Общая физиология ЦНС

2) Ассоциативные  ядра. Ассоциативные ядра связывают  таламус с корой головного  мозга опосредовано - через ядра-реле, т. е. информация от ассоциативных  ядер поступает не в определенный  участок коры, а поступает в  ядра-реле, подвергается там соответствующей  “переработке” и только затем  адресуется в определенные участки  коры головного мозга. К ассоциативным ядрам относятся, например, дорсомедиальное ядро, которое осуществляет опосредованную связь таламуса с двигательной корой (лобной корой) и лимбической системой; ядро-подушка, которое связывает таламус со зрительной и слуховой корой; латеральная группа ядер, которая соединяет таламус с теменной корой.

Неспецифические ядра соединяют таламус с обширными участками коры больших полушарий мозга и являются фактически ретикулярной формацией промежуточного мозга. К неспецифическим ядрам относятся: срединное, интраламинарное, покрышка, ретикулярное ядро и др. Эти ядра представляют ретикулярную формацию промежуточного мозга, которая по всему воздействию на корковые нейроны отличается от ретикулярной формации ствола мозга. Во-первых, ретикулярная формация оказывает более ограниченное влияние на выше распространенные структуры. Во-вторых, неспецифические ядра оказывают кратковременное и быстрое действие на активность корковых нейронов в противоположность медленной и длительной активации, осуществляемой ретикулярной формацией ствола мозга.

Вторая функция зрительных бугров состоит в том, что таламус является центром болевой чувствительности, участвующим в формировании боли.

Третья функция зрительных бугров связана с формированием ощущений, влечений, различных эмоциональных состояний и др. Доказательством этому являются следующее наблюдение: если больному с целью лечебного воздействия вживляются электроды, то при электрическом воздействии на мозг в области таламуса наблюдаются ярко выраженные состояния разнообразных влечений, ощущений и эмоций (страх, ужас, оргазм и др.).

Как уже было сказано, к промежуточному мозгу относится и подбугорная область - гипоталамус (рис. 3.12.). Гипоталамус делится на передний, средний и задний. Средний еще разделяют на медиальный и латеральный. В гипоталамусе обнаружено 32 пары ядер. К основным ядрам гипоталамуса относятся супраоптическое, паравентикулярное, вентромедиальное, дорсомедиальное и др. Некоторые из этих ядер не только генерируют импульсы, но и синтезируют гормоны (т. е. им свойственна функция нейросекреции).

Обширные связи гипоталамуса с корой головного мозга осуществляются через медиальный пучок, с ретикулярной формацией – через пучок Шутца.

Гипоталамус выполняет следующие функции:

I. Гипоталамус - это высший центр вегетативной  регуляции. В области переднего гипоталамуса находятся преимущественно парасимпатические центры, вызывающие такие парасимпатические эффекты, как сужение зрачка, сужение бронхов, расширение некоторых сосудов, падение артериального давления, угнетение сердечной деятельности, увеличение моторики и секреции жкт, и др. В области заднего гипоталамуса преимущественно находятся симпатические центры, вызывающие такие симпатические эффекты, как расширение зрачка, расширение бронхов, сужение некоторых сосудов, усиление сердечной деятельности, повышение артериального давления и т.д.

II. В гипоталамусе  находятся все высшие центры  обмена веществ (углеводного, белкового, жирового, водно-солевого и др.).

III. Гипоталамус  имеет отношение к терморегуляции. Передний гипоталамус осуществляет физическую терморегуляцию, задний - химическую.

IV. В гипоталамусе  располагаются центры, обеспечивающие  организацию сна и бодрствования.

V. Гипоталамус  участвует во всех поведенческих  реакциях. В частности, в пищедобывающих рефлексах, связанных с отыскиванием пищи, воды. Гипоталамус принимает участие также в осуществлении: поведенческих половых рефлексов (которые проявляются отыскиванием особей противоположного пола), родительских рефлексов, рефлексов вскармливания. Имеются такие наблюдения, когда вследствие патологических процессов в гипоталамусе половое созревание девочек наступает к 5 годам.

