Эволюция  центральной нервной  системы

        Московский Государственный Университет  имени М. В. Ломоносова

                           биологический факультет

                            кафедра антропологии 
 
 

                                   Реферат

                              по церебрологии: 
 
 

                    Эволюция центральной нервной  системы 
 
 

                                Москва, 2002 
 

       Нервная система высших животных  и человека представляет собой

    результат  длительного развития в процессе приспособительной эволюции

    живых  существ. Развитие центральной  нервной системы происходило,  прежде

    всего,  в связи с усовершенствованием  восприятия и анализа воздействий

    из внешней  среды.

       Вместе с тем совершенствовалась  и способность отвечать на эти

    воздействия  координированной, биологически целесообразной  реакцией.

    Развитие  нервной системы шло также  в связи с усложнением строения

    организмов  и необходимостью согласования  и регуляции работы внутренних

    органов. 

       Нервная система. Общие данные.

       Одним из основных свойств  живого вещества является раздражимость.

    Каждый  живой организм получает раздражения  из окружающей среды и

    отвечает  на них соответствующими реакциями,  связывающими организм со

   средой. Протекающий в самом организме обмен веществ в свою очередь

    обуславливает  ряд раздражений, на которые  организм также реагирует.

    Связь  между участком, на который попадает  раздражение, и реагирующем

    органом  в высшем многоклеточном организме осуществляется нервной

    системой.

       Проникая своими разветвлениями  во все органы и ткани, нервная

    система  связывает весь организм в  единое целое, осуществляя его

    объединение.  Это «невыразимо сложнейший и  тончайший инструмент

    сношений, связи многочисленных частей организма между собой и организма

    как  сложнейшей системы с бесконечным  числом внешних влияний» (И. П.

    Павлов).

       Нервную систему делят по топографическому  принципу на центральный и

    периферический  отделы, или системы. Под центральной нервной системой

    разумеется  спиной и головной мозг, которые  состоят из серого и белого

    вещества, под периферической – все остальное,  т. е. нервные корешки,

    узлы, сплетения,  нервы и периферические нервные  окончания. Серое

    вещество  спинного и головного мозга  – это скопление нервных клеток

    вместе  с  ближайшими разветвлениями  их отростков, называемые нервными

    центрами. Нервный центр – это «скопление  и сцепление нервных клеток»

    (И. П.  Павлов).

       Белое вещество – это нервные волокна (отростки нервных клеток,

    нейриты), покрытые миелиновой оболочкой  (откуда и происходит белый

    цвет) и  связывающие отдельные центры  между собой, т. е. проводящие

    пути.

       Высшим отделом нервной системы  является кора большого мозга. 
 

       Развитие нервной системы.

       Филогенез нервной системы вкратце  сводится к следующему. У самых

    низко  организованных животных, например  у амебы, еще нет ни специальных

    рецепторов, ни специального двигательного  аппарата, ни чего-либо

    похожего  на нервную систему. Любым участком  своего тела амеба может

    воспринимать  раздражение и реагировать на  него своеобразным движением

    образованием  выроста протоплазмы, или псевдоподии.  Выпуская

    псевдоподию,  амеба передвигается к раздражителю, например к пище. Такая

    регуляция  называется гуморальной, или донервной.

       У многоклеточных организмов  в процессе приспособительной  эволюции

    возникает  специализация различных частей  тела. Появляются клетки, а

    затем  и органы, приспособленные для восприятия раздражений, для

    движения  и для функции связи и координации.  Это нервная форма

    регуляции.  По мере развития нервной системы  нервная регуляция все

    больше  подчиняет себе гуморальную, так  что образуется единая

    нейрогуморальная регуляция, проходящая в процессе филогенеза следующие

    основные  этапы: сетевидная нервная система,  узловая нервная система,

    трубчатая  нервная система.

       Появление нервных клеток не  только позволило передавать  сигналы на

    большее расстояние, но и явилось морфологической основой для зачатков

    координации  элементарных реакций, что приводит  к образованию целостного

    двигательного  акта.

       В дальнейшем по мере эволюции  животного мира происходит развитие  и

    усовершенствование аппаратов рецепции, движения  и координации.

    Возникают  разнообразные органы чувств, приспособленные  для восприятия

    механических, химических, температурных, световых  и иных раздражителей.

