Физиология, лекция №2

 
 

Этапы изучения мозга человека (от древних египтян  до Везалия), какие есть подходы в  изучении мозга. Что мы знаем и  чего мы не знаем о функциях мозга. Какими функциями управляет мозг. Зачем человеку нужно такое длинное  детство.  

В этих вопросах изложено представление лектора о современном положении в науке. Спор на экзамене по этим вопросам только приветствуется.

1467 год Француа  Вийон «Баллада примет» 

Я знаю, как на мед садятся мухи;

Я знаю смерть, что  рыщет все губя;

Я знаю книги, истины и слухи;

Я знаю все, но только не себя. 

Здесь вопрос о  том, что же такое сам человек?

1467 год – позднее  средневековье, раннее возрождение.

Эразм Роттердамский  – оракул Европы, величайший ученый северного возрождения. Задачу видел  в том, чтобы создать новое общество, где появится новый человек.

Его произведение «Похвала глупости» - скучное чтение, повествование от имени глупости, восхваляет себя и унижает мудреца.

«Благодаря глупости женщина нравится мужчинам»

«Благодаря глупости жизнь бывает сносной» 

Питер Брейгель 1525-1569 годы – художник, пытался понять сущность человека

«Слепцы» - не вызывают сочувствия, хочется не попасть в  их связку, люди слепы и не знают, что творят, «Охота», «Игры», «Игра  детей» - жестокие игры взрослых, «Пчеловоды» - люди в масках, в капюшонах, люди глухи они не понимают, где находятся. 

Леонардо, Микелеанджело  – пытались изобразить кожу, мышцы. 

Везалий – анатом, художник, учителями считал Л. Винчи, Микеллеанджело

Написал трактат  по анатомии. 

Древние Египтяне достигли большого совершенства в бальзамировании, но мозг как не нужную субстанцию вымывали из полости черепа.  

450 г до н.  э. – времена Платона. Платона,  и тех, кто его окружал, мозг  интересовал из-за своей сферической  формы. Платон считал мозг источником  разума, но не задумывался над его функциями. 

420 год  до  н. э. – Гиппократ, отец медицины, имел очень приблизительное представление  об анатомии человека. Удовольствие, смех, радость шутка, тоска, печаль  возникают из мозга, перечислял  все функции мозга. 

370 год  до н. э. – Аристотель, величайший философ, считал, что в мозге остывает кровь, которая нагревается в сердце. В это время не разрешено вскрывать трупы людей, вскрывать можно только казненных, но любителей не было. 

330 год до н.  э. – Герофил, получил высочайшее разрешение вскрывать трупы умерших (не казненных)  людей, т.е. мог сопоставлять от чего умер человек и в чем причина. Написал книгу «Анатомика». Большое внимание уделял строению мозга. Изучил глаз, описал нерв, который выходит из глаза, описал нервы, которые связывают другие органы со спинным и головным мозгом. Его называли мясником, он вызывал у современников уважения.

129 год до н.  э. – Галлен древне- Римский  врач, считается основоположником  физиологии, изучал функции организма  у живых животных. Изучал животных и людей после гладиаторских боев. Занимался вивисекцией, кролика, собаки, и даже слона. Основоположник психофизиологии, научился связывать патологии внутренних органов с какими–то эмоциональными нарушениями у больных.  

1514-1565 – годы  жизни Везалия. Был первым, кто систематически изучал строение мозга. Хотя в его распоряжении было всего 5 полуразложившихся мозгов. Выявил и описал: хвостатое ядро, таламус, гиппокамп, бугры четверохолмия. 

Человеческий  мозг – это самое сложное из всех живых структур во вселенной.

Во-первых, потому, что она состоит из многих миллиардов нервных клеток, которые отличаются по размерам, строению, функциям, количеству и характеру отростков, и самое  главное по своей химии. Нейрохимия разных структур мозга различна. Особенности деятельности структур мозга зависит от нейрохимии нейронов, которые входят в состав этих структур. Нейрохимия она так же разнообразна, как и все остальные параметры.

