Сьогодні ми розпочинаємо одну з базових тем, що часто лякає своєю складністю – фізіологія та анатомія центральної нервової системи. Ми намагатимемось доносити складні теми легкою мовою, однак якщо у вас залишаться запитання – сміливо пишіть їх в коментарі. Ми будемо раді, якщо з допомогою УАНП ви зможете осягнути цю складну тему.
Перш за все, важливо зрозуміти чим є і з чого складається відома всім НС (нервова система). В тексті ми застосуємо два скорочення, які можуть бути відомі вам з студентської лави: ЦНС – центральна нервова система та НС – нервова система.
Складові компоненти нервової системи
Зазвичай, коли ми думаємо про нервову систему, на думку спадають мозок і якісь там нерви. Насправді, це і є спрощеним уявленням про НС, яка насправді складається з ЦНС (головний та спинний мозок) та периферичної нервової системи (рецептори та нерви).
Для розуміння фізіології НС важливо зрозуміти навіщо вона взагалі існує і що робить. Ми уявляємо певну нервову трубку, що для кращого виживання, а отже сприймання та реагування на навколишнє середовище ускладнюється та відносно покращується. В результаті ми маємо певний біологічний субстрат, що дозволяє нам реагувати (загалом адекватно) на навколишнє середовище, аналізувати його, збирати інформацію. Цікавим є те, що людський вид став на вершину харчової ланки не внаслідок швидкості, сили чи витривалості. Варто лише уявити людину в джунглях, аби зрозуміти що ми програємо в першочергових, на перший погляд, стратегіях виживання: не заберемось швидко наверх, не втечемо і не відіб’ємось від хижака, не відчуємо запах здобичі. Людський вид розвивався в соціальних групах, а отже наша нервова система еволюціонувала саме в таких умовах, і тому часто соціальні фактори для нас виступають на рівні з біологічними. Однак повернемось до НС.
Функції нервової системи.
- Забезпечення сприйняття сенсорної інформації
- Інтеграція сенсорної інформації, її опрацювання та вироблення керуючих стимулів.
- Забезпечення вищих ментальних функцій.
- Контроль скелетних та гладеньких м’язів і залоз.
- Підтримання гомеостазу.
Розглянемо їх в цій та наступній статті.
Забезпечення сприйняття сенсорної інформації
В цей момент ми говоримо про периферичну нервову систему, яка, за рахунок рецепторів, сприймає сигнали від навколишнього середовища і передає її, скажімо, вище: до спинного і головного мозку. Розглянемо шлях подібної інформації на відомому прикладі: гаряча чашка у ваших руках.
Уявімо, що ви заварили собі чашку чаю і маєте принести напій до свого робочого місця. Ви торкаєтесь до чашки. Вона гаряча. Інформація від рецепторів по нервах, а саме по аферентним чутливим волокнам потрапляє «наверх» до спинного мозку в задні роги спинного мозку через задні корінці. Інформація потрапляє на вставний нейрон (нейрон – нервова клітина). І за першим сценарієм інформація про доторк до гарячого передається в зоні передніх рогів через передні корінці вже по еферентним руховим волокнам назад (ну майже) – до м’язів. І ми відсмикуємо руку. І ось, перед вами рефлекторна дуга: відбулось сприймання та несвідома реакція.
Аферентні волокна це ті, по яким інформація потрапляє від периферії до центру, тобто від рецепторів до мозку.
Однак ви не раз брали чашку з гарячим чаєм і успішно доносили її до ноутбука. І що, тоді рефлекторна дуга «замикалась»? Куди подівся рефлекс? Чому коли ви торкаєтесь до гарячої каструлі дуга «працює», а коли несете гарячу чашку, нічого не відбувається?
Коли інформація про доторк до гарячої чашки потрапила в спинний мозок, і перед тим як він дав команду м’язові відсмикнути руку, інформація потрапила на вставний нейрон. Он він зелений на малюнку дуги. І в цей момент інформація відправляється «наверх», на самий верх – в головний мозок. І по висхідним провідним шляхам спинного мозку, тобто по тим, що йдуть вверх від спинного мозку до головного (латеральний і вентральний спиноталамічні тракти) інформація досягає кори головного мозку. Оскільки ви запланували донести чашку до точки Х біля ноута, головний мозок блокує розвиток дій за першим сценарієм, стримуючи запуск рухової програми.
На картинці ми бачимо як інформація не лише доходить до мозку, а й перехрещується і інформація від правої руки, якою ми тримали чашку, прямує до лівої півкулі.
Цей приклад ми наведемо знову пізніше, розглядаючи роботу спинного мозку.
Наступна функція НС:
Інтеграція сенсорної інформації, її опрацювання та вироблення керуючих стимулів.
Як ми вже знаємо, від центру до периферії інформація потрапляє через еферентні рухові волокна. Окрім цього мозок запам’ятовує інформацію і виробляє необхідні реакції. Неактуальна інформація не зберігається та не доступна для усвідомлення. До речі, в моделі 3 функціональних блоків мозку (ФБМ) Лурії, інтеграція та опрацювання інформації відбувається на рівні 2 ФБМ.
Запам’ятати як називаються аферентні та еферентні волокна можна на примітивному прикладі вигуків. Людина торкається гарячого і вигукує «Ааааай» – інформація надійшла від периферії до спинного мозку по аферентним волокнам. Незадоволена людина видає «еееей» – інформація надійшла від спинного мозку до периферії по еферентним. Інша їх назва: чутливі та рухові. По чутливим волокнам ми отримаємо інформацію, по руховим – надсилаємо.
Як бачимо, навіть розглядаючи базові функції нервової системи (які можна знайти в будь-якому підручнику), ми можемо побудувати мости зі знаннями, що отримували раніше, пов’язувати їх між собою. І нам вдасться побудувати знання про роботу та анатомію ЦНС у вигляді масштабної сітки, що виявиться схожою на нейронні мережі.
Ще три функції нервової системи розглянемо в наступній статті.