Физиология центральной нервной системы (ЦНС) Курс лекций для студентов

МГУ (весна 2019 г.)
Лектор: проф. Дубынин Вячеслав Альбертович

Лекция 1. Нейрон

и цепи нейронов.
Рефлекторный принцип работы нервной системы.
Краткая функциональная характеристика спинного
мозга и основных отделов головного мозга.

система =
нервы и нервные узлы (ганглии).
Нервы: черепные, спинно-
мозговые и их

ветвления.

Ганглии: скопления нервных клеток вне ЦНС.

ЦНС = наука о работе мозга.

по общей и частной физиологии ЦНС (2-я пара, М-2).

Всего –

8 групп.
По 5 семинарских занятий в каждой группе: через неделю,
1-я либо 4-я пары (c 9-00 и с 15-00).
Расписание, презентации и прочая информация на
psy-msu-2019@yandex.ru пароль psy-2019

Семинарские занятия будут проходить в ауд. 242 и 244 и
Включать тестирование по материалу лекций.
Не опаздывать!!!

Тесты – на базе 40 контрольных вопросов (в конце каждой лекции). Завершающее тестирование – в мае.

По результатам тестирования и работы на семинарах каждый
студент получит оценку и сможет засчитать ее в качестве
экзаменационной; если оценка не удовлетворяет – ее можно
повысить путем сдачи экзамена.

Ауд. 244 - группы 2,4,6,8.

звездча-тая, грушевидная и др.); функция – обработка информации.
2 – дендриты

нейрона:
их обычно несколько,
относит. короткие (неск. мм), сильно ветвятся (под острым углом), сужаются по мере удаления от сомы; воспринима- ют и проводят сигналы к соме.

3 – аксон: всегда один, относит. длинный (неск. см), слабо ветвится (под прямым углом), имеет стабильный диаметр; проводит сигналы от сомы к другим клеткам.

4 – коллатераль: отросток аксона.

внешней среды (либо из внутренней среды организма).
2 – поперечнополо-сатая клетка

скелет-ной мышцы.

3 – двигательный н. (мотонейрон): передает сигнал на клетки скелетных мышц, запуская их сокращение.

4 – вегетативный нейрон: передает сигнал на клетки внутренних органов (гладко-
мышечные либо железистые).

5 – клетка внутреннего органа (сердце, стенка сосуда, бронха, мочеточника, железы ЖКТ и др.)

6 – интернейроны: связывают остальные типы нервных клеток, передавая, обрабатывая и сохраняя информацию.

реакция организма на стимул, реализуемая при
помощи нервной системы.
Рефлекторный принцип

– один из главных принципов
работы мозга.

Красные стрелки указывают направление движения сигнала по сети нейронов.

духи»
«сенсорные
вибрации»

виде коротких электрических импульсов – потенциалов действия (длительность 1-2 мс,

амплитуда около 100 мВ).

Сигнал от нейрона к следующей клетке передается за счет выде-ления из окончания аксона особого вещества («медиатора»), которое воздействует на активность клетки-мишени.

1

6

6

2

4

3

5

стимул

Передача сигнала к
следующей
клетке
происходит
в особых
структурах –
синапсах
(центральных,
нервно-
мышечных,
вегетативных;
на схеме их 7 ).

вещество-медиатор, которое может возбуждать либо тормозить активность клетки-мишени.
синапсы
клетка-

мишень

мембрана
клетки-
мишени

аксон

дендрит

аксон

выделе-
ние ме-
диатора

медиатор нервно-мышечных синапсов – ацетилхолин;
медиаторы вегетативных синапсов – ацетилхолин и норадреналин.

главный возбуждающий медиатор ЦНС – глутаминовая кислота;
главный тормозный медиатор ЦНС – гамма-аминомасляная кислота (ГАМК);

на примере спинного мозга (СМ).

В продольном направлении СМ разделен
на

31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных,
5 поясничных, 6 крестцово-копчиковых.

Шейный
отдел

Грудной
отдел

Поясничный
отдел

Крестцово-копчиковый отдел

В соответствии с этим наше тело (от шеи до копчика) разделено на 31 «этаж». Каждый сегмент СМ работает со своим этажом тела, а также обменивается сигналами с головным мозгом.

Шейные сегменты управляют шеей, руками
и диафрагмой;
грудные – областью грудной клетки и
брюшной полости;
поясничные – ногами;
крестцово-копчиковые – областью таза.

«этажа» тела, а также
информация о состоянии сегмента

СМ.

4. Двигательные (в т.ч. произвольные) и
вегетативные команды.

1. Болевая, кожная, мышечная
и внутренняя чувствительность
от «этажа» тела.

