Практическое занятие №5. Частная физиология ЦНС. Ретикулярная формация

мозг. Лимбическая система

вариант
Рефлекс
Статокинетические рефлексы
Круг Пейпеса
Эмоции
Доминанта

доказывающий наличие постоянной электрической поляризации поверхностной мембраны нервной клетки в

состоянии покоя, это
1) электроэнцефалография
2) микроэлектродный метод
3) метод вызванных потенциалов
4) метод электрических раздражений структур мозга
5) ионофоретический метод
 3. Двустороннее поражение гиппокампа сопровождается нарушением
1) памяти
2) движений
3) сознания
4) восприятия устной и письменной речи
5) способности к счету

2 вариант
2. При поражении базальных ядер нарушается
1) регуляция вегетативных реакций
2) обеспечение гностических (познавательных) процессов
3) координация двигательной активности
4) проведение афферентной импульсации от органов чувств
5) все перечисленные функции
  
4. При формировании эмоции необходимо возбуждение
1) ретикулярной формации ствола, таламуса, гипоталамуса
2) коры больших полушарий, спинного мозга, таламуса
3) гипоталамуса, лимбического мозга
4) только коры больших полушарий
5) только гиппокампа
 

доказывающий наличие постоянной электрической поляризации поверхностной мембраны нервной клетки в

состоянии покоя, это
1) электроэнцефалография
2) микроэлектродный метод
3) метод вызванных потенциалов
4) метод электрических раздражений структур мозга
5) ионофоретический метод
 3. Двустороннее поражение гиппокампа сопровождается нарушением
1) памяти
2) движений
3) сознания
4) восприятия устной и письменной речи
5) способности к счету

2 вариант
2. При поражении базальных ядер нарушается
1) регуляция вегетативных реакций
2) обеспечение гностических (познавательных) процессов
3) координация двигательной активности
4) проведение афферентной импульсации от органов чувств
5) все перечисленные функции
  
4. При формировании эмоции необходимо возбуждение
1) ретикулярной формации ствола, таламуса, гипоталамуса
2) коры больших полушарий, спинного мозга, таламуса
3) гипоталамуса, лимбического мозга
4) только коры больших полушарий
5) только гиппокампа
 

части ствола мозга,
скопление нейронов, разделенных множеством проходящих в различных направлениях

волокон.
Это переплетение нейронов и волокон продолжается в мосту мозга и среднем мозге.
Сетевое строение обеспечивает высокую надежность функционирования РФ, устойчивость к повреждающим воздействиям, так как локальные повреждения всегда компенсируются за счет сохранившихся элементов сети.
Высокая надежность функционирования РФ обеспечивается также тем, что раздражение любой из ее частей отражается на активности всей РФ данной структуры за счет диффузности связей.

посылают отростки в большинство областей мозговой коры

латеральное.
Гигантоклеточное ядро является началом ретикулоспинального тракта.
Нейроны РФ имеют высокую

чувствительность к химическим раздражителям: гормонам и некоторым продуктам обмена.
Клетки РФ являются началом как восходящих, так и нисходящих путей, дающих многочисленные коллатерали, заканчивающихся на нейронах разных ядер ЦНС.
В РФ располагаются дыхательный и сосудодвигательный центры.

влияние ретикулярной формации (схема): 1 - ядра гипоталамуса; 2 - сон,

бодрствование, сознание; 3 - зрительная пространственная ориентация, высшая вегетативная координация процесса поглощения пищи (жевание облизывание, сосание и др.); 4 - ядерный центр регуляции дыхания, вегетативной координации дыхания и кровообращения, акустическо-вестибулярная пространственная ориентация 5 - вегетативное ядро блуждающего нерва; 6 - область вегетативной координации артериального давления сердечной деятельности, сосудистого тонуса, вдоха и выдоха, глотания тошноты и рвоты: А - глотание; Б - вазомоторный контроль; В – выдох; Г - вдох; 7 - триггерная зона рвоты: III, IV, VII, IX, X - черепные нервы

мозга (продолговатый, средний, промежуточный мозг),
от волокон всех восходящих путей

спинного мозга.

таламусу и
к гипоталамусу (ретикулоталамический и ретикуло-гипоталамический пути), по ним

осуществляется передача сенсорной информации от организма.
Восходящие влияния к коре больших полушарий подразделяются на
активирующие (тонизирующие)
и гипногенные (тормозящие).
Так, во время экспериментальных исследований на животных, американским физиологом Мэгуном и итальянским исследователем Моруцци, было показано, что при стимуляции гипногенных влияний РФ мозга животные впадают в сон.
При возбуждении активирующих восходящих влияний РФ Моруцци и Мэгун, (1948г.) наблюдали реакцию пробуждения на ЭЭГ.

