podczas ewolucji. U niższych kręgowców przodomózgowie jest słabo rozwinięte. U ryb jest reprezentowany przez płaty węchowe i jądra istoty szarej w grubości mózgu. Intensywny rozwój przodomózgowia związany jest z pojawieniem się zwierząt na lądzie. Różnicuje się na międzymózgowie i dwie symetryczne półkule, które nazywane są telemózgowie. Istota szara na powierzchni przodomózgowia (kory) pojawia się najpierw u gadów, a następnie rozwija się u ptaków, a zwłaszcza u ssaków. Naprawdę duże półkule przodomózgowia występują tylko u ptaków i ssaków. W tym ostatnim obejmują prawie wszystkie pozostałe części mózgu.

Mózg znajduje się w jamie czaszki. Obejmuje pień mózgu i telemózgowie (korę mózgową).

Pień mózgu składa się z rdzenia przedłużonego, mostu, śródmózgowia i międzymózgowia.

Rdzeń jest bezpośrednią kontynuacją rdzenia kręgowego i rozszerzając się, przechodzi do tylnej części mózgu. Zasadniczo zachowuje kształt i strukturę rdzenia kręgowego. W grubości rdzenia przedłużonego gromadzą się istoty szare - jądra nerwów czaszkowych. Tylna oś zawiera móżdżek i most. Móżdżek znajduje się powyżej rdzenia przedłużonego i ma złożoną strukturę. Na powierzchni półkul móżdżku istota szara tworzy korę, a wewnątrz móżdżku - jej jądra. Podobnie jak rdzeń przedłużony kręgosłupa, pełni dwie funkcje: odruchową i przewodzącą. Jednak odruchy rdzenia przedłużonego są bardziej złożone. Znajduje to odzwierciedlenie w jego znaczeniu w regulacji pracy serca, stanu naczyń krwionośnych, oddychania i pocenia się. Ośrodki wszystkich tych funkcji zlokalizowane są w rdzeniu przedłużonym. Znajdują się tu ośrodki żucia, ssania, połykania, śliny i soku żołądkowego. Pomimo niewielkich rozmiarów (2,5–3 cm) rdzeń przedłużony jest istotną częścią ośrodkowego układu nerwowego. Uszkodzenie może spowodować śmierć w wyniku ustania oddychania i czynności serca. Przewodzącą funkcją rdzenia przedłużonego i mostu jest przekazywanie impulsów z rdzenia kręgowego do mózgu i z powrotem.

W śródmózgowie zlokalizowane są pierwotne (podkorowe) ośrodki wzroku i słuchu, które przeprowadzają odruchowe reakcje orientacyjne na stymulację światłem i dźwiękiem. Reakcje te wyrażają się w różnorodnych ruchach tułowia, głowy i oczu w kierunku bodźców. Śródmózgowie składa się z szypułek mózgu i mięśnia czworobocznego. Śródmózgowie reguluje i rozprowadza napięcie (napięcie) mięśni szkieletowych.

Międzymózgowie składa się z dwóch działów - wzgórze i podwzgórze, z których każdy składa się z dużej liczby jąder wzgórza wzrokowego i obszaru podwzgórza. Przez wzgórze wzrokowe impulsy dośrodkowe przekazywane są do kory mózgowej ze wszystkich receptorów ciała. Żaden impuls dośrodkowy, bez względu na to, skąd pochodzi, nie może przedostać się do kory mózgowej, omijając pagórki wzrokowe. Zatem poprzez międzymózgowie wszystkie receptory komunikują się z korą mózgową. W okolicy podguzkowej znajdują się ośrodki wpływające na metabolizm, termoregulację i gruczoły wydzielania wewnętrznego.