VI. Гипоталамус  имеет отношение к регуляции  гормональной системы организма. Как известно, в ядрах гипоталамуса  образуется группа гормонов, получившее  название гормоны “либерины”, которые необходимы для образования тропных гормонов передней доли гипофиза. Каждому тропному гормону гипофиза соответствует свой гормон-либерин, образующийся в ядрах гипоталамуса. Кроме того, в ядрах гипоталамуса образуются ингибиторы либеринов, которые называются “статинами”. Гормоны статинысинтезируются преимущественно в среднем гипоталамусе. В переднем гипоталамусе образуются гормоны вазопрессин иокситоцин, они поступают в заднюю долю гипофиза и накапливаются в нем. Таким образом, гипофиз является неким “депо” для этих гормонов.

VII. Центр кроветворения  также располагается в гипоталамусе.

VIII. Гипоталамическая  область промежуточного мозга  принимает участие в формировании  различных эмоциональных реакций, как отрицательных, так и положительных. Например, стимуляция одних структур  гипоталамуса у животных вызывает  испуг, реакцию избегания. Стимуляция  других его структур вызывает, наоборот, реакцию нападения или  агрессии. У крыс в задней доли  гипоталамуса обнаружены структуры, которые получили названия “центры  удовольствия”. Так если крысам  в эти структуры вживить электроды, затем животных методом условных  рефлексов “научить” самораздражению, т. е. включению электрического тока  нажатием на специальную педаль, обученное подобным образом животное  в такой ситуации отказывается  от еды, питья, часами раздражая  эти центры.

IX. Гипоталамус  имеет прямое отношение к возникновению  мотивационных реакций - комплекса  центральных процессов, которые  побуждают животное искать удовольствие  или избегать неприятные ситуации.

Физиология подкорковых базальных ганглиев

К базальным ганглиям относятся три основных парных образования: хвостатое тело, скорлупа, бледный шар (рис. 3.13.). Базальные ганглии - это двигательные ядра, имеющие отношение к осуществлению сложных двигательных актов (ходьба, бег, плавание и др.), протекающих автоматически (подсознательно). Причем филогенетически более поздним образованием являетсяхвостатое тело и скорлупа, (неостриатум), более ранним - бледный шар (полеостриатум).

У некоторых животных эти и другие структуры мозга включаются сразу же после рождения, обеспечивая двигательные реакции (теленок после рождения сразу становится на ноги и начинает ходить). У человека базальные ганглии начинают функционировать значительно позже, т. к. он сперва должен обучиться какому-либо двигательному акту, например, ходьбе. При обучении ходьбе вначале включается кора головного мозга, которая опосредовано через базальные ганглии подает сигналы на мышечную систему. Но как только человек освоил тот или иной двигательный рефлекторный акт, то этот двигательный рефлекторный акт “опускается” из высших отделов мозга на базальные подкорковые ядра и превращается в автоматический рефлекс. Все автоматические рефлексы, которые осуществляются вне нашего сознания, связаны с подкорковыми базальными ганглиями.

Кроме участия в сложных движениях бледному шару, в частности, приписывается участие в осуществлении двигательных функции, связанной с выполнением мелких профессиональных движений (игра на пианино, машинопись, ювелирные работы и др.).

Доказать эту двигательную функцию базальных узлов можно экспериментально, путем вживления электродов и электрической их стимуляции, а также клиническими наблюдениями. Невропатологам известно такое заболевание как ревматизм мозга (хорея). Вследствие избирательного поражения хвостатого тела нарушается функция прежде всего двигательной сферы, т. к. бледный шар выходит из-под тормозного контроля хвостатого тела. У таких больных имеют место насильственные движения, которые не контролируются его сознанием, (гиперкинезы). Такие бесконтрольные, беспорядочные, насильственные сокращения разных групп мышц образ но называют “пляской святого Витта”. У этих больных на фоне гиперкинезов также наблюдается мышечная гипотония, т. е. резко падает тонус мышц, особенно мышц конечностей.

При поражении же бледного шара развивается заболевание паркинсонизм, характеризующееся сочетанием высокого мышечного тонуса, насильственных движений тела типа дрожания, скованностью и бедностью движений. У этих больных лицо маскообразное - ничего, кроме страданий, не выражающее.

Таким образом, знанием прописных теоретических истин курса физиологии в сочетании с клиническими наблюдениями позволяет проводить точную и тонкую диагностику в области заболеваний двигательной сферы.