на 2 группы:
А) влияния к двигательным центрам
1 - специфические и

2 - неспецифические.
Специфические ретикулоспинальные пути: осуществляют активацию флексорных и торможение экстензорных альфа-мотонейронов мышц туловища.
Неспецифические ретикулоспинальные пути делят на активирующие и тормозящие пути.
- активирующие пути идут от латеральной части РФ, осуществляют генерализованное активирующее влияние на все спинальные нейроны, вызывают облегчение спинальных рефлексов. Так, например, временное отсутствие спинальных рефлексов при спинальном шоке связано с отсутствием облегчающих влияний РФ.
- тормозящие – начинаются от тормозной зоны продолговатого мозга в медиальной части РФ, достигают гамма-мотонейронов спинного мозга, иннервирующих мышечные веретена, вызывают торможение спинальных рефлексов.

структуре РФ расположены сосудодвигательный центр (СДЦ) и дыхательный центр (ДЦ).
СДЦ.

Афферентная импульсация в СДЦ идет от рецепторов сосудов и, через другие структуры мозга, от бронхиол, сердца, от органов брюшной полости, от рецепторов соматической системы. Эфферентные пути рефлексов идут по ретикулоспинальному тракту к боковым рогам спинного мозга.
Эффект изменения кровяного давления зависит от того, какие нейроны возбуждаются, и от того, с какой частотой они генерируют импульсы. Высокочастотная импульсация повышает, а низкочастотная – снижает кровяное давление. Это связано с тем, что низкочастотная стимуляция симпатических нейронов спинного мозга, на которых заканчиваются ретикулоспинальные пути от сосудодвигательного центра снижает тонус сосудов, а высокочастотная – повышает его.
Возбуждение СДЦ изменяет дыхательную ритмику, тонус бронхов, мышц кишечника, мочевого пузыря и др. это обусловлено тем, что РФ продолговатого мозга тесно связана с гипоталамусом и другими нервными центрами. Кроме того, для нейронов СДЦ свойственна высокая химическая чувствительность. Вследствие этого частота их ритма определяется изменениями химического состава крови.

выдоха, соответственно нейроны ДЦ делятся на инспираторные и экспираторные.
Нейроны

дыхательного центра обладают способностью к самовозбуждению, т.е. способны ритмично выдавать залпы импульсов без притока к ним раздражения от структур дыхательных органов.
Нейроны ДЦ реагируют на изменения уровня кислорода, углекислого газа и рН крови.

РФ обладают химической чувствительностью.
В области РФ происходит взаимодействие как восходящих,

так и нисходящих импульсов, возможна также циркуляция по замкнутым кольцевым нейронным цепям, что определяет постоянный уровень возбуждения нейронов РФ, тем самым, обеспечивается тонус и определенная степень готовности к деятельности различных отделов ЦНС.
Степень возбуждения РФ регулирует КБП.

является воротами через которые практически вся афферентная информация поступает в

КБП.
Т.о. возможность получать информацию о состоянии множества систем организма позволяет таламусу участвовать в регуляции и определять функциональное состояние организма в целом.

сигналов, идущих в КБП от нейронов спинного, среднего мозга, мозжечка,

базальных ганглиев.
В таламусе около 120 разнофункциональных ядер.
Ядра образуют комплексы, которые разделяют по признаку проекции в кору на 3 группы:
передняя – проецирует аксоны своих нейронов в поясную кору,
медиальная – в любую,
латеральная – теменную, височную и затылочную кору.
Такое деление не является абсолютным, т.к. часть волокон идет в кору, часть - в разные зоны мозга.

ядра кожной чувствительности, глаза и уха
б) ядра, преимущественно с двигательными

функциями
в) ядра с ассоциативной функцией
2. Неспецифические ядра

КБП (3-4 слои коры). Их аксоны почти не имеют коллатералей.

