Функциональная организация центральной нервной системы

   Понятно, что любое более или менее сложное поведение происходит под контролем и непосредственном участии центральной нервной системы. Деятельность центральной  нервной системы по обеспечению сложных поведенческих актов можно представить в виде взаимодействия трех основных блоков: 1. Блока приема и переработки сенсорной информации - сенсорные системы (анализаторы); 2. Блока активации нервной системы - модулирующие системы мозга; 3. Блок программирования, запуска и контроля поведенческих актов - моторные системы (двигательный анализатор).

       Схема, отражающая функциональную организацию центральной нервной системы.

       С - стимул (сигнал, раздражитель). П - поведенческий акт.

Сенсорные системы (анализаторы) мозга.

   Анализатор - это многоуровневая система нейронов с иерархическим принципом строения в виде перевернутой пирамиды. Основанием анализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной - проекционные зоны коры головного мозга.

       Анализаторы выполняют функцию приема и переработки сигналов внешней и внутренней среды организма. Каждый анализатор настроен на определенное качество (модальность) сигнала - раздражителя.

       Принято различать три проекционных зоны анализатора. Значительная часть нейронов первичных проекционных зон обладает высочайшей специфичностью. Например, нейроны зрительных областей избирательно реагируют на определенные признаки зрительных раздражителей: одни - на оттенки цвета, другие - на направление движения, третьи - на характер линий предмета.

   Для нейронов вторичных проекционных зон характерно определение сложных признаков раздражителей, однако при этом сохраняется модальная специфичность, соответствующая нейронам первичных зон.

   В третичных (ассоциативных) зонах анализаторов происходит встреча афферентных (одномодальных, разномодальных и неспецифических) потоков информации. Подавляющее количество ассоциативных нейронов отвечает на обобщенные признаки раздражителей - количество, пространственное положение, отношение и т.д.

   Предполагается существование клеточных ансамблей нейронов, выделяющих комплексные признаки раздражителя - предмета. Считается доказанным наличие в центральной нервной системе корковых нейронов с простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями, детектирующие все более сложные признаки раздражителей. Среди них выделяются так называемые "гностические нейроны", которые обеспечивают узнавание комплекса признаков раздражителя (например, узнавание лица с одного взгляда, знакомого голоса, знакомого запаха, характерного жеста и т.д.).

   У высших животных механизмы, выделяющие элементарные признаки раздражителей, составляют лишь начальное звено в механизме восприятия и дифференцировки стимулов. В высших сенсорных (вторичных и ассоциативных) зонах коры большую роль играет закон убывающей специфичности, который является обратной стороной принципа иерархической организации нейронов анализатора. Т.е. выделяется главное - смысловое значение для организма сигнала - раздражителя, а не только его физические свойства.

   Модулирующие системы мозга.

   Блок модулирующих систем мозга, объединяющий несколько морфологических образований мозга, регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования в отношении выполняемой деятельности и обуславливает адекватный выбор поведения в соответствии с наличной потребностью.

   Первым источником активации модулирующей системы мозга, а следовательно и поведения, является внутренняя активность самого организма, или его потребности. Любые отклонения показателей жизнедеятельности организма от жизненно важных показателей (констант), в результате изменения нервных или гуморальных влияний или вследствие избирательного возбуждения различных отделов мозга, приводят к выборочному включению определенных органов и процессов, совокупная работа которых обеспечивает достижение оптимального состояния для данного вида деятельности организма. В результате отклонений от констант в специальных отделах мозга накапливается или тормозится так называемое мотивационное возбуждение, определяющее внешнее поведение (например, пищевое).

   Второй источник активации модулирующей системы связан с воздействием раздражителей внешней среды. Определенные раздражители внешней среды могут быть ассоциированы с инстинктивным действием (например, релизеры) или с удовлетворением какой-либо потребности, в результате накопления индивидуального опыта. Ограничение контакта с внешней средой (сенсорная депривация) приводит к значительному снижению тонуса (возбудимости, работоспособности) нейронов коры мозга.

   Часть непрерывного потока сенсорных сигналов неспецифически активирует работу головного мозга и служит необходимым условием для поддержания бодрствования и осуществления любых поведенческих реакций. Помимо этого, неспецифическая активация является важным условием для формирования селективных свойств нейронов коры в процессе онтогенетического созревания и обучения.

   Установлено, что кора головного мозга, наряду со специфической деятельностью оказывает неспецифическое активирующее и тормозное влияние на нижележащие нервные образования, и это может рассматриваться как третий источник активации центральной нервной системы.

   Двигательная система мозга.

   Двигательные области коры выполняют функцию запуска и контроля двигательной деятельности, реализации поведенческих актов. Особенностью двигательных областей является синтез возбуждения от разных анализаторов с биологически значимыми сигналами и мотивационными влияниями.

   Наиболее важной частью третьего функционального блока мозга являются третичные зоны. Считают, что они представляют собой блок программирования намерений, оценки выполнения действий и коррекции допущенных ошибок. Особенностью третичных зон (ассоциативных полей), является то, что они не только получают информацию от всех отделов мозга, но и сами могут посылать команды в них. Эти зоны, кроме двигательно - чувствительных функций, выполняют сложные процессы анализа и синтеза, обеспечивают выполнение сложных функций и формирование сложнейших временных связей.