Móżdżek znajduje się za rdzeniem przedłużonym. Składa się z istoty szarej i białej. Jednak w przeciwieństwie do rdzenia kręgowego i pnia mózgu istota szara – kora – zlokalizowana jest na powierzchni móżdżku, a istota biała znajduje się wewnątrz, pod korą. Móżdżek koordynuje ruchy, czyni je wyraźnymi i gładkimi, odgrywa ważną rolę w utrzymaniu równowagi ciała w przestrzeni, a także wpływa na napięcie mięśniowe. Kiedy móżdżek jest uszkodzony, osoba doświadcza spadku napięcia mięśniowego, zaburzeń ruchu i zmian w chodzie, spowolnienia mowy itp. Jednak po pewnym czasie przywracany jest ruch i napięcie mięśniowe, ponieważ nienaruszone części centralnego układu nerwowego przejmują funkcje móżdżku.

Duże półkule- największa i najbardziej rozwinięta część mózgu. U ludzi tworzą większość mózgu i są pokryte korą na całej powierzchni. Istota szara pokrywa zewnętrzną część półkul i tworzy korę mózgową. Kora mózgowa człowieka ma grubość od 2 do 4 mm i składa się z 6–8 warstw utworzonych przez 14–16 miliardów komórek, różniących się kształtem, rozmiarem i funkcjami. Pod korą znajduje się biała substancja. Składa się z włókien nerwowych łączących korę z dolnymi częściami ośrodkowego układu nerwowego i poszczególnymi płatami półkul ze sobą.

Kora mózgowa posiada zwoje oddzielone rowkami, które znacznie zwiększają jej powierzchnię. Trzy najgłębsze rowki dzielą półkule na płaty. Każda półkula ma cztery płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy, potyliczny. Pobudzenie różnych receptorów dociera do odpowiednich obszarów percepcyjnych kory, tzw strefy i stąd przekazywane są do konkretnego narządu, pobudzając go do działania. W korze wyróżnia się następujące strefy. Strefa słuchowa zlokalizowany w płacie skroniowym, odbiera impulsy z receptorów słuchowych.

Obszar wizualny leży w okolicy potylicznej. Docierają tu impulsy z receptorów oka.

Strefa węchowa Znajduje się na wewnętrznej powierzchni płata skroniowego i jest związany z receptorami w jamie nosowej.

Silnik sensoryczny strefa znajduje się w płatach czołowych i ciemieniowych. W tej strefie znajdują się główne ośrodki ruchu nóg, tułowia, ramion, szyi, języka i warg. Tutaj także znajduje się centrum mowy.

Półkule mózgowe są najwyższą częścią centralnego układu nerwowego, kontrolującą funkcjonowanie wszystkich narządów u ssaków. Znaczenie półkul mózgowych u ludzi polega również na tym, że stanowią one materialną podstawę aktywności umysłowej. I.P. Pavlov wykazał, że aktywność umysłowa opiera się na procesach fizjologicznych zachodzących w korze mózgowej. Myślenie wiąże się z pracą całej kory mózgowej, a nie tylko z funkcją jej poszczególnych obszarów.

Dział mózgu	Funkcje
Rdzeń	Konduktor	Połączenie między rdzeniem kręgowym a leżącymi nad nim częściami mózgu.
Rdzeń	Odruch	Regulacja czynności układu oddechowego, sercowo-naczyniowego i trawiennego: odruchy pokarmowe, odruchy ślinienia i połykania; odruchy ochronne: kichanie, mruganie, kaszel, wymioty.
Pons	Konduktor	Łączy półkule móżdżku ze sobą i z korą mózgową.
Móżdżek	Koordynacja	Koordynacja ruchów dowolnych i utrzymanie pozycji ciała w przestrzeni. Regulacja napięcia mięśniowego i równowagi
Śródmózgowie	Konduktor	Przybliżone odruchy na bodźce wzrokowe i dźwiękowe ( obraca głowę i ciało).
Śródmózgowie	Odruch	Regulacja napięcia mięśniowego i postawy ciała; koordynacja złożonych czynności motorycznych ( ruchy palców i dłoni) itp.
Międzymózgowie	wzgórze zbieranie i ocena informacji napływających ze zmysłów, przekazywanie najważniejszych informacji do kory mózgowej; regulacja zachowań emocjonalnych, odczuwanie bólu. podwzgórze kontroluje pracę gruczołów dokrewnych, układu sercowo-naczyniowego, metabolizm ( pragnienie, głód), temperatura ciała, sen i czuwanie; nadaje zachowaniu konotację emocjonalną ( strach, wściekłość, przyjemność, niezadowolenie)

