Биологические основы поведения и дрессировки. Часть 2 Эволюция нервной системы. Сложные рефлекторные акты.
Формирование нервной системы. Для того, чтобы выжить. • Уже у простейших есть зачатки чувствительных клеток. Они помогают избежать гибели при неблагоприятных изменениях среды. Но не имея возможности передавать и обрабатывать сигнал, простейшие погибают в более сложных ситуациях. • У кишечнополостных появляются рецептирующие клетки принимающие раздражение разных типов и промежуточные клетки неспецифичные нейроны принимающие сигнал и передающие его исполнительным системам. Поведение усложняется, но остается крайне примитивным.
Эволюция нервной системы. Дифференциация клеток • В дальнейшем рецепторы специализируются на восприятие раздражителей разных типов. • Нейроны делятся на принимающие (афферентные) и передающие ( эфферентные) • Появление СИНАПСОВ межклеточных структур, обеспечивающих передачу сигналов между нейронами, качественно изменило возможности нервной системы
Эволюция нервной системы. Систематизация • Диффузная НС у примитивных организмов – все нервные клетки связаны между собой, сигнал мгновенно передается во все стороны. Надежно, взаимозаменяемо, но очень неточно. • Узловая НС у насекомых, червей, моллюсков, ракообразных. Нейроны образуют локальные нервные центры – узлы. Сигнал передается иерархически от рецептора к узлу, далее от узла к узлу. Горизонтальные связи между НЦ не предусмотрены. Система очень быстрая и не дает сбоев, но при повреждении одного узла из строя выходит весь организм. • Трубчатая НС сочетает в себе, как узловую иерархическую передачу сигнала, так и обмен сигналами между разными НЦ.
Эволюция. Формирование спинного и головного мозга. • Необходимость получения информации извне привело к ультра специализации групп рецепторов и объединению их в группы. Появились сенсорные системы воспринимавшие только световое излучение, звуковое излучение и т. п. Появилась необходимость обеспечить обработку специального сигнала, формирования специального рефлекторного ответа, включения этого ответа в комплекс других рефлексов. Передний конец трубчатого мозга увеличивается за счет появления новых нейронов, затем, разделяется на структуры, состоящие из групп НЦ, связанных между собой по специализации рефлексов. Так появляются зрительные и обонятельные структуры, структура отвечающая за координацию двигательных рефлексов ( мозжечок) и т. п.
В дальнейшем мозг развивается в соответствии эволюционными видовыми задачами. • Необходимость постоянно координировать движения плавников и положение тела в воде необычайно развивает мозжечок у рыб. • Выйдя из воды амфибии развивают зрение и обоняние, мозжечок редуцируется, развиваются запаховый мозг, зрительные центры. • Млекопитающие, вынужденные постоянно приспосабливаться к разным климатическим зонам, способам питания, способам проживания ( индивидуальном, стайном, оседлом, мигрирующем) развили сенсорно-анализирующие системы и память, т. е. кору головного мозга.
НС высших млекопитающих состоит из • Групп рецепторов получающих раздражитель • Изолированных друг от друга афферентных ( передающих в центр) нервных волокон и эфферентных ( передающих из центра) нервных волокон ( нервов). • Нервных центров состоящих из нейронов афферентных, промежуточных и эфферентных. • Нервные центры объединяются в спинной мозг и головной мозг. • Головной мозг имеет в составе древние структуры ствол мозга, продолговатый мозг и т. п. обеспечивающий основные функциональные потребности организма. • Новая кора ( неокортекс) обеспечивает анализ, познание, сложные формы поведения.
Головной и спинной мозг. Проводящие пути НЦ соединяются пучками проводящих волокон – проводящими путями. Короткие ассоциативные волокна соединяют близкие центры в одной доле одного полушарии ГМ и в соседствующих сегментах СМ. Длинные ассоциативные волокна соединяют НЦ в разных долях одного полушария ГМ и несколько сегментов СМ. Комиссуральные ( спаечные) соединяют одинаковые центры в разных полушариях, координируя их.
Проводящие пути • Проекционные нервные волокна соединяют отделы спинного мозга с головным мозгом, ствол мозга с корой. • Проекционные пути могут быть восходящими ( от спинного мозга и от ствола мозга к коре) • Нисходящими от коры с СМ и от коры к стволу мозга. • Существуют пути передающие информацию о давлении в кровеносных сосудах, работе внутренних желез, давлении на кожу и т. п через спинной мозг к головному.
Рефлексы спинного мозга у высших млекопитающих • Частично корректируются и управляются через головной мозг. • Поэтому, не влияя на поведение напрямую, могут влиять на поведение косвенно. Примеры – общее торможение возбужденной собаки, после активной двигательной нагрузки. - общее торможение собаки переваривающей пищу - общее возбуждение самки в течку и т. п.
Головной мозг не только координирует рефлексы спинного мозга, но обеспечивает собственные • Разнообразие структур головного мозга позволяет ему не только производить простые жизнеобеспечивающие рефлексы , такие как глотание, дыхание, поддержание позы тела и т. п • Новые структуры мозга рождают сложные комплексы рефлексов – поведенческие акты, в ответ на внешнее раздражение или внутренние потребности организма. Пример – желание получить пищу ( голод) в благоприятных условиях и в дружелюбном социуме побудит собаку к игре, в неблагоприятных к агрессии или воровству.
Сложные поведенческие акты могут производится сформированным мозгом. • Детеныши рождаются с неокончательно развитым мозгом. Полноценно функционируют лишь древние структуры, обеспечивающие жизненно важные несложные рефлекторные комплексы: дыхание, кровообращение, обмен веществ, выделение, поддержание позы, движения. • И несложные рефлекторные поведенческие акты : Поисковый и пищедобывательный – сосание, поиск матери по запаху и как источник тепла. Оборонительный – избегание мокрого, холодного, причиняющего боль.
Высшие структуры ГМ у щенков недоразвиты, но низшие функционируют сразу. • Миф о отсутствии болевой чувствительности у щенков. Рецепторы 100 % воспринимают боль и 100% передают по всем путям до ГМ, но структур формирующих ответ, в виде рефлекса еще нет. Структуры еще не оформились, связи между ними нет. Боль воспринята, реакция технически ( морфологически) не возможна. Именно поэтому, боль причиненная щенку до окончания развития структур ГМ т. е, до 3 месяцев жизни вызывает «неадекватную» реакцию и часто повреждает нейроны, что влияет на поведение в течение всей жизни. Существует и феномен отсроченных рефлексов, когда НЦ «запоминает» раздражитель, как запредельный и формирует рефлекс тогда, когда структура может его обеспечить.
Специфика рефлекторных актов у щенков • Недостаточная развитость структур мозга выражается спецификой поведения у детенышей, в частности у щенков. • Быстро развивающее торможение при перегрузке двигательной и пищеварительной системы. • Слабый центральный контроль ( торможение) центров мочеиспускания и дефекации ( контролируются спинным мозгом) • Слабый центральный контроль за центром насыщения ( контролируется спинным мозгом с рецепторов желудка) • Сверхбыстрое торможение от сенсорной нагрузки, т. к. сенсорные сигналы напрямую обрабатываются ГМ. • Слабый центральный контроль нейрогипофиза и других органов производящих гормоны – резкие смены настроения.
Здоровая ЦНС щенка • Полноценно структуры ГМ формируются при чередовании активной нагрузки на проводящие системы и НЦ и полного отдыха ( сна) во время которого происходит ее рост и формирование.
Индивидуальная специфика образования рефлексов. Типы ВНД. • Индивидуальная типология реакций на внешние раздражители была отмечена очень давно. Однако без понятий о структуре НС эти классификации были размыты. И сейчас вполне опытные люди пытаются делить собак по ВНД внутри породы или обижаются, когда собаку называют холериком. Однако это лишь констатация скорости проводимости нервного сигнала, и ничего не сообщает об интеллекте. • Количество нервных окончаний ( рецепторов), нервных путей и нервных центров, объем мозга у всех одинаковый. А вот реакции разные. Этот разброс существует только у социальных животных.
Типы ВНД • Холерик отличается быстрой проводимостью сигнала. Быстрым ответом в виде рефлекса. Быстрым образованием условного рефлекса. Быстрым переходом его в «старые рефлексы» . Быстрой утомляемостью НС, в силу быстрого расходования медиаторов и быстрым восстановлением ее из- за ускоренного производства их же. Иррадиация происходит быстро и задействует большинство систем. При неправильной нагрузке на НС легко перевозбуждается и затем тормозится. • Во многих охотничьих породах селекция шла на отбор животных с качествами холериков. Такой собаке нужно копать, бежать, лаять одновременно. Болевая чувствительность у них не повышена, вопреки распространенному мнению, повышена общая реактивность НС. Современная собака для спорта.
Типы ВНД • Сангвиник. Нервные сигналы передаются в «штатном режиме» . Возбуждение НС и ее торможение развиваются достаточно легко. Условные рефлексы вырабатываются не очень быстро, но и не медленно. В категорию «старых» рефлексов переходят дольше чем у холериков, благодаря чему ошибки дрессировки проще исправить. Благодаря медленному расходованию медиаторов долго не утомляются, но восстанавливаются также долго. Хорошо выносят неправильную нагрузку на ЦНС. • Большинство собак средне- крупных служебных и подружейных пород разводились с отбором по такому типу поведения.
Типы ВНД • Флегматик. Нервные импульсы передаются медленно, медиаторы расходуются медленно. Рефлексы образуются медленно. Условные рефлексы формируются медленно и долго переходят в «старые» . Возбуждение достигнув максимума продолжается очень долго! Перегрузить такую НС сложно, даже очень некорректным воздействием, что дает крайне выносливую собаку. Но если утомление произошло, то отдых должен быть также, продолжительным. • К этому типу можно отнести мастиффов и гончих.
Типы ВНД • Меланхолик ? • Этот «тип» долго мешал выстраиванию типологии ВНД и является артефактом средневековой науки. В настоящее время, его вывели из классификации ЗДОРОВЫХ типов ВНД. • Здоровая нервная система отличается соразмерностью скоростей проведения сигнала по афферентным и эфферентным путям, соразмерностью синтеза и расходования медиаторов, соразмерностью стимула и рефлекса, пусть и с разной скоростью. • Отклонения от здорового типа – патология, требующая индивидуального корректирующего подхода.
Внутренние стимулы. Гормоны. Нейрогормоны. • Сильнейшими внутренними стимулами формирующими поведение, являются вещества вырабатываемые организмом – гормоны и нейрогормоны. Парадокс в том, что они являются и стимулом – стартом для рефлекса и его конечной точкой, т. к. гормоны выделяются в органах исполняющих рефлекс. Таким образом образуется гормональное кольцо реакций. Гормоны участвуют и в другом парадоксальном явлении – обратной связи между поведенческими и физиологическими проявлениями. Пример – агрессия вызывает вздыбливание шерсти, механическое поднимание шерсти вызывает агрессию.
Внутренние стимулы. Гормоны и нейрогормоны. • Нейрогормоны вырабатываются нервными клетками, в отличие от медиаторов поступающих прямо в нервные клетки, выделяются в кровь, гемолимфу, тканевую жидкости. В отличие от медиаторов действуют медленно, часто нужны для запуска каскада реакций или выработки гормонов. • Гормоны вырабатываются различными железами внутренней секреции. Действуют медленно, нужны для регуляции и координации разных процессов. • Наиболее важные гормоны вырабатываются в разных железах или получаются при трансформации других гормонов. Пример – половые гормоны ( андрогены и эстрогены) участвуют в регуляции размножения, кровотока, памяти, обмена липидов, глюкозы, регуляции расходования электролитов. Производятся не только половыми железами, но и надпочечниками.
Гормональные системы и НС тесно связаны Базовые комплексы сложных поведенческих актов – основные поведенческие реакции : Ориентировочная Оборонительная Пищевая Половая
Скачать презентацию Биологические основы поведения и дрессировки Часть 2 Эволюция
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 2.ppt