    Появляется  сложно устроенный двигательный  аппарат, приспособленный, в

    зависимости  от образа жизни животного,  к плаванию, ползанию, ходьбе,

    прыжкам,  полету и т. д. В результате  сосредоточения, или централизации,

    разбросанных  нервных клеток в компактные  органы возникают центральная

    нервная система (ЦНС) и периферические нервные пути.

       У хордовых ЦНС возникла в  виде метамерно построенной нервной  трубки

    с отходящими  от нее сегментарными нервами  ко всем сегментам тела,

    включая  и аппарат движения, – туловищный  мозг. У позвоночных и человека

    туловищный  мозг становится спинным. Таким  образом, появление

    туловищного  мозга связано с усовершенствованием  в первую очередь

    моторного  «вооружения» животного.

       Филогенетически спиной мозг  появляется на III этапе развития  нервной

    системы  (трубчатая нервная система). В  это время головного мозга  еще

    нет,  поэтому туловищный отдел имеет  центры для управления всеми

    процессами  в организме (висцеральные и  соматические центры). Туловищный

    мозг  имеет сегментарное строение, состоит из связанных между собой

    невромеров, в пределах которых замыкается  простейшая рефлекторная дуга.

    Метамерное  строение спинного мозга сохраняется  и у человека, чем и

    обуславливается  наличие у него коротких рефлекторных  дуг.

       С появлением головного мозга (этап цефализации) в нем возникают

    высшие  центры управления всем организмом, а спинной мозг попадает в

    подчиненное  положение. Спинной мозг остается  не только сегментарным

    аппаратом,  а становится проводником импульсов  от периферии к головному

    мозгу  и обратно, в нем развиваются  двусторонние связи с головным

    мозгом. Таким образом. В процессе эволюции  спинного мозга образуются 2

    аппарата: более старый сегментарный аппарат  собственных связей спинного

    мозга  и более новый надсегментарный аппарат двусторонних проводящих

    путей  к головному мозгу. Именно такой  принцип строения наблюдается  у

    человека.

       Решающим фактором образования  туловищного мозга является

    приспособление  к окружающей среде при помощи движения. Строение

    спинного  мозга отражает способ передвижения  животного. Так, например, у

    пресмыкающихся, не имеющих конечностей и передвигающихся  с помощью

    туловища (змеи), спинной мозг развит равномерно  на всем протяжении и не

    имеет  утолщений. У животных, пользующихся конечностями, возникают два

    утолщения,  причем, если более развиты передние  конечности (крылья

    летающих  птиц), то преобладает переднее (шейное) утолщение спинного

    мозга,  если более развиты задние  конечности (ноги у страуса), то

    увеличено  заднее (поясничное) утолщение; если  в ходьбе участвуют и

    передние, и задние конечности (четвероногие  млекопитающие), то

    одинаково  развиты оба утолщения. У человека  в связи с более сложной

    деятельностью  руки как органа труда шейное утолщение спинного мозга

    дифференцировалось  сильнее, чем поясничное.

       Отмеченные факторы филогенеза  играют роль в развитии спинного  мозга

    и в  онтогенезе. Спинной мозг развивается  из заднего отрезка нервной

    трубки: из ее вентрального отдела  возникают клеточные тела двигательных

    нейронов  и двигательные корешки, из  дорсального отдела – клеточные  тела

    вставочных  нейронов и отростки чувствительных  нейронов. Деление на

    моторную (двигательную) и сенсорную (чувствительную) области

    простирается  на всю нервную трубку и  сохраняется в стволе головного

    мозга.

       Так как большинство органов  чувств возникает на том конце  тела

    животного,  который обращен в сторону  движения, т. е. вперед, то для

    восприятия  поступающих через них внешних  раздражений развивается

    передний  конец туловищного мозга и  образуется головной мозг, что

    совпадает  с обособлением переднего конца  тела в виде головы –

    цефализация.

       Рассмотрим упрощенную, но удобную схему филогенеза головного мозга

    (Сепп  Е. К., Цукер М. Б., Шмид Е. В.  Нервные болезни. – М.: Медгиз,

    1954.). Согласно  этой схеме, на первом этапе  развития головной мозг

    состоит  из трех отделов: заднего, среднего  и переднего, причем из этих

    отделов  в первую очередь (у низших  рыб) особенно развивается задний,

    или  ромбовидный, мозг, rhombencephalon. Развитие  заднего мозга

    происходит  под влиянием рецепторов акустики  и гравитации (рецепторы

    VIII пары  черепных нервов), имеющих преимущественное значение для