Kora mózgowa

Powierzchnia Kora mózgowa u ludzi wynosi około 1500 cm 2, czyli wielokrotnie więcej niż wewnętrzna powierzchnia czaszki. Ta duża powierzchnia kory powstała w wyniku rozwoju dużej liczby rowków i zwojów, w wyniku czego większość kory (około 70%) koncentruje się w rowkach. Największe rowki półkul mózgowych to centralny, który biegnie przez obie półkule, i czasowy oddzielając płat skroniowy od reszty. Kora mózgowa, pomimo niewielkiej grubości (1,5–3 mm), ma bardzo złożoną budowę. Posiada sześć głównych warstw, które różnią się budową, kształtem i rozmiarem neuronów oraz połączeń. Kora zawiera ośrodki wszystkich układów sensorycznych (receptorów), przedstawicieli wszystkich narządów i części ciała. Pod tym względem dośrodkowe impulsy nerwowe ze wszystkich narządów wewnętrznych lub części ciała docierają do kory i mogą kontrolować ich pracę. Poprzez korę mózgową zamykają się odruchy warunkowe, dzięki którym organizm stale, przez całe życie, bardzo dokładnie dostosowuje się do zmieniających się warunków życia, do otoczenia.

6.Funkcja układu nerwowego- zapewniają reakcję organizmu w odpowiedzi na wpływ środowiska zewnętrznego w postaci odruchu.

Pierwszy rozproszony układ nerwowy pojawia się w typie Coelenterates. Jest reprezentowany przez komórki nerwowe zewnętrznej warstwy ciała, które są rozmieszczone w całym ciele i są połączone procesami.

Dalszy rozwój układu nerwowego wiązał się z przejściem od symetrii promieniowej do dwustronnej i polegał na koncentracji komórek nerwowych w różnych częściach ciała.

Ciężki układ nerwowy u płazińców jest on reprezentowany przez sparowane zwoje nerwowe głowy i wystające z nich sznury nerwowe. U glisty pojawia się już pierścień nerwu okołogardłowego ze zwojami podgardłowymi i nadgardłowymi oraz wystającymi z niego sparowanymi sznurkami.

Brzuszny przewód nerwowy w pierścienicach jest utworzony przez zwój nerwowy w części głowy i odchodzące od niego dwa sznury nerwowe, rozciągające się wzdłuż strony brzusznej. W każdym segmencie na przewodach nerwowych znajdują się sparowane zwoje nerwowe. U stawonogów obserwuje się dalsze powiększenie zwojów nerwowych w okolicy głowy (cefalizacja) i zespolenie zwojów nerwowych w momencie łączenia się segmentów.

Rozproszony guzkowy układ nerwowy u mięczaków jest reprezentowany przez trzy lub pięć par zwojów nerwowych zlokalizowanych w różnych częściach ciała i połączonych sznurami.

Cewa nerwowa- rodzaj układu nerwowego charakterystyczny dla strunowców. W bezczaszce (klasa Lancelets) Centralny układ nerwowy jest reprezentowany przez rurkę, która zachowuje funkcje narządu zmysłów, ponieważ zawiera komórki światłoczułe (oczy Hessego). Wewnątrz cewy nerwowej znajduje się wnęka - neurocoel. W przedniej części rurki znajduje się przedłużenie (podstawa mózgu), a jej wnęka jest analogiczna do komory mózgu. Obwodowy układ nerwowy jest utworzony przez odchodzące nerwy.

