Лекция 2 Центральная нервная система Все

Лекция 2 Центральная нервная система

«Все лишь начало-нет пределов. Иду я ― ширятся границы. Мир вечной пустотой пылится. Достигнутое ― лишь крупицы. . . » Средневековый китайский поэт

Понятие рефлекторной дуги претерпело существенную эволюцию. Классическая рефлекторная дуга имеет три звена: афферентное, центральное и эфферентное. • Представление о кольцевой организации рефлекса за счет сигнализации от мышц были завершены в трудах Н. А. Бернштейна (1966) и Ф. В. Бассина (1968), которые дополнили классическую рефлекторную дугу четвертым звеном –афферентацией от эффекторов, в частности, мышечного действия. Вследствие этого рефлекторная дуга трансформировалась в «рефлекторное кольцо» . • Т. о. структурная основа рефлексарассматривается в настоящее время как кольцевая организация, в которой эффекторы постоянно сигнализируют в соответствующие центры об изменении своего состояния под действием тех или иных раздражителей. • И все-таки на основе рефлекторного принципа оказалось трудным объяснить механизмы активной целенаправленной деятельности животных в естественной среде обитания, поиск ими специальных раздражителей внешнего мира.

Все это стимулировало исследователей к новым поискам, которые привели к формированию новых системных представлений об организации физиологических функций и поведения. • Исходным пунктом создания теории ФС явились работы П. К. Анохина и сотрудников, проводившиеся в начале 30 -х годов по выяснению соотношения центральнопериферических факторов, лежащих в основе компенсаторных приспособлений организма. • На основе своих работ, П. К. Анохин высказывает мысль о наличии в механизмах поведения животных аппарата «предсказания» будущего результата действия, а значит о наличии в структуре целостного поведенческого акта особого звена, информирующего ЦНС об успешности достигнутого результата. • Открытие в механизмах поведения акцептора результата действия и обратной афферентации позволило рассмотреть поведенческий акт уже не как трехчленную рефлекторную дугу, а как замкнутое циклическое образование с непрерывной обратной информацией об успешности приспособительного

Уже в 1935 году П. К. Анохин сформулировал первое определение ФС: «под ФС мы понимаем круг определенных физиологических проявлений, связанных с выполнением какой-то определенной функции (акт дыхания, акт глотания, локомоторный). Каждая ФС представляет собой до некоторой степени замкнутую систему, протекает благодаря постоянной связи с периферическими органами и в особенности с наличием постоянной афферентации от этих органов» .

Сформулировав понятие о ФС, П. К. Анохин тем не менее никогда не отрицал рефлекторный принцип деятельности, но между ними нельзя ставить и знака равенства. ФС имеет специфические и только свойственные системе узловые механизмы для каждого этапа развития действия, свои собственные специфические принципы организации. • Т. о. теория ФС выросла из рефлекторной теории в павловском ее понимании, является ее продолжением, но вместе с тем, в известном смысле, и ее отрицанием. Однако отрицание это является диалектическим. • В отличие от рефлекторного принципа, объясняющего «деятельность целого мозга» в процессе приспособительного поведения, теория ФС направлена на изучение целостного организма в его неразрывной связи с окружающей средой.

«Человек есть, конечно, система, как и всякая другая, подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам, но система, в горизонте нашего современного научного видения, единственная по Высочайшему саморегулированию. . . » И. П. Павлов

Любая ФС, по мнению П. К. Анохина включает следующие общие, универсальные для различных систем узловые механизмы: • 1. полезный приспособительный результат, как ведущее звено ФС, • 2. рецепторы результатов, • 3. обратную афферентацию, идущую от рецепторов результата в центральные образования ФС, • 4. центральную архитектуру, представляющую избирательное объединение ФС нервных элементов различных уровней, • 5. исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включающие организованное, целенаправленное поведение. • Объединение всех условных механизмов в ФС направлено на достижение результата ее деятельности, полезного для организма в целом. Любое изменение результата, также как и его оптимальное для организма состояние, воспринимается соответствующими рецепторами. Сигнализация, возникающая в рецепторах, поступает в нервный центр и избирательно вовлекает элементы различного уровня в данную ФС для построения исполнительной деятельности, включая различные органы для восстановления потребного для метаболизма результата.