2. Двигательные и вегетативные
команды к «этажу» тела.

информации.

Вокруг серого – белое вещество
(аксоны) – обмен информацией
с

головным мозгом.

Серое вещество делится на задние
(1), боковые (2) и передние (3) рога,
а также промежуточное ядро (4).

В задние рога входят задние корешки
(5); из передних и боковых рогов
выходят передние корешки (6).

Передние и задние корешки сливают-
ся в спинномозговой нерв (7).
На задних корешках находятся спин-
номозговые ганглии (8), которые
содержат сенсорные нейроны.

через задн. корешки [5] передают сигналы в задн. рог серого

вещества.

Б) нейроны заднего рога [1] осуществляют первичную
обработку сенсорных сигналов (не пропускают
слабые и/или постоянно действующие сигналы).

В) нейроны промежуточного ядра [4] сопоставляют
сенсорные сигналы и команды головного мозга;
в результате возможен запуск реакции.

Г) дальнейшая передача сигнала в передний рог [3]
означает запуск двигательной реакции (возможен
произвольный контроль).

Д) дальнейшая передача сигнала в боковой рог [2]
означает запуск вегетативной реакции (нет
произвольного контроля).

Пример:
болевой стимул
запускает двига-тельные и вегета-тивные реакции; тормозные влия-
ния головного
мозга способны
задержать сокра-
щения мышц.

Но: при очень сильном стимуле головн. мозг «не успевает вмешаться»; с другой стороны, только влияний головн. мозга достаточно для запуска сокращений мышц (произвольное движение).

мозг и мост

Мозжечок

Средний мозг

Промежуточный
мозг

Конечный мозг
(большие полу-
шария)

Гипофиз и эпифиз
7. Кора больших полушарий 8. Мозолистое тело

4+5+6 = промежуточный

мозг 7+8 = конечный мозг

+
ретикулярные ядра (рети-
кулярная формация;
продолжение промежуточного ядра серого вещества спинного

мозга; «принятие решений о запуске реакций»).

Продолговатый мозг и мост: выполняют ряд «жизненно важных»
функций; здесь находятся:
дыхательный центр (запуск вдохов и выдохов);
сосудодвигательный центр (работа сердца,
тонус сосудов);
центры, обеспечивающие врожденное пищевое поведение (центр вкуса, сосания, глотания, слюноотделения, рвоты и др.);
главный центр бодрствования («блок питания» ЦНС).

[червь] – движения, обеспечивающие поддержание равновесия;

старая часть [внутренняя область полушарий]

– движения, обеспечива-ющие перемещение в пространстве (локомоцию);

новая часть [наружная область полушарий] – автоматизация произ-вольных движений в т.ч. тонких движений пальцев (письмо, игра на муз. инструментах и т.п.).

Спинной мозг

Червь

Левое
п/ш
м-ка

Правое
п/ш
м-ка

Кроме мозжечка, автоматизацию
движений обеспечивают
базальные ганглии (скопления серого
вещества в глубине
больших полушарий).

глубине
больших полушарий).

в-во,
красное ядро, черная субстанция.
Центральное серое вещество – продолжение ретикулярной формации

продолговатого мозга и моста, главный центр сна.

Верхние холмики четверохолмия – реакция на новые зрительные стимулы. Нижние холмики четверохолмия – реакция на новые слуховые стимулы.
При появлении новых стимулов холмики четверохолмия запускают ориентировочную реакцию – поворот глаз, головы и всего тела в сторону источника сигнала («любопытство»).

Красное ядро – двигательный центр; вместе с мозжечком управляет локомоцией.
Черная субстанция – двигательный центр; задает тонус базальных ганглиев, во многом определяя «желание двигаться» и положительные эмоции, сопровождающие движение.

полушарий, пропуская сильные и новые сигналы (непроизвольное внимание), а также

сигналы, связанные с текущей деятельностью коры («по заказу» коры, произвольное внимание).

Промежу-
точный
мозг:
гипофиз
и эпифиз
(эндокринные
железы);
таламус,
гипоталамус

Гипофиз

Гипоталамус является главным центром эндокринной и вегетативной регуляции, а также главным центром биологических потребностей (и связанных с ними эмоций). Здесь – центры голода и жажды, страха и агрессии, половой и родительской мотивации («центр бессознательного»).

и
левое полушарие
Прозрачная
перегородка
Обоня-
тельная
луковица

(слуховые) ядра таламуса
Кора
больших
полушарий
Старая кора больших
полушарий:
сверху – на границе с

мозолистым телом;
внутри височной доли –
гиппокамп (центры
кратковременной памяти).

крупных борозды (боковая и центральная).
Лобная
доля
Центральная
борозда
Теменная
доля
Заты-
лочная
доля
Височная доля
Боковая борозда
Доли новой коры:
височная,

лобная,
теменная, затылоч-
ная, островковая
(на дне боковой бо-розды), лимбическая (на внутренней поверх-
ности полушарий).

Височная доля – слуховая кора.
3. Передняя часть темен-ной доли –

болевая, кожная и мышечная чувствительность.
4. Внутри боковой борозды (островковая доля) – вестибулярная чувст-вительность и вкус.
5. Задняя часть лобной до-ли – двигательная кора.

1

2

3

4

5

6

7

6. Задняя часть теменной и височной долей – ассоциативная теменная кора: объединяет потоки сигналов от разных сенсорных систем, речевые центры, центры мышления.

7. Передняя часть лобной доли – ассоциативная лобная кора: с учетом сенсорных сигналов, сигналов от центров потребностей, памяти и мышления принимает решения о запуске поведенческих программ («центр воли и инициативы»).

Запуск
поведения

телом;
обеспечивает
сравнение реальных
и ожидаемых
результатов
поведения (далее
эта информация
передается в

ассоц.
лобную кору и
используется для
коррекции
выполняемых
поведенческих
программ).

древняя кора + старая кора +
поясная извилина = лимбическая доля

быть ее форма и размеры?
2.            Охарактеризуйте особенности строения дендритов и

аксонов. Что такое коллатерали аксона?
3.            Охарактеризуйте функции дендрита и аксона.
4.            Как называется электрический импульс, с помощью которого сигнал передается по мембране нейрона? Какова его средняя длительность?
5.            Что такое синапс и какова функция медиаторов?
6.            Каковы функции сенсорных нейронов, двигательных и вегетативных нейронов, вставочных нервных клеток (интернейронов)?
7.            Что такое «рефлекс»? Кто ввел в физиологию представление о рефлекторном принципе работы мозга? Кто ввел само понятие «рефлекс»?
8.            Назовите главный возбуждающий и главный тормозный медиаторы ЦНС.
9.            Назовите медиатор нервно-мышечных синапсов.
10.         Назовите два главных медиатора вегетативных синапсов.
11.         Перечислите отделы спинного мозга (СМ) и число сегментов в каждом из них.
12.         Какими областями («этажами») тела управляет каждый из отделов СМ?
13.         Какова функция нейронов спинномозговых ганглиев?
14.         Где расположено и какую функцию выполняет белое вещество СМ?
15.         Какова функция нейронов задних рогов серого вещества СМ?
16.         Какова функция нейронов промежуточного ядра серого вещества СМ?
17.         Приведите примеры активирующего и тормозящего действия команд, поступающих из головного мозга, на реакции СМ.
18.         Какая область серого вещества СМ выполняет вегетативную функцию?
19.         Какая область серого вещества СМ выполняет двигательную функцию?
20.         Какие типы нервных волокон (сенсорные, двигательные и/или вегетативные) входят в состав задних и передних корешков СМ?
21.         Как называется центральная область продолговатого мозга и моста? Продолжением какой части серого вещества СМ она является?
22.         Какие жизненно важные функции выполняют продолговатый мозг и мост?
23.         В чем общность функций мозжечка и базальных ганглиев больших полушарий?
24.         Какими типами движений управляют древняя и старая части мозжечка?
25.         Какая область мозжечка связана с управлением тонкими движениями пальцев?
26.         Каковы функции четверохолмья среднего мозга?
27.         Какая структура среднего мозга является главным центром сна?
28.         Какова функция черной субстанции – ядра, расположенного в ножках мозга.
29.         К какому отделу головного мозга относятся гипофиз и эпифиз?
30.         Кратко охарактеризуйте функции таламуса.
31.         С реализацией каких трех видов деятельности ЦНС связан гипоталамус?
32.         Чем образовано мозолистое тело больших полушарий?
33.         Каковы функции древней коры больших полушарий? Где она расположена?
34.         Назовите наиболее значимую структуру, входящую в состав старой коры больших полушарий. Какова главная функция этой структуры?
35.         В каких долях находятся зрительная и слуховая области коры больших полушарий?
36.         Центры двух сенсорных систем находятся внутри боковой (латеральной, Сильвиевой) борозды больших полушарий. Что это за системы?
37.         В каких областях больших полушарий расположены двигательная кора и сомато-сенсорная кора (болевая, кожная и мышечная чувствительность)?
38.         Кратко охарактеризуйте функции ассоциативной теменной коры.
39.         Какие потоки информации сходятся в ассоциативной лобной коре? Почему ее называют «главным центром управления поведением»?
40.         Где находится и какие функции выполняет поясная извилина – третья наиболее крупная ассоциативная область коры больших полушарий?