U kręgowców Podczas ontogenezy powstają trzy pęcherzyki mózgowe. Z pęcherza przedniego rozwija się przodomózgowie i międzymózgowie, pęcherz środkowy przekształca się w śródmózgowie, a pęcherz tylny tworzy móżdżek i rdzeń przedłużony. Centralny układ nerwowy jest reprezentowany przez mózg i rdzeń kręgowy. Istnieje zróżnicowanie istoty szarej i białej.

W cyklostomach mózg jest słabo rozwinięty, wszystkie pięć jego części znajduje się w tej samej płaszczyźnie. Obwodowy układ nerwowy jest reprezentowany przez 10 par nerwów czaszkowych i nerwów rdzeniowych.

W rybach następuje różnicowanie mózgu. Przomózgowie jest słabo rozwinięte, ale płaty wzrokowe śródmózgowia i móżdżku są dobrze rozwinięte. W śródmózgowiu znajduje się zagięcie, 10 par nerwów czaszkowych.

U płazów Przód mózgu jest dobrze rozwinięty, podzielony na dwie półkule. Pojawia się istota szara, tworząca pierwotne sklepienie szpikowe. Istnieje 10 par nerwów czaszkowych. Współczulny układ nerwowy i narządy zmysłów są dobrze rozwinięte.

U gadów Następuje postępujący rozwój części mózgu, powiększenie półkul i sklepienia szpikowego oraz utworzenie wtórnego sklepienia szpikowego. Podstawy kory pojawiają się na powierzchni półkul, móżdżek powiększa się, a rdzeń przedłużony i śródmózgowie są zagięte. Po raz pierwszy z mózgu wychodzi 12 par nerwów czaszkowych.

U ptaków Powiększenie półkul i płatów wzrokowych trwa, podobnie jak rozwój móżdżku i kory mózgowej. Mają 12 par nerwów czaszkowych.

3.1. Geneza i funkcje układu nerwowego.

Układ nerwowy wszystkich zwierząt ma pochodzenie ektodermalne. Wykonuje następujące funkcje:

Komunikacja organizmu z otoczeniem (percepcja, przenoszenie podrażnienia i reakcja na podrażnienia);

Połączenie wszystkich narządów i układów narządów w jedną całość;

Układ nerwowy leży u podstaw powstawania wyższej aktywności nerwowej.

3.2. Ewolucja układu nerwowego u bezkręgowców.

Układ nerwowy pojawił się po raz pierwszy w koelenteratach i tak się stało typ rozproszony lub siatkowy układ nerwowy, tj. Układ nerwowy to sieć komórek nerwowych rozmieszczonych w całym ciele i połączonych cienkimi procesami. Ma typową budowę u hydr, ale już u meduz i polipów w określonych miejscach (w pobliżu ust, wzdłuż brzegów parasola) pojawiają się skupiska komórek nerwowych, które są prekursorami narządów zmysłów.

Dalej ewolucja układu nerwowego podąża ścieżką koncentracji komórek nerwowych w określonych miejscach ciała, tj. wzdłuż ścieżki tworzenia węzłów nerwowych (zwojów). Węzły te powstają głównie tam, gdzie zlokalizowane są komórki odbierające podrażnienie z otoczenia. Zatem przy symetrii promieniowej powstaje promieniowy typ układu nerwowego, a przy symetrii dwustronnej koncentracja zwojów nerwowych występuje na przednim końcu ciała. Od węzłów głowy rozciągają się sparowane pnie nerwowe rozciągające się wzdłuż ciała. Ten typ układu nerwowego nazywa się pniem zwojowym.

Ten typ układu nerwowego ma typową budowę u płazińców, tj. na przednim końcu ciała znajdują się sparowane zwoje, z których wystają do przodu włókna nerwowe i narządy zmysłów, oraz pnie nerwowe biegnące wzdłuż ciała.

U glisty zwoje głowowe łączą się w pierścień nerwu okołogardłowego, z którego rozciągają się również pnie nerwowe wzdłuż ciała.

W pierścienicach powstaje łańcuch nerwowy, tj. W każdym segmencie powstają niezależne sparowane węzły nerwowe. Wszystkie są połączone splotami podłużnymi i poprzecznymi. W rezultacie układ nerwowy nabiera struktury przypominającej drabinę. Często oba łańcuchy zbliżają się do siebie, łącząc się wzdłuż środkowej części ciała w niesparowany łańcuch nerwu brzusznego.

Stawonogi mają ten sam typ układu nerwowego, z tą różnicą, że zmniejsza się liczba zwojów nerwowych i zwiększa się ich rozmiar, zwłaszcza w obrębie głowy lub głowotułowia, tj. trwa proces cefalizacji.

U mięczaków układ nerwowy jest reprezentowany przez węzły w różnych częściach ciała, połączone ze sobą sznurami i nerwami wystającymi z węzłów. Ślimaki mają węzły pedałowe, mózgowe i opłucnowo-trzewne; u małży – pedałowy i opłucnowo-trzewny; u głowonogów - zwoje nerwu opłucnowo-trzewnego i mózgowego. Wokół gardła głowonogów obserwuje się nagromadzenie tkanki nerwowej.

3.3. Ewolucja układu nerwowego w strunach.

Układ nerwowy strun jest reprezentowany przez cewę nerwową, który różnicuje się w mózg i rdzeń kręgowy.

W dolnych strunach cewa nerwowa ma wygląd pustej rurki (neurocoel) z nerwami wystającymi z rurki. W lancecie w części głowy powstaje niewielka ekspansja - podstawa mózgu. To rozszerzenie nazywa się komorą.

W wyższych strunach na przednim końcu cewy nerwowej tworzą się trzy obrzęki: pęcherzyki przedni, środkowy i tylny. Z pierwszego pęcherzyka mózgowego powstają następnie przodomózgowie i międzymózgowie, ze środkowego pęcherzyka mózgowego - śródmózgowie, z tyłu - móżdżek i rdzeń przedłużony, który przechodzi do rdzenia kręgowego.

We wszystkich klasach kręgowców mózg składa się z 5 części (przedniej, pośredniej, środkowej, tylnej i rdzenia), ale stopień ich rozwoju nie jest taki sam u zwierząt różnych klas.

Zatem w cyklostomach wszystkie części mózgu znajdują się jedna po drugiej w płaszczyźnie poziomej. Rdzeń przedłużony przechodzi bezpośrednio do rdzenia kręgowego z kanałem centralnym w nutriach.

U ryb mózg jest bardziej zróżnicowany w porównaniu do cyklostomów. Objętość przodomózgowia jest zwiększona, zwłaszcza u ryb dwudysznych, ale przodomózgowie nie jest jeszcze podzielone na półkule i funkcjonalnie służy jako najwyższy ośrodek węchowy. Dach przodomózgowia jest cienki, składa się wyłącznie z komórek nabłonkowych i nie zawiera tkanki nerwowej. W międzymózgowiu, z którym połączone są szyszynka i przysadka mózgowa, znajduje się podwzgórze, które jest centrum układu hormonalnego. Najbardziej rozwinięty u ryb jest śródmózgowie. Płatki wzrokowe są w nim dobrze wyrażone. W obszarze śródmózgowia występuje zagięcie charakterystyczne dla wszystkich wyższych kręgowców. Ponadto śródmózgowie jest ośrodkiem analitycznym. Móżdżek, będący częścią tyłomózgowia, jest dobrze rozwinięty ze względu na złożoność ruchu ryb. Stanowi ośrodek koordynacji ruchu, jego wielkość zmienia się w zależności od aktywności ruchowej różnych gatunków ryb. Rdzeń przedłużony zapewnia komunikację pomiędzy wyższymi partiami mózgu i rdzeniem kręgowym oraz zawiera ośrodki oddychania i krążenia.