Основной функциональной единицей специфических ядер являются «релейные» нейроны. Их функция заключается в переключении информации, идущей в кору от кожных, мышечных и других рецепторов.
К специфическим переключающим ядрам относятся:
- медиальное коленчатое тело
- латеральное коленчатое тело
- вентробазальное ядро
Латеральное коленчатое тело является подкорковым зрительным центром, оно получает афферентные импульсы из сетчатки глаза и верхних бугров четверохолмия и посылает импульсы в затылочную зону к.б.п., где располагается первичный корковый зрительный центр.
Медиальное коленчатое тело является подкорковым слуховым центром, оно получает афферентные импульсы из латеральной петли и нижних бугров четверохолмия и посылает импульсы в височную зону к.б.п., где располагается первичный корковый слуховой центр.
Вентробазальное ядро получает импульсы от кожной рецепции и посылает в соматосенсорную зону КБП.
К ядрам с преимущественно двигательной функцией относят вентролатеральное ядро, которое связывает двигательные ядра ствола мозга, мозжечок, средний мозг и базальные ядра с двигательной корой.
К ядрам с ассоциативной функцией относятся ядро подушки, переднее ядро, переднее дорсомедиальное ядро, латеральное дорсальное ядро. Эти ядра связаны с одной из ассоциативных зон КБП и принимают участие в интегративных функциях головного мозга.

импульсов, идущих от переключающих ядер, формируются ощущения

ядра и т.д.
Нейроны неспецифических ядер посылают свои аксоны диффузно

на всю кору, во все ее слои.
Они являются как бы продолжением РФ среднего мозга, представляют собой РФ таламуса.
К неспецифическим ядрам поступают афферентные импульсы из ретикулярной формации ствола мозга, гипоталамуса, лимбической системы, базальных ганглиев, специфических ядер таламуса.
Возбуждение неспецифических ядер не приводит ни к какой конкретной реакции и не вызывает ощущений.
Функция неспецифических ядер состоит в облегчении или торможении специфических ответов коры, т.е. в изменении ее возбудимости.

активирующие влияния от ретикулярной формации мозгового ствола.
Раздражение неспецифических ядер

таламуса оказывает влияние на электрическую активность КБП - вызывает «реакцию активации» или десинхронизации – переход от медленных ритмов колебаний электрических потенциалов к частым в коре мозга.

потока афферентных импульсов к коре приводит к устранению бесполезной информации.

При этом, до коры доходит только наиболее важная информация. (принцип суживающейся воронки).

– путями со специфическими ядрами таламуса.
По восходящим путям афферентные

импульсы с периферии поступают в сенсорные зоны КБП.
В свою очередь нейроны этих зон посылают нисходящие волокна к тем же ядрам таламуса.
По этим нисходящим волокнам проходят импульсы, могущие изменять передачу афферентных сигналов к коре через ядра таламуса.

ядрами таламуса устанавливается кольцевое взаимодействие.
Полагают, что циркуляция импульсов по

таламокортикальному кольцу является одним из важных механизмов удержания следов раздражения в КБП.
Так. показано, что короткий, но достаточно сильный стимул вызывает длительную циркуляцию низкочастотных колебаний потенциалов между корой и таламусом.

поведенческие реакции и поддержание гомеостаза организма.
В гипоталамусе выделяют около

50 пар ядер, которые топографически разделяют на 5 групп:
преоптическая группа,
передняя,
средняя, наружная и задняя группа ядер.

гипоталамуса. 1-передняя спайка; 2-гипоталамическая борозда; 3-околожелудочковое ядро; 4-верхнемедиальное ядро; 5-заднее

ядро; 6-серобугорные ядра; 7-ядро воронки; 8-углубление воронки; 9-воронка гипофиза; 10-задняя доля гипофиза; 11-промежуточная доля гипофиза; 12-передняя доля гипофиза; 13-зрительный перекрест; 14-надзрительное ядро (супраоптическое); 15-переднее гипоталамическое ядро; 16-терминальная пластинка.

таламусом, гиппокампом, РФ ствола мозга, л.с. и КБП.
Эфферентные связи разделяют

на 2 группы:
восходящие пути – к таламусу, лимбической системе и новой коре,
нисходящие пути – к гипофизу, вегетативным центрам ствола мозга и спинного мозга, а также от собственных рецепторов.

него характерно сохранение рефлексов ниже лежащих отделов ЦНС.
У него

отсутствуют выраженные приобретенные навыки и рефлексы.
Животное с разрушенным гипоталамусом жизнеспособно при тщательном уходе: оно перестает испытывать биологические потребности, не способно реагировать на опасность, не проявляет эмоций, пойкилотермно.