Физиология мозжечка

Мозжечок считается высшим центром координации всех двигательных рефлексов. Однако, он находится под контролем двигательной коры. Так, если человек захотел что-то поправить в двигательном акте, то он сможет сделать это своим сознанием под влиянием двигательной коры. Кроме этого, исследования академика Орбели показывают, что некоторые образования мозжечка имеют отношение к регуляции вегетативных функций, особенно обмена веществ, сердечно - сосудистой и других систем организма. При стимуляции некоторых его структур в крови изменяется концентрация глюкозы, изменяется деятельность сердечно-сосудистой и других систем. Как доказать, что мозжечок действительно является органом координации двигательных и рефлекторных процессов? Клинически наблюдая за больными с различными патологиями мозжечка, проводя эксперименты на животных с удалением мозжечка, выявляют различные двигательные нарушения. Так, если у животных удалить мозжечок, то имеют место следующие отклонения:

1) Дезэквилибрия или нарушение равновесия. У человека, страдающего дезэквилибией, если он лежит, никаких отклонений в двигательной сфере нет. Они возникают тогда, когда он переходит в вертикальное положение и начинает двигаться.

2) Астения или быстрая утомляемость. Свидетельствует о связи мозжечка с обменом веществ.

3) Дистония – это нарушение тонуса мышц. Проявляется в том, что в одной группе мышц тонус увеличивается, в другой - снижается.

4) Астазия - отсутствие слитных мышечных движений.

5) Дизартрия - расстройство речи. Речь становится ступенчатой, т. е. задерживается произношение отдельных слов.

6) Мозжечковая атаксия - расстройство величины, скорости и направления движений, что выявляется специальными пробами: пальценосовой и коленно-пяточной.

Физиология лимбической системы

Большинство образований, входящих в лимбическую систему, относятся к старой коре (висцеральный мозг). В лимбический комплекс входят такие образования, как гиппокамп, миндалина, перегородка и поясная извилина (рис. 3.14). Последнее время к лимбической системе исследователи стали относить также некоторые отделы гипоталамуса и ретикулярной формации, вследствие чего эта физиологическая структура стала называться “лимбико-ретикулярный комплекс”, который выполняет самые сложные функции благодаря многочисленным его связям с различными другими нервными образованиями (большой круг Пейпица - гиппокамп, перегородка, мамиллярные тела, поясная извилина, височная доля, гиппокамп; малый круг Пейпица: миндалина - гиппокамп - миндалина).

Функции лимбической системы:

1. Лимбическая система, как свидетельствуют многочисленные наблюдения, принимает участие в поддержании гомеостаза внутренней среды организма: сохранении относительного постоянства величины артериального давления, газового состава крови, осмотического давления и др.

2. Она осуществляет  высшую координацию функций, направленных  на поддержание и сохранение  индивидуума в постоянно меняющихся  условиях окружающей среды, в  том числе принимает участие  в обеспечении организма питательными  веществами и выведение продуктов  метаболизма.

3. Лимбическая система принимает участие в осуществлении различных поведенческих реакциях (пищевое, половое поведение, стадная охота животных и др.) и в процессах, связанных с размножением. Эксперименты свидетельствуют, что при хронической стимуляции определенных структур лимбического комплекса наблюдается или гиперсексуализм, или гипосексуализм. При разрушении определенных участков миндалины самки не оберегают потомство от опасности, перестают следить и ухаживать за малышами.

4. Большое значение  лимбическая система имеет в формировании памяти. Особая роль в этом приписывается гиппокампу. Еще в конце XIX века академик Бехтерев демонстрировал больную с поражением гиппокампа, у которой наблюдалось полное расстройство памяти.

5. Лимбико-ретикулярный  комплекс принимает активное  участие в регуляции гормональной  системы. Например, гиппокамп тормозит функцию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой функции, в то время как миндалевидный комплекс, напротив, ее усиливает.

6. Лимбическая система принимает самое активное участие в формировании различных эмоциональных состояний, создает тот исходный эмоциональный фон, на котором формируется условнорефлекторная деятельность. При электрическом воздействии на различные отделы этой системы в одних случаях наблюдается чрезмерная агрессивность, ярость, в других страх, реакция избегания.

Физиология коры головного мозга

Из курса анатомии известно, что большие полушария сверху покрыты нейронами, которые размещаются в несколько слоев, что рассматривается как кора головного мозга.

Основной функцией коры головного мозга, где насчитывается 12-14 млрд. клеток, является осуществление связи организма с окружающей средой, обеспечивающей адекватные реакции организма при действии ее различных раздражителей (рис. 3.15).

В процессе взаимодействия организма с окружающей средой в коре головного мозга формируются: