Мозг и психика. 5

 Мозг и психика

1 Нервная система –  материальная основа психики

1.1 Функции нервной системы

1.2 Клеточное строение  нервной системы.

1.3 Рефлекторный принцип  работы нервной системы

2 Строение отделов мозга  и их вклада в психические  явления.

3 Основы высшей нервной  деятельности как физиологической  базы для психических явлений

3.1 Учение о высшей нервной  деятельности.

3.2 Виды рефлексов

3.3 Функции психики

3.4 Психофизическая и психофизиологическая проблемы в психологии.

1. Нервная система  – материальная основа психики

Физиологическим носителем  психики человека является его нервная  система. Представления о взаимосвязях нервной системы и психики  человека основываются на теории функциональных систем П. К. Анохина, в соответствии с которой психическая и физиологическая  деятельность составляют единое целое, в котором отдельные механизмы  объединены общей задачей и целью  в совместно действующие комплексы, ориентированные на достижение полезного, приспособительного результата.

Отделы нервной системы.

Нервную систему — единое структурное и функциональное образование  — условно подразделяют на центральную  и периферическую части. К центральной нервной системе (ЦНС) относят головной и спинной мозг, к периферической — образования, лежащие за пределами ЦНС, а именно: отходящие от ЦНС нервы, узлы (ганглии), нервные сплетения и рецепторные аппараты.

 В зависимости от  структурных и функциональных  особенностей иннервируемых органов  выделяют соматический и вегетативный  отделы нервной системы. Соматическая  нервная система — часть нервной  системы, регулирующая деятельность  скелетной (произвольной) мускулатуры.  Вегетативная нервная система  — часть нервной системы, регулирующая  деятельность гладкой (непроизвольной) мускулатуры внутренних органов,  сосудов, кожи, мышцы сердца и  желез. В свою очередь, в  зависимости от анатомических  и функциональных особенностей  вегетативная нервная система  подразделяется на два отдела: симпатический и парасимпатический. 

Спинной мозг. Он расположен в позвоночном канале и представляет собой слегка уплощенный в переднезаднем  направлении белый тяж длиной 40—45 см и толщиной около 1 см. В верхней  своей части он переходит в  продолговатый мозг, а в нижней оканчивается на уровне 2-го поясничного  позвонка. Спинной мозг продольными  бороздками разделяется на зеркально  симметричные правую и левую половины. В центре имеется полость —  спинномозговой канал, заполненный  жидкостью. Спинной мозг покрыт тремя  оболочками: наружной —твердой, средней —паутинной, и внутренней — сосудистой. Твердая оболочка — плотная и прочная соединительнотканная оболочка мозга, состоящая из двух слоев. Наружный слой выстилает кости черепа и позвоночный канал, а внутренний, гладкий и блестящий, обращен к мозгу. Функция твердой оболочки — защитная. Паутинная оболочка представляет собой тонкую мембрану, отделяющую твердую оболочку от сосудистой. Внутренняя сосудистая оболочка богата кровеносными сосудами, проникающими внутрь мозгового вещества. Она плотно прилегает к мозгу, заходя в борозды на его поверхности. Между паутинной и сосудистой оболочками имеется пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Ее назначение — смягчать толчки и ушибы спинного мозга.

 На поперечном разрезе  спинного мозга (рис.) видно, что  его внутренняя часть, расположенная  вокруг центрального спинномозгового  канала, имеет вид бабочки. Она  образована серым веществом, содержащим  тела вставочных и центробежных  нейронов. Короткие и широкие  выступы серого вещества, идущие  к передней поверхности мозга,  называются передними рогами; в  противоположном направлении вытягиваются  узкие задние рога. В грудных  сегментах спинного мозга имеются  еще небольшие выступы серого  вещества —боковые рога.

Рис. Поперечный разрез спинного мозга: 1 — передний корешок спинномозгового  нерва; 2 — спинномозговой смешанный  нерв; 3 — спинномозговой узел; 4 —  задний корешок спинномозгового  нерва; 5 — задняя продольная борозда; 6 — спинномозговой канал; 7, $ — белое и серое вещество мозга соответственно; 9 — передняя продольная борозда.

 Наружный слой спинного  мозга представлен белым веществам,  состоящим из отростков нейронов. Одни отростки тянутся вдоль  спинного мозга и частично  проходят в голозной мозг, образуя проводящие пути, связывающие нервные центры разных сегментов спинного мозга между собой и с нервными центрами головного мозга. Проводящие пути делятся на восходящие (чувствительные), передающие возбуждение в головной мозг, и нисходящие (двигательные), проводящие нервные импульсы от головного мозга к рабочим органам. Другие отростки нейронов выходят за пределы спинного мозга, где формируют передние и задние корешки. Передние корешки образованы отростками двигательных нейронов, а задние — чувствительных. Утолщения — ганглии — на задних корешках сформированы скоплениями тел чувствительных нейронов. Выйдя из позвоночного канала через межпозвоночные отверстия, передние и задние корешки объединяются друг с другом и образуют пару смешанных спинномозговых нервов. Их общее число составляет 31 пару. Каждая пара иннервирует определенную группу скелетных мышц и ограниченный участок кожи. В местах выхода спинномозговых нервов к верхним и нижним конечностям спинной мозг имеет два утолщения — шейное и поясничное.

Функции спинного мозга —рефлекторная и проводниковая. В спинном мозге находятся нервные центры (двигательные центры скелетной мускулатуры, сосудодвигательные центры, центры потоотделения, мочеиспускания, дефекации, половой деятельности и др.), которые непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными (рабочими) органами. Благодаря этим центрам осуществляются многие простые, не затрагивающие головного мозга рефлексы. Примером такого рефлекса может служить коленный: при легком ударе по сухожилию под коленной чашечкой возникает резкое разгибание согнутой ноги. Все спинномозговые рефлексы являются врожденными, безусловными. Они передаются по наследству и сохраняются в течение всей жизни.

 Проводниковая функция  спинного мозга заключается в  проведении центростремительных  импульсов к головному мозгу  и центробежных импульсов от  головного мозга ко всем частям  тела. Деятельность спинного мозга  контролируется головным мозгом, оказывающим регулирующее влияние  на спинномозговые рефлексы.

 Головной мозг. Он находится  в мозговом отделе черепа, который  защищает его от механических  повреждений. Снаружи мозг покрыт  тремя мозговыми оболочками. Масса  мозга у взрослого человека  обычно составляет около 1400—1600 г (у новорожденных его масса  330—400 г).

 По строению и функциям  головной мозг подразделяют на  пять отделов: передний, промежуточный,  средний, мозжечок и продолговатый (рис.). Все отделы головного мозга, исключая передний мозг, составляют ствол мозга, состоящий из белого вещества, в котором имеются скопления серого вещества —ядра, являющиеся центрами различных рефлекторных актов. В соответствии с выполняемыми функциями выделяют различные чувствительнее центры, центры вегетативных функций, двигательные центры, центры психических функций и т. п.

Рис. Продольный разрез головного мозга: 1 — продолговатый мозг; 2 — варолиев мост; 3 — средний мозг; 4 — промежуточный мозг; 5 — гипофиз; 6 — четверохолмие; 7 — мозолистое тело; 8 — полушарие; 9 — мозжечок; 10 — червь.

 От скоплений серого  вещества разных отделов головного  мозга отходит 12 пар черепно-мозговых  нервов: обонятельный, зрительный, лицевой,  слуховой и др. Все части головного мозга связаны друг с другом и со спинным мозгом проводящими путями, благодаря чему обеспечивается функционирование центральной нервной системы как единого целого. Спинномозговой канал продолжается в головном мозге, в котором он образует четыре расширения (желудочка), заполненных жидкостью.

Продолговатый мозг — жизненно важный отдел ЦНС, представляющий собой  продолжение спинного мозга. Здесь расположены центры регуляции дыхания (центры вдоха и выдоха), сердечно-сосудистой деятельности, а также центры пищеварительных (слюноотделения, отделения желудочного и поджелудочного сока, жевания, сосания, глотания и др.) и защитных рефлексов (чихания, кашля, рвоты и др.). Повреждение продолговатого мозга приводит к мгновенной смерти в результате прекращения дыхания и остановки сердца.

 Проводниковая функция  продолговатого мозга заключается  в передаче импульсов от спинного  мозга в головной и в обратном  направлении. 

Мозжеиок и варолиев мост образуют задний мозг. Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. Мозжечок состоит из двух полушарий, соединенных небольшим образованием — червем. Серое вещество мозга располагается на поверхности, образуя извилистую кору, а белое вещество находится внутри мозжечка, под корой. Ядра мозжечка обеспечивают координацию движений, сохранение равновесия и позы тела, регуляцию мышечного тонуса. Поражение мозжечка сопровождается понижением тонуса мышц, исчезновением точности и направленности движений. Деятельность мозжечка связана с осуществлением безусловных рефлексов и контролируется корой больших полушарий мозга.

Средний мозг размешен между  варолиевым мостом, в который переходит продолговатый мозг, и промежуточным мозгом. На верхней стороне среднего мозга лежат две пары бугорков четверохолмия, в толще которых расположено серое вещество, а на поверхности — белое. В передней паре бугорков четверохолмия находятся первичные (подкорковые)рефлекторные центры зрения, а в задней паре бугорков — первичные рефлекторные центры слуха. Они обеспечивают ориентировочные рефлекторные реакции на световые и слуховые раздражители, выражающиеся в различных движениях тела, головы, глаз в сторону нового звукового или слухового раздражителя, В среднем мозге находятся также скопления тел нервных клеток (красное ядро), принимающие участие в регуляции тонуса скелетных мышц.

Промежуточный мозг расположен над средним мозгом и под большими полушариями переднего мозга. Он имеет два главных отдела: зрительные бугры (таламус) и подбугровую область (гипоталамус). В зрительных буграх находятся нейроны, отростки которых  идут к коре больших полушарий  мозга. С другой стороны к ним  подходят волокна проводящих путей  от всех центростремительных нейронов. Поэтому ни один центростремительный  импульс, откуда бы он ни шел, не может  пройти к коре больших полушарий, минуя зрительные бугры. Таким образом, через эту часть ствола мозга  осуществляется связь всех рецепторов с корой больших полушарий. При  разрушении таламуса наблюдается полная потеря чувствительности.

 В гипоталамусе находятся  центры, регулирующие все виды  обмена веществ (белковый, жировой,  углеводный, водно-солевой), теплопродукцию  и теплоотдачу (центр терморегуляции), деятельность желез внутренней  секреции. В гипоталамусе расположены  подкорковые центры регуляции  вегетативных функций, поддержания  постоянства параметров внутренней  среды организма (гомеостаза). В  гипоталамусе находятся также  центры насыщения, голода, жажды,  удовольствия. Ядра гипоталамуса  участвуют в регуляции чередования  сна и бодрствования. 

Передний мозг — самый  крупный и развитый отдел головного  мозга. Он представлен большими полушариями  и мозолистым телом. Снаружи полушария  покрыты корой —слоем серого вещества мозга, толщина которого 1,5—4,5 мм. Около 16 млрд. клеток коры полушарий размещены в шесть слоев. Они различны по форме, размерам и выполняемым функциям. Одни из них являются чувствительными, воспринимающими возбуждение, приходящее с периферии от разных органов. Возбуждение двигательных клеток передается через спинной мозг соответствующим органам, например мышцам. Ассоциативные клетки связывают своими отростками разные участки коры, обеспечивая связь между чувствительными и двигательными зонами коры. В результате формируется адекватная форма ответной реакции человека.

Кора больших полушарий  имеет извилины и борозды, которые  значительно увеличивают ее поверхность  — примерно до 1700—2500 см2. Три самые глубокие борозды делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Клетки коры трех разных видов и функций размещены неравномерно в разных ее участках, благодаря чему образуются так называемые зоны (поля) коры. Так, слуховая зона коры расположена в височных долях и воспринимает импульсы от слуховых рецепторов. Зрительная зона лежит в затылочных долях. Она воспринимает зрительные сигналы и формирует зрительные образы. Обонятельная зона расположена на внутренней поверхности височных долей. Чувствительная зона (болевой, температурной, тактильной чувствительности) размещена в теменных долях; ее поражение ведет к потере чувствительности. Двигательный центр речи лежит в лобной доле левого полушария. Самая передняя часть лобных долей коры имеет центры, участвующие в формировании личностных качеств, творческих процессов и влечений человека. В коре замыкаются условнорефлекторные связи, поэтому она является органом приобретения и накопления жизненного опыта и приспособления организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

Таким образом, кора больших  полушарий переднего мозга —  это высший отдел ЦНС, регулирующий и координирующий работу всех органов. Он является также материальной основой  психической деятельности человека.

Таблица.  Строение и функция периферической нервной системы.

Периферическая часть  нервная система состоит из нервов, т.е. пучков нервных волокон, которые  выходят за пределы головного  и спинного мозга и направляются к различным органам тела. К  ней относят также нервные  узлы, или ганглии - скопления нервных  клеток вне спинного и головного  мозга.

   Нервная система  функционирует как единое целое.

1.1 Функции нервной системы

Нервная система играет исключительную роль в жизнедеятельности организма. Она обеспечивает взаимосвязь между органами, системами органов и между отдельными частями организма.  Координирует (согласовывает) работу отдельных органов в единую систему. Обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой. Мыслительные процессы. К которым относится восприятие информации, усвоение информации, анализ, синтез, сравнение с прошлым опытом, формирование мотивации, планирование, постановка цели, коррекция действия при достижении цели (исправление ошибок), оценка результатов деятельности, переработка информации, формирование суждений, заключений выводов и абстрактных (общих) понятий. Осуществляет контроль за состоянием организма и отдельных его частей. Управляет работой организма и его систем. Обеспечивает активацию и поддержание тонуса, т.е. рабочего состояния органов и систем. Поддерживает жизнедеятельности органов и систем. Выделяет биологически активные вещества способствующие жизнедеятельности иннервируемых органов. Органы, лишённые подобной "подпитки" со стороны нервных клеток, атрофируются, т.е. хиреют и могут отмереть.

Кратко функции нервной системы можно изложить так:

1) формирование возбуждения;

2) передача возбуждения;

3) торможение (прекращение  возбуждения, уменьшение его интенсивности,  угнетение, ограничение распространения  возбуждения);

4) интеграция (объединения  различных потоков возбуждения  и изменения этих потоков);

5) восприятие раздражения  из внешней и внутренней среды  организма с помощью специальных  нервных клеток - рецепторов;

6) кодирование, т.е. преобразование  химического, физического раздражения  в нервные импульсы;

7) трофическая, или питательная,  функция - образование биологически  активных веществ (БАВ).

1.2. Клеточное строение нервной системы

Нейрон - основная структурная  и функциональная единица нервной  системы.

Нейрон - это сложно устроенная высокодифференцированная нервная  клетка с отростками, которая воспринимает нервное возбуждение, перерабатывает его и передаёт другим клеткам. Кроме  возбуждающего воздействия нейрон может оказывать на свои клетки-мишени тормозное или модулирующее воздействие.

Строение нейрона

Рис.  Строение нервной  клетки: 1 — дендриты; 2 — аксон; 3 — синапс; 4 — тело нейрона

Большинство нервных клеток имеют многочисленные отростки. Короткие ветвящиеся отростки называют дендритами. По ним информация поступает к нейрону, и после сложного взаимодействия процессов возбуждения и торможения нейрон выдает серию электрических импульсов. Длинный отросток, по которому электрические сигналы покидают нейрон, называется аксон. Посредством особых электрохимических устройств — синапсов — информация переходит от одного нейрона к другому. При передаче информации используются специальные химические вещества — медиаторы. Примером медиатора является адреналин, который выделяют нейроны симпатической нервной системы. Медиаторы вырабатываются в теле нейрона, а затем по аксону перемещаются в область синапса.

Аксон отличается большой  длиной: от нескольких сантиметров  до 1-1,5 м. Конец аксона сильно ветвится, так что один аксон может образовывать контакты с многими сотнями клеток.