Z mózgu ryby wychodzi 10 par nerwów czaszkowych.

Ten typ mózgu, w którym najwyższym ośrodkiem integracji jest śródmózgowie, nazywany jest ichtiopsydem.

U płazów układ nerwowy w swojej strukturze jest zbliżony do układu nerwowego dwudysznych, ale wyróżnia się znacznym rozwojem i całkowitym oddzieleniem sparowanych wydłużonych półkul, a także słabym rozwojem móżdżku, co wynika z niskiej mobilności płazów i monotonność ich ruchów. Ale płazy rozwinęły dach przodomózgowia, zwany pierwotnym sklepieniem rdzeniowym - archipalium. Liczba nerwów czaszkowych, podobnie jak u ryb, wynosi dziesięć. A typ mózgu jest ten sam, tj. ichtiopsyd.

Zatem wszystkie anamnie (cyklostomy, ryby i płazy) mają mózg typu ichtiopsydów.

W budowie mózgu gadów należących do wyższych kręgowców, tj. w przypadku owodniowców cechy organizacji postępowej są wyraźnie wyrażone. Półkule przodomózgowia mają znaczną przewagę nad innymi częściami mózgu. U ich podstawy znajdują się duże nagromadzenia komórek nerwowych - prążkowia. Wyspy starej kory, archorteks, pojawiają się po bocznych i środkowych stronach każdej półkuli. Rozmiar śródmózgowia ulega zmniejszeniu i traci na znaczeniu jako wiodący ośrodek. Dno przodomózgowia staje się ośrodkiem analizującym, tj. ciała w paski. Ten typ mózgu nazywany jest zauropsydem lub prążkowiem. Móżdżek powiększa się ze względu na różnorodność ruchów gadów. Rdzeń przedłużony tworzy ostry zakręt, charakterystyczny dla wszystkich owodniowców. Z mózgu wychodzi 12 par nerwów czaszkowych.

Ten sam typ mózgu jest charakterystyczny dla ptaków, ale ma pewne cechy. Półkule przodomózgowia są stosunkowo duże. Płatki węchowe u ptaków są słabo rozwinięte, co wskazuje na rolę węchu w życiu ptaków. Natomiast śródmózgowie reprezentowane jest przez duże płaty wzrokowe. Móżdżek jest dobrze rozwinięty, z mózgu wyłania się 12 par nerwów.

Mózg ssaków osiąga maksymalny rozwój. Półkule są tak duże, że obejmują śródmózgowie i móżdżek. Szczególnie rozwinięta jest kora mózgowa, jej powierzchnia zwiększa się z powodu zwojów i rowków. Kora ma bardzo złożoną strukturę i nazywana jest nową korą – korą nową. Pojawia się wtórne sklepienie szpikowe, neopallium. Duże płaty węchowe znajdują się przed półkulami. Międzymózgowie, podobnie jak inne klasy, obejmuje szyszynkę, przysadkę mózgową i podwzgórze. Śródmózgowie jest stosunkowo małe, składa się z czterech guzków - czworobocznego. Kora przednia połączona jest z analizatorem wzrokowym, tylna ze słuchowym. Wraz z przodomózgowiem móżdżek znacznie się rozwija. Z mózgu wychodzi 12 par nerwów czaszkowych. Ośrodkiem analizującym jest kora mózgowa. Ten typ mózgu nazywa się sutkiem.

3.4. Anomalie i wady rozwojowe układu nerwowego u człowieka.

1. Acefalia- brak mózgu, sklepienia, czaszki i twarzoczaszki; zaburzenie to wiąże się z niedorozwojem przedniej cewy nerwowej i łączy się z wadami rdzenia kręgowego, kości i narządów wewnętrznych.