Во-вторых, в  этом количестве нейронов нет двух одинаковых. Эти клетки соединяются друг с другом километрами живых нервных волокон. Причем эти соединения очень трудно выявить, настолько они запутаны.  На теле одной нервной клетке могут заканчиваться до 1000 аксонов других клеток. И в то же время очень трудно проследить где заканчивается аксон самой клетки. 

Изучают работу нервной системы: 

- биофизики, для них нервная клетка это мембрана, которая разделяет две среды. Куда движется натрий, куда калий, что такое возбуждение, чем оно сопровождается, как меняется состояние мембраны при возбуждении при торможении; 

-кибернетики, для них мозг – это черный ящик, ему важно, что на входе, что на входе. 

-психологи –  как последователи философии  тоже долго не замечали, что  происходит в мозге. Их интересовало  поведение. Мозг – это субстрат  нервной деятельности. 

Для физиологов мозг – это комплекс нервных центров, они изучают, как они работают, как меняется их работа, почему меняется работа нервных центров, что с  ними происходит  при патологии. Физиологи работают для медицины. Лаборатория Каплана занимается человеком.  

За последние 20-25 лет есть продвижение в науке, и совершенно четко стало понятно:

(на примере  сагитального разреза мозга) 

1. Какая структура  как работает, за что она отвечает. Как связаны эти  структуры: кора с таламусом и обратно, таламус с гипоталамусом, спинной мозг с мозжечком. И с точки зрения физиологии и нейрохимии.
2. Какие структуры активируют работу мозга, а какие структуры тормозят работу мозга. Например: ретикулярная формация продолговатого мозга оказывает мощное возбуждающее влияние на кору больших полушарий и в то же время тормозит работу спинного мозга.
3. Применение тонких методов для изучения сложных форм поведения (память, эмоции, обучение) - это имунногистохимический метод.

Например: проверить  действие препарата на память крысы. Контрольной группе крыс даем препарат, другим (опытным) нет. В т-образный лабиринт помещаем голодную крысу, она идет налево, съедает там кусочек сыра, и мы ее быстренько вынимаем, потом снова сажаем и она идет направо, итак 10 раз мы обучаем крысу ходить налево. Одни крысы обучаются 1-2 дня, другие 5-6 дней. Но посмотреть какие биохимические изменения происходят в мозге крысы в процессе обучения – это очень дорогие и трудные методы.  

4. Как возбуждается один нейрон (где много натрия, где  много калия в состояние возбуждения или покоя, куда натрий идет, куда калий идет). Но в головном мозге одна нервная клетка не решает ничего, там все решают локальные нервные сети, которые состоят из сотен нейронов. Каким образом происходят процессы торможения или возбуждения в нервных сетях – этот вопрос еще не решон. Каким образом взаимодействуют нейроны в этих сетях, и как взаимодействуют сети друг с другом.
5. Хорошо изучен синаптический контакт, как происходит передача возбуждения от нейрона к нейрону вплоть до молекулярного уровня. А каким образом происходит распространение возбуждения в целом мозге еще не изучено.

 

Не решен  вопрос,  что такое мыслительная деятельность человека, животного. Каким  образом рождаются мысли, где  они рождаются, почему они рождаются. Известно, какие нейроны при этом возбуждаются, но это еще мало о чем говорит. Но и в то же время индивидуальные способности разных людей.  

Все функции  мозга можно разделить на три  группы: 

1. Взаимодействие  с внешней средой, через зрение, слух, обоняние, осязание, вкус, речь.
2. Управление работой внутренних органов. В каждый данный момент окружающая среда меняется, и поэтому должна быть система, которая регулирует дыхание, пищеварение, температуру, выделительную систему, эндокринную систему. За все вегетативные функции нашего организма отвечает нервная система.
3. Умственная деятельность: память, обучение, эмоции, рисование, чтение …

 

Первый и второй пункт человека объединяет с животными, но последний столбик каждый человек  может дописать самостоятельно. 

Многие данные получены на животных. Чем отличается коренным образом человек от животного – это длинное детство. Муравей рождается со знанием того, что он будет делать, будет ли он воином, охранником,  строителем,  … 

Человек рождается  с незрелой нервной системой, пластичной и способной к обучению.

Во время внутриутробного  развития формируются только основополагающие устойчивые к внешним воздействиям способы реагирования (безусловные  рефлексы) Что может новорожденный  ребенок – это и есть устойчивые способы реагирования к внешним воздействиям. 

На потом откладывается  миелинизация. Многие аксоны покрываются  оболочкой только после рождения человека. Миелинизация обеспечивает  точность и быстроту распространения  возбуждения, а значит формируется  двигательная активность. 

Позже чем остальные структуры созревает гиппокамп – это память, это когнетивные способности мозга, это способность ощущать себя в пространстве. Он созревает в процессе общения ребенка с окружающей средой. Что имеет обратный процесс. 

Увеличение дендритов. Они обеспечивают большее количество контактов с другими нервными клетками, что увеличивает возможности нервной системы, способствует ее усложнению. 

Человек должен:

-получить и  усвоить информацию о внешнем  мире, о природе, о природных  явлениях;

-приспособиться  к окружающей среде и ее приспособить для своих нужд

-научиться управлять  своим телом, эмоциями и мыслями;

-и в результате  должен научиться общаться со  своими сверстниками. При этом  он сначала использует мимику, потом жест, и наконец язык. И  таким образом человек получает самую гибкую систему реагирования, и это обеспечивает ему свободу в среде обитания. 

Заключение: мозг человека – это результат длительной эволюции. Он обладает высокой пластичностью, огромными потенциальными возможностями, в течении всей жизни тренируется, обучается и совершенствуется. Мозг необходим для мышления, но необученный мозг недостаточен для осуществления этой функции, как бы хорош он не был.  

1967 Хосе Дельгада  «Мозг и сознание» важно понять  свое собственное поведение, чтобы  научиться управлять собой.

Физиологические свойства отделов  ЦНС

 

Нервной системы  нет у одноклеточных животных и у губчатых.

Впервые нервная  система появляется у гидры, медузы, актинии. У них нервная система

• диффузная, т.е. по всему телу равномерно рассеяны нервные клетки, которые соединены отростками. Усложнение нервной системы идет за счет концентрации нервных элементов, нервные клетки собираются в месте, и у беспозвоночных животных они образуют ганглии – скопление тел нервных клеток. Среди беспозвоночных сложнее всего устроен мозг у общественных животных, насекомых:  муравьев,  пчел, термитов. У них есть головной мозг, который состоит из нескольких ганглий, от него отходят нервы. У человека – трубчатая нервная система. Впервые одна трубка появляется у ланцетника, и головного мозга нет. Головной мозг, который развивается на переднем конце нервной трубки, мы будем изучать.

Нервная система  делится на:

центральную и перефирическую,

периферическая  делится на:

-соматическую (иннервирует скелетную мускулатуру,  т. е. нерв подходит к этой мышце);

-вегетативную  нервную систему она делится  на две:

• симпатическую;
• парасимпатическую,  обе они регулируют работу внутренних органов.

Центральная нервная  система делится на головной мозг и спинной мозг. Головной мозг и  спинной мозг снаружи  покрыты твердой мозговой оболочкой. Между твердой мозговой оболочкой и мозгом находится цероброспинальная жидкость. Внутри спинного мозга проходит спинномозговой канал, который в головном мозге превращается в систему мозговых желудочков. Спинномозговой канал и желудочки заполнены цероброспинальной жидкостью.