• Карл Людвиг фон Берталанфи (англ. Ludwig von Bertalanffy; 19 сентября 1901, Вена — 12 июня 1972, Нью-Йорк) — австрийский биолог, постоянно проживавший в Канаде и США с 1949 года. Первооснователь обобщённой системной концепции под названием «Общая теория систем» .

• Общая теория систем была предложена Л. фон Берталанфи в 30 -е годы XX века. Идея наличия общих закономерностей при взаимодействиях большого, но не бесконечного числа физических, биологических и социальных объектов была впервые высказана Берталанфи в 1937 году на семинаре по философии в Чикагском университете. Однако первые его публикации на эту тему появились только после войны. Основной идеей Общей теории систем, предложенной Берталанфи, является признание изоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов. • В 50— 70 -е годы XX века был предложен ряд новых подходов к построению Общей теории систем такими учеными как, М. Месарович, Л. Заде, Р. Акофф, Дж. Клир, А. И. Уемов, Ю. А. Урманцев, Р. Калман, С. Бир, Э. Ласло, Г. П. Мельников и др. Общей чертой этих подходов была разработка логикоконцептуального и математического аппарата системных исследований. Системно-мыследеятельностная методология, разрабатывавшаяся в Московском Методологическом Кружке Г. П. Щедровицким, его учениками и сотрудниками, является дальнейшим развитием и расширением Общей теории систем.

• Тео рия функциона льных систе м — модель, описывающая структуру поведения; создана П. К. Анохиным. • «Принцип функциональной системы» — объединение частных механизмов организма в целостную систему приспособительного поведенческого акта, создание «интегративной единицы» . • Выделяются два типа функциональных систем: • Системы первого типа обеспечивают гомеостаз за счёт внутренних (уже имеющихся) ресурсов организма, не выходя за его пределы (напр. кровяное давление) • Системы второго типа поддерживают гомеостаз за счёт изменения поведения, взаимодействия с внешним миром, и лежат в основе различных типов поведения

• При всеобщем понимании необходимости системного подхода в оценке целостных и разрозненных функций живого организма ( «Главные проблемы биологии. . . связаны с системами и их организацией во времени и пространстве» - Н. Винер, 1964; «. . . поиски «системы» как более высокого и общего для многих явлений принципа функционирования могут дать значительно больше, чем только одни аналитические методы при изучении частных процессов» - П. К. Анохин, 1978) до настоящего времени нет единства в трактовке определения системности у различных авторов [В. В. Парин, Р. М. Баевский, 1966; М. М. Хананашвили, 1978; О. С. Андрианов, 1983; В. А. Шидловский, 1973, 1978, 1982; Ф. З. Меерсон, М. Г. Пшенникова, 1988; В. Н. Платонов, 1988; и др. ]. Более того, попытки соблюсти принципы системности приобрели различные формы, среди которых выделены: • Количественно-кибернетический «системный» подход, рассматривающий биологические системы с позиций теории управления и широко использующий математическое моделирование физиологических функций в попытках выявления общих закономерностей. • Иерархический «системный» (или «системно-структурный» ) подход, рассматривающий процессы взаимодействия отдельных частей в организме в плане их усложнения: от молекул - к клеткам, от клеток - к тканям, от тканей к органам и т. д. • Анатомо-физиологический «системный» подход, отражающий объединение органов по их физиологическим функциям: «сердечно-сосудистая система» , «пищеварительная система» , «нервная система» и проч. [П. К. Анохин, 1978; К. В. Судаков, 1987].

• Центральная архитектоника функциональных систем, определяющих целенаправленные поведенческие акты различной степени сложности, складывается из следующих последовательно сменяющих друга стадий: Афферентный (от лат. afferens — приносящий), несущий к органу или в него (напр. , афферентная артерия); передающий импульсы от рабочих органов (желез, мышц) к нервному центру (афферентные, или центростремительные, нервные волокна). Эфферентный (от лат. efferens — выносящий), выносящий, выводящий, передающий импульсы от нервных центров к рабочим органам, напр. эфферентные, или центробежные, нервные волокна. Акцептор (от лат. acceptor — принимающий) • • • - афферентный синтез, - принятие решения, - акцептор результатов действия, - эфферентный синтез, - формирование действия, и, наконец, - оценка достигнутого результата. • • •

• «Центральная операционная архитектоника» функциональных систем, описываемых «Теорией функциональных систем» получила серьезное развитие учеником и последователем профессора П. К. Анохина, профессором К. В. Судаковым, подразумевая, бесспорно, функциональные системы организма человека и высших животных. Она включает в себя следующие механизмы: • 1. Афферентный синтез; • 2. Принятие решения; • 3. Аппарат предвидения потребного результата – акцептор результата действия; • 4. Формирование программы действия – эфферентный синтез, обеспечивающий реализацию принятого решения в действие, т. е. способ достижения адаптивного результата; • 5. • 6. Сличение при помощи обратной афферентации параметров достигнутого результата в акцепторе результата действия. Многокомпонентное действие;

• Выделяют два типа функциональных систем. • 1. Функциональные системы первого типа обеспечивают постоянство определенных констант внутренней среды за счет системы саморегуляции, звенья которой не выходят за пределы самого организма. Примером может служить функциональная система поддержания постоянства кровяного давления, температуры тела и т. п. Такая система с помощью разнообразных механизмов автоматически компенсирует возникающие сдвиги во внутренней среде. • 2. Функциональные системы второго типа используют внешнее звено саморегуляции. Они обеспечивают приспособительный эффект благодаря выходу за пределы организма через связь с внешним миром, через изменения поведения. Именно функциональные системы второго типа лежат в основе различных поведенческих актов, различных типов поведения.

Архитектоника ФС Обратная афферентация Память ОА ОА ПА Мотивация Афферентный синтез Р Е Ш Е Н И Е Принятие решения Параметры результата Акцептор Результата действия Результат действия Программа действия Афферентный синтез Действие Эфферентные возбуждения А. В. Павлов Инт. Инф. Сист

Функциональная система

Общая схема функциональной системы по П. К. Анохину

Принципиальная схема функциональной системы с её центральной архитектоникой по П. К. Анохину и К. В. Судакову • 1. «Ведущим систематизирующим фактором функциональной системы любого уровня организации является полезный для жизнедеятельности организма, приспособительный результат. • 2. Любая функциональная система организма строится на основе принципа саморегуляции: отклонение результата от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, посредством деятельности соответствующей функциональной системы само является причиной восстановления оптимального уровня этого результата. • 3. Функциональные системы являются центрально периферическими образованиями, избирательно объединяющими различные органы и ткани для достижения полезных для организма приспособительных результатов. • 4. Функциональные системы различного уровня характеризуются изоморфной организацией: они имеют однотипную архитектонику. • 5. Отдельные элементы в функциональных системах взаимосодействуют достижению их полезных для организма результатов» . •

• «Центральная операционная архитектоника» функциональных систем, описываемых «Теорией функциональных систем» получила серьезное развитие учеником и последователем профессора П. К. Анохина, профессором К. В. Судаковым, подразумевая, бесспорно, функциональные системы организма человека и высших животных. Она включает в себя следующие механизмы: • 1. Афферентный синтез; • 2. Принятие решения; • 3. Аппарат предвидения потребного результата – акцептор результата действия; • 4. Формирование программы действия – эфферентный синтез, обеспечивающий реализацию принятого решения в действие, т. е. способ достижения адаптивного результата; • 5. • 6. Сличение при помощи обратной афферентации параметров достигнутого результата в акцепторе результата действия. Многокомпонентное действие;

«Древо науки»

определение • Нервным центром (НЦ) называется совокупность нервных образований, находящихся на различных уровнях ЦНС, обеспечивающих регуляцию какой-либо функции организма. Например, сосудодвигательный центр, дыхательный центр, пищеварительный центр и т. д.

ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЧЕРЕЗ СИНАПСЫ: Ø Одностороннее проведение возбуждения Ø Большой латентный период возбуждения (синаптическая задержка) Ø Низкая лабильность Ø Высокая утомляемость Ø Способность к суммации возбуждения Ø Способность трансформировать (увеличивать или снижать) частоту проходящих импульсов Ø Следовые явления в синапсах (последействие) Ø Высокая химическая активность и селективная чувствительность

Не ем, не пью, живу на грани стресса. А всё ж, Гордыня – двигатель прогресса.

торможение

Состояние покоя Возбуждение