2. Bezmózgowie- brak półkul mózgowych i sklepienia czaszki z niedorozwojem pnia mózgu i powiązany z innymi wadami rozwojowymi. Ta patologia jest spowodowana brakiem zamknięcia (dysrafizmem) głowy cewy nerwowej. W tym przypadku kości sklepienia czaszki nie rozwijają się, a kości podstawy czaszki wykazują różne anomalie. Bezmózgowie jest nie do pogodzenia z życiem, średnia częstotliwość wynosi 1/1500 i częściej występuje u płodów płci żeńskiej.

3. Atelencefalia– zatrzymanie rozwoju (heterochronia) przedniej części cewy nerwowej na etapie trzech pęcherzyków. W rezultacie nie powstają półkule mózgowe i jądra podkorowe.

4. Prosencefalia– śródmózgowie jest podzielone wzdłużnym rowkiem, ale w głębi obie półkule pozostają ze sobą połączone.

5. Holoprosencefalia– śródmózgowie nie jest podzielone na półkule i ma wygląd półkuli z pojedynczą wnęką (komorą).

6. Proencefalia Alobara– podział śródmózgowia następuje tylko w części tylnej, a płaty czołowe pozostają niepodzielone.

7. Aplazja lub hipoplazja ciała modzelowatego– całkowity lub częściowy brak złożonego spoidła mózgu, tj. Ciało modzelowate.

8. Wodoencefalia- zanik półkul mózgowych w połączeniu z wodogłowiem.

9. Agiriya- całkowity brak rowków i zwojów (gładki mózg) półkul mózgowych.

10. Mikrogyria- zmniejszenie liczby i objętości bruzd.

11. Wrodzone wodogłowie- niedrożność części układu komorowego mózgu i jego wyjść, jest to spowodowane pierwotnym zaburzeniem rozwoju układu nerwowego.

12. Rozszczep kręgosłupa- wada zamknięcia i oddzielenia cewy nerwowej rdzenia kręgowego od ektodermy skóry. Czasami tej anomalii towarzyszy diplomielia, w której rdzeń kręgowy jest podzielony na pewnej długości na dwie części, każda z własnym centralnym wgłębieniem.

13. Niemózgowie- rzadka anomalia, niezgodna z życiem, występuje częściej u płodów żeńskich. Jest to rażąca anomalia tylnej części głowy i mózgu. Głowa jest zwrócona tak, aby twarz była skierowana do góry. Od strony grzbietowej skóra głowy przechodzi w skórę okolicy lędźwiowo-krzyżowej.

Układ nerwowy wszystkich zwierząt ma pochodzenie ektodermalne. Wykonuje następujące funkcje: połączenie organizmu ze środowiskiem (percepcja, przenoszenie podrażnienia i reakcja na podrażnienia); połączenie wszystkich narządów i układów narządów w jedną całość; Układ nerwowy leży u podstaw powstawania wyższej aktywności nerwowej.

Ewolucja układu nerwowego u bezkręgowców. Układ nerwowy pojawił się po raz pierwszy w koelenteratach i tak się stało typ rozproszony lub siatkowy układ nerwowy, tj. Układ nerwowy to sieć komórek nerwowych rozmieszczonych w całym ciele i połączonych cienkimi procesami. Ma typową budowę u hydr, ale już u meduz i polipów w określonych miejscach (w pobliżu ust, wzdłuż brzegów parasola) pojawiają się skupiska komórek nerwowych, które są prekursorami narządów zmysłów. Dalej ewolucja układu nerwowego podąża ścieżką koncentracji komórek nerwowych w określonych miejscach ciała, tj. wzdłuż ścieżki tworzenia węzłów nerwowych (zwojów). Węzły te powstają głównie tam, gdzie zlokalizowane są komórki odbierające podrażnienie z otoczenia. Zatem przy symetrii promieniowej powstaje promieniowy typ układu nerwowego, a przy symetrii dwustronnej koncentracja zwojów nerwowych występuje na przednim końcu ciała. Od węzłów głowy rozciągają się sparowane pnie nerwowe rozciągające się wzdłuż ciała. Ten typ układu nerwowego nazywa się pień zwojowy.