Дендриты - обычно короткие, сильно ветвящиеся отростки. От одной  клетки может отходить от 1 до 1000 дендритов. По дендритам возбуждение распространяется от рецепторов или контактирующих с  этими дендритами нейронов к телу клетки, а по аксону нервные импульсы передаются к другим нейронам или к эффекторным (рабочим) клеткам . На дендритах имеются микроскопических размеров выросты (шипики), которые значительно увеличивают поверхность соприкосновения с другими нейронами. Особого развития шипики достигают на клетках больших полушарий головного мозга. На каждом шипике может быть до 8 синапсов (межклеточных контактов).

Тело нейрона в различных  отделах нервной системы имеет  различную величину и форму. Тело покрыто мембраной и содержит, как и любая клетка, цитоплазму, ядро с одним или несколькими  ядрышками, митохондрии, рибосомы, аппарат  Гольджи, эндоплазматическую сеть. По отношению к отросткам тело клетки выполняют трофическую функцию, т.е. регулирует в них уровень обмена веществ. Вот почему отделение аксона от тела нервной клетки или гибель сомы приводят к гибели аксона. Но тело нейрона, лишённое аксона, может вырастить вместо него новый аксон.

 Синапсы

Аксоны (выносящие возбуждение  отростки) у большинства нейронов подходя к другим нервным клеткам ветвятся и образуют многочисленные окончания на этих клетках и их отростках (дендритах и аксонах). Такие места контактов называют синапсами. Аксоны также образуют синаптические окончания и на мышечных волокнах, и на клетках желёз. А аксоны нейронов гипоталамуса могут образовывать контакты также на кровеносных капиллярах, для того чтобы выделять свои химические управляющие вещества (нейротрансмиттеры) в кровь.

Синапс имеет сложное  строение. Так как его образуют две разные клетки, то в его состав входят две мембраны - пресинаптическая (от передающего возбуждение нейрона) и постсинаптическая (от воспринимающего возбуждение нейрона). Между ними есть синаптическая щель с межклеточной жидкостью. Пресинаптическая часть синапса принадлежит аксону. Её можно отличить от постсинаптической части синапса по наличию пузырьков-везикул, заполненных нейротрансмиттером - химическим управляющим веществом, влияющим на постсинаптическое окончание. Постсинаптическая часть синапса отличается уплотнённой постсинаптической мембраной, которую иногда называют также "субсинаптической мембраной". На ней расположены молекулярные рецепторы, с которыми соединяется нейротрансмиттер, выделяющийся из пресинаптического окончания. Нервные окончания в ЦНС имеют вид пуговок или бляшек. Постсинаптическая мембрана находится на теле или дендритах нейрона, на который передаётся нервный импульс. Но существуют также и "аксо-аксональные синапсы", образованные двумя аксонами.

Как работает нейрон и что  он делает?

Возбуждение, возникшее в  виде нервного импульса на каком-либо участке мембраны нейрона, пробегает  по всей его мембране и по всем его  отросткам: как по аксону, так и  по дендритам. Но вот передаётся возбуждение  от одной нервной клетки к другой обычно только в одном направлении - с аксона передающего нейрона  на воспринимающий нейрон через синапсы, находящиеся на его дендритах, теле или аксоне.

Обратите внимание на то, что одностороннюю передачу возбуждения  обеспечивают синапсы (контакты нейронов). Нервное волокно (отросток нейрона) может передавать нервные импульсы в обоих направлениях, а односторонняя  передача возбуждения появляется только в нервных цепях, состоящих из нескольких нейронов, соединённых синапсами. Именно синапсы обеспечивают одностороннюю  передачу возбуждения.

Нервные клетки воспринимают и перерабатывают поступающую к  ним информацию. Эта информация приходит к ним, как правило, вовсе не в  виде прямых электрический воздействий, а в виде управляющих химических веществ: нейротрансмиттеров. Она может быть в виде возбуждающих или тормозных химических сигналов, а также в виде модулирующих сигналов, т.е. таких, которые изменяют состояние или работу нейрона, но не передают на него возбуждение.

1.3. Рефлекторный принцип работы нервной системы

Рефлекс. Рефлекторная дуга. Ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую и контролируемую центральной  нервной системой, называют рефлексом. Путь, по которому проводятся нервные  импульсы при осуществлении рефлекса, называют рефлекторной дугой. Рефлекторная дуга состоит из пяти частей: рецептора, чувствительного пути, участка центральной  нервной системы, двигательного  пути и рабочего органа.

