Анатомия, физиология, эволюция нервной системы - Маруненко И.М.-4. Эволюция коры больших полушарий головного мозга

1. 5. Филогенез центральной нервной системы

Кора головного мозга делится на древнюю (палеокортекс), древнюю (архикортекс) и новую (неокортекс). Уже в хрящевых рыб (акулы) у основания мозга является зачаток обонятельной коры. Это и есть древняя кора, которая у ряда животных появляется первое том, что они больше пользуются в своей жизни именно обонятельными чувствами. У рептилий появляются отчетливо заметны части коры высшей строения. Она называется древней корой и занимает медиальную, дорзальный и латеральную стенки уже хорошо сформированных полушарий. Древняя кора занимает в них основу мозга.

У птиц конечный мозг значительно больше, чем у рептилий, но за счет развития базальных ганглиев, занимающие почти всю массу полушарий. Кора обнаружена мало. Древняя кора занимает небольшое поле возле небольшой обонятельной луковицы. Древняя кора обнаружена четко. Новой коры еще совсем нет.

Ведущим в эволюции коры млекопитающих является значительное развитие и рост новой коры по сравнению с корой староюдавньою и древней.

Так, известно, например, у ежа новая кора составляет 32,4% всей коры, а у человека - 95,6%. Очень выразительным является развитие борозд больших полушарий, которых становится все больше по мере продвижения организмов по филогенетических лестнице. В низших млекопитающих борозды намечены только в области древней и старой коры. В высших млекопитающих борозд становится все больше и больше в области новой коры. Появление борозд значительно увеличивает поверхность коры, не увеличивая размеры полушарий.

Базальные ганглии существенно отстают в размерах по сравнению с новой корой (плащом). Значение базальных ганглиев как центра высшей безусловной рефлекторной деятельности остается существенным, но ведущее значение приобретает кора больших полушарий головного мозга как центр условнорефлекторной деятельности.

5. Филогенез центральной нервной системы

Функциональное значение нервных клеток заключается в восприятии и передаче раздражений от внешнего окружения. Для этой функции наиболее пригодны клетки эктодермы, что с ним непосредственно сталкиваются. У низших животных каждая эктодермальная клетка способна воспринимать раздражение и отвечать на них. С эволюционным развитием животных некоторые эктодермальные клетки приобретали особую раздражительности, превращаясь в чувствительные клетки. Раздражение от них передавались на соседние клетки через их протоплазматические связи. Позже, у кишечнополостных (гидра), чувствительные клетки углубляются под эктодерму и соединяются нервными волокнами между собой и с эктодермальная клетками, образуя нервную сеть, равномерно распределенную по всему организму. Такая нервная система называется диффузной. Далее происходит постепенное скопление нервных клеток в определенных местах в виде узлов. В червей и членистоногих (раки, пауки, насекомые) является уже хорошо отделены узлы, соединенные продольными перемычками, которые образуют брюшной цепь. Наиболее развивается его передний отдел в виде пидглоткового и особенно надглоточного узла является уже высоко-дифференцированной структурой, которую можно считать зачатком головного мозга.

У хордовых животных (ланцетник) вся центральная нервная система представляет собой трубку (трубчатая нервная система), которая лежит вдоль хорды. Передний конец ее расширен - зачаток головного мозга. Остальные трубки - спинной мозг. У позвоночных животных идет дальнейшее развитие головного мозга, причем раньше развиваются отделы мозгового ствола, полосатые тела и древняя кора в виде обонятельных ее отделов.

У круглоротых (миноги) все отделы головного мозга лежат в одной плоскости, не образуя изгибов. Достаточно большие обонятельные отделы полые. Хорошо развитые полосатые тела, свода же переднего мозга тонкое, эпителиальная, нервных клеток в нем еще нет. Мозжечок находится в зачаточном состоянии и имеет вид валка спереди от ромбовидной ямки.

В селях (акулы) в своде переднего мозга уже есть нервные клетки. Мозг еще не разделенный на два полушария, обонятельные части очень большие. Средний мозг хорошо развит и разделен на два полушария. Мозжечок хорошо развит и имеет время на своей поверхности сложную систему закруток.

У рептилий (ящерица) на хорошо развитых полушариях мозга является слой серого вещества - настоящая кора. Но толщина плаща незначительна, и главную массу переднего мозга образуют полосатые тела. Мозговые сгибы обнаружены.

У млекопитающих (кролик) характерно чрезвычайное развитие полушарий переднего мозга, обусловленный разрастанием плаща, а не полосатых тел. Плащ представляет собой новую кору. Поверхность полушарий в низших млекопитающих гладкая, постепенно она усложняется из-за развития борозд и закруток. У человека плащ имеет много борозд и закруток и покрывает сверху весь мозговой ствол.

o В процессе эволюционного развития приматов объем мозга увеличивался так:

o цефализации называют усиление регулирующей роли главного отдела центральной нервной системы у животных с двусторонне-симметричным строением тела. В процессе цефализации развивается функциональная иерархия, то есть подчиненность ниже расположенных структур вышележащих. Самой сложной формой цефализации является кортиколонизация функций высших позвоночных (все структуры нервной системы находятся под контролем деятельности коры большого мозга). Кора большого мозга выполняет функцию высшего анализа всех раздражителей, поступающих из внутренней и внешней среды, организуя реакции поведения как сложную форму адаптации организма к окружающей среде, а у людей - функцию мышления.

o Глаза насекомых имеют несколько особенностей, изучение которых открыло возможности их технического применения. С этой точки зрения представляет интерес строение фасеток в глазах пчел, которые используют для своей навигации солнечный свет (прямое и поляризованный). Каждая фасетка в них имеет 8 чувствительных клеток, покрытых пластинками, способны поляризоваться. С помощью них пчелы могут анализировать поляризацию света любого участка неба и выбирать нужное направление полета даже в пасмурную погоду. Инженеры сена сконструировали устройство для солнечной навигации, основой строения которого является модель пчелиного глаза. Такое устройство помогает морякам проводить суда в тех приполярных областях, где магнитный компас не действует. Кроме того, этот «небесный поляризатор" стал полезным и для самолетов при определении их положения в полете относительно солнца в непогоду. Модель строения глаза пчелы стала также основой для создания аппаратуры слежения за движением ракет и других летающих объектов в воздухе.

o Насекомые воспринимают звуковые колебания в очень широком диапазоне. Так, например, сверчки - в пределах от 300 до 8 тыс. Колебаний в секунду, некоторые кузнечики - от 800 до 45 тыс, саранча - до 90 тыс, а бабочки улавливают даже ультразвуки летучих мышей, у которых колебания от 30 до 80 тыс. в секунду. Напомним, что ультразвук (от ультра ... (от лат. Ultra - за, более, за пределами) и звук) - это упругие звуковые колебания с частотой более 20 кГц, которые не воспринимаются ухом человека.

o В современных костных рыб вес головного мозга составляет 0,020,94% от массы тела.

o В хвостатых и безногих земноводных вес головного мозга составляет 0,29-0,36% от массы тела, у бесхвостых - 0,5-0,73%.

o Неподвижные земноводные воспринимают только движение мелких объектов или приближении врага; все остальное для них - индифферентный (однообразный) "серый фон". Во время своего движения они начинают различать и неподвижные объекты. Благодаря положению глаз во многих бесхвостых земноводных общее поле зрения равна 360 °. На основе изучения механизмов зрения лягушки создан фототехнические приборы, которые распознают мелкие объекты.

o В земноводных сохраняются механизмы восприятия звуковых колебаний в воде. Звукопроводность тела амфибий, похожая на звукопроводность тела рыб, близкая к водной среде, что позволяет принимать звуки непосредственно на мембрану овального окна внутреннего уха. Этому способствуют поверхностные вены и эндолимфатическая пролив. Звуки в воде принимаются гомологом звукорецептора рыб, а звуки в воздухе, переданы стремечком с барабанной перепонки, воспринимаются звуковым сенсором наземных позвоночных. Существование двух слуховых систем у амфибий

- приспособление к жизни в двух средах - водном и воздушном. Земноводные воспринимают звуки частотой от 30 до 15 тыс. Гц.

o В хамелеонов каждый глаз может двигаться самостоятельно, что очень важно при засада добычу, когда тело неподвижно. Хамелеоны живут на древесной растительности, имеют плотные пальцы и длинный плотный хвост, которыми они охватывают ветви. Хорошо известна способность этих животных менять свою окраску в зависимости от изменений окружающей среды за счет перераспределения пигментов кожи.

o Ранее считали, что обоняние у птиц развит слабо-за небольших размеров обонятельных долей переднего мозга. Однако эксперименты ученых свидетельствуют об обратном.

o Французские ученые обнаружили вредное воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека. Они установили, что инфразвуки достаточной мощности 6-9 Гц могут быть для человека даже смертельными, ибо внутренние органы имеют собственные частоты колебаний 6-9 Гц. В результате воздействия на человека инфразвука с соответствующей частотой возникает резонанс, что может привести к смерти.

o Раздражительность - одна из функциональных свойств живой материи, она присуща всем организмам, от простейших одноклеточных до высокоорганизованных. При этом организмы не только воспринимают раздражение, а и определенным образом реагируют на них.

o Чувствительность можно рассматривать как более высокая степень раздражительности, когда появляются элементы анализа в определенных специализированных клетках (или центрах), происходит оценка состояния окружающей среды и возникает ответная реакция организма. Таким образом, чувствительность обеспечивается наличием большей или меньшей степени специализированных клеток, которые реагируют на определенные факторы окружающей среды: тепло, холод, давление, химические агенты и др.

o В прогрессивном развитии животных организмов происходили два взаимно противоположных процесса: дифференциация, связанная с разделением функций тканей и органов, и интеграция, которая обеспечивала целостность организма, постоянство его внутренней среды. Результатом интеграции оказалась нервная система, которая регулирует работу всех органов и систем, налаживает между ними определенные функциональные взаимосвязи.

o У одноклеточных организмов возбуждение, возникающее в ответ на действие раздражителя, распространяется одинаково медленно по всем направлениям. У многоклеточных животных разные части организма выполняют различные функции, отличаясь по своей возбудимостью. Информация об их деятельности поступает в центральный органа, который руководит всеми реакциями животных - нервного центра и специальной проводящей системы, которая распространяет возбуждения отдельными путями как к центральному органа, так и от него на периферию.

Похожие

Комментарии