Рефлекторная дуга начинается рецептором. Каждый рецептор воспринимает определенный раздражитель: свет, звук, прикосновение, запах, температуру и др. Рецепторы преобразуют эти раздражители в нервные импульсы-сигналы нервной системы. Нервные импульсы имеют электрическую природу, распространяются но мембранам длинных отростков нейронов и одинаковы у животных и человека.

Схема строения соматической рефлекторной дуги: 1 — рецептор;

2 — чувствительный нерв; 3 — чувствительный нейрон; 4 —  вставочный нейрон;

5 — мотонейрон (двигательный нейрон); 6 — двигательный нерв; 7 — рабочий орган (мышца); 8 — вегетативная рефлекторная дуга

От рецептора нервные  импульсы по чувствительному пути передаются в центральную нервную систему. Этот путь образован чувствительным нейроном. От центральной нервной  системы импульсы по двигательному  пути идут к рабочему органу. В состав большинства рефлекторных дуг входят и вставочные нейроны, которые находятся  как в спинном, так и в головном мозге.

Рефлексы человека разнообразны. Некоторые из них очень просты. Например, одергивание руки в ответ  на укол или ожог кожи, обильное выделение  слез под действием веществ, раздражающих глаза, чихание при попадании  посторонних частиц в носовую  полость. Во время рефлекторной реакции рецепторы рабочих органов передают сигналы в центральную нервную систему, которая контролирует, насколько реакция эффективна.

Таким образом, основной принцип  работы нервной системы рефлекторный.

2. Связь отделов мозга  с психическими явлениями.

3. Основы высшей нервной деятельности как физиологической базы для психических явлений

3.1. Учение о высшей нервной деятельности

Высшая нервная деятельность – это деятельность высших отделов  ЦНС, обеспечивающая наиболее совершенное  приспособление животных и человека к окружающей среде.

К ВНД относится деятельность коры больших полушарий и ближайших  подкорковых узлов (подкорковые  ядра переднего и промежуточного мозга). По И.П. Павлову, в основе ВНД  лежат условные и сложные безусловные  рефлексы. В процессе эволюции в  поведении начинают доминировать условные рефлексы. Термин «высшая нервная  деятельность» введен в науку  И.П. Павловым, считавшим его равнозначным понятию «психическая деятельность».

В отличие от деятельности коры и ближайших подкорковых  узлов работа других отделов нервной  системы носит название низшей нервной  деятельности и осуществляется по принципу не условных, а безусловных рефлексов.

Благодаря высшей нервной  деятельности обеспечиваются нормальные взаимодействия организма и внешнего мира. Благодаря низшей нервной деятельности осуществляется регуляция работы внутренних органов и обеспечивается существование  организма как единого целого.

Высшая нервная деятельность – это совокупность безусловных  и условных рефлексов, а также  высших психических функций, которые  обеспечивают адекватное поведение  в изменяющихся природных и социальных условиях.

Типы ВНД

В основу классификации типов  ВНД были положены свойства нервных  процессов: сила, уравновешенность и  подвижность. По критерию силы нервных  процессов выделяют сильный и  слабый типы. У слабого типа процессы возбуждения и торможения слабые, поэтому подвижность и уравновешенность нервных процессов не могут быть охарактеризованы достаточно точно.

Сильный тип нервной системы  подразделяется на уравновешенный и неуравновешенный. Выделяется группа, которая характеризуется неуравновешенными процессами возбуждения и торможения с преобладанием возбуждения над торможением (безудержный тип), когда основным свойством является неуравновешенность. Для уравновешенного типа, у которого процессы возбуждения и торможения сбалансированы, приобретает значение быстрота смены процессов возбуждения и торможения. В зависимости от этого различают подвижный и инертный тип ВНД. Следующая классификация типов ВНД:

 Слабый (меланхолик)

 Сильный, неуравновешенный  с преобладанием возбуждения  (холерик)

 Сильный, уравновешенный, подвижный (сангвиник)

 Сильный, уравновешенный, инертный (флегматик)