функцией. Они способны изменить свою импульсацию в ответ на изменение

химического состава плазмы крови (возбуждаются при изменении концентрации отдельных ингредиентов и показателей притекающей к ним крови – глюкозы, аминокислот, температуры крови, осмотического давления и т.д.);
2) отсутствие гематоэнцефалического барьера между нейронами гипоталамуса и кровью;
3) способность нейронов к нейросекреции гормонов (АДГ, окситоцин, рилизинг-факторы), эндорфинов и других ФАВ;
4) триггерный механизм возбуждения нейронов (пусковой);
5) инертность функций – стойкость возбуждения нейронов, нейронное устройство удлиняет возбуждение нейронов до тех пор пока не будет удовлетворена биологическая мотивация (например, центр голода, расположенный в латеральном гипоталамусе, находится в возбужденном состоянии пока не повысится уровень питательных веществ в крови).

группы ядер вызывает эффекты парасимпатической системы: сужение зрачка, брадикардию, снижение

АД, усиление моторики и секреции ЖКТ.
- раздражение задней группы ядер активирует симпатические эффекты: расширение зрачка, тахикардию, повышение АД, торможение моторики и секреции ЖКТ.
Гипоталамус является центром терморегуляции:
- в задних ядрах располагается центр теплообразования. Возбуждение нейронов задних ядер приводит к повышению теплопродукции путем повышения обмена веществ, дрожания мышц и т.д.
- в передних ядрах расположен центр теплоотдачи. Возбуждение передних ядер приводит к повышению теплоотдачи путем расширения сосудов, усиления дыхания, потоотделения.
Ядра передней группы участвуют в регуляции водно-солевого обмена, метаболизма (белкового, жирового и углеводного обмена), мочеиспускания, лактации и сокращения матки.

на секрецию гормонов передней доли гипофиза (аденогипофиза), которые через кровь

– нейрогуморальным путем - из гипоталамуса попадают в аденогипофиз.
В задней доле гипофиза (нейрогипофизе) происходит депонирование окситоцина и антидиуретического гормона (вазопрессина). Синтез этих гормонов осуществляется в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах гипоталамуса.
Нейроны, составляющие эти ядра, имеют длинные аксоны, которые в составе ножки гипофиза образуют гипоталамо-гипофизарный тракт и достигают задней доли гипофиза. Синтезированные в гипоталамусе окситоцин и вазопрессин доставляются в нейрогипофиз путем аксонального транспорта с помощью специального белка переносчика.

– кортиколиберин
СС – соматостатин
ПС – пролактостатин
ТТГ – тиреотропный гормон
СТГ –

соматотропный гормон
Пр – пролактин
ФСГ – фолликулостимулирующий гормон
ЛГ – лютеинизирующий гормон
АКТГ – адренокортикотропный гормон

побуждение, влечение, стремление организма к удовлетворению потребностей, которое необходимо для

поддержания постоянства гомеостаза. Постоянство гомеостаза – необходимое условие нормального протекания метаболизма в организме.
Мотивации подразделяют на биологические (пищевые, оборонительные) и социальные (стремление к власти, богатству, образованию и т.д.).
Без участия гипоталамуса не может быть реализована ни одна мотивация. Эксперименты на животных показали, что при разрушении гипоталамуса исчезают мотивации, животное перестает реализовывать оборонительные, пищевые, родительские и другие реакции.

и ярости, удовлетворения.
Были открыты в экспериментах с вживлением электродов на

лабораторных животных в 50-х гг. прошлого столетия (Хесс, Джеймс Олс и коллеги).

имеются группы нейронов, рассматриваемых как центры голода и насыщения.
Например,

при голодании в крови происходит снижение содержания питательных веществ.
Это приводит к активации определенных гипоталамических нейронов и развитию сложных поведенческих реакций, направленных на утоление чувства голода.

полового поведения.
Так, во время операций Дельгадо раздражал ядра гипоталамуса,

что вызывало у пациентов эйфорию, эротические переживания.
Развитие патологических процессов в гипоталамусе может сопровождаться нарушением менструального цикла, ускорением полового созревания и т.д.

субъективных переживаний (оценки) в ответ на раздражение из внешней или

внутренней среды.
Эмоции подразделяют на положительные и отрицательные.
Эксперименты на животных показали, что при разрушении гипоталамуса развивается эмоциональная тупость.

черной субстанции и нарушается передача возбуждения от черной субстанции к

стриопаллидарной системе

Паркинсонизм. Нарушается планирование движений. Клинически триада симптомов: ригидность, тремор, акинезия

побуждение
к действию
Ассоциативная и
сенсорная
области коры
Премоторная кора
Моторная кора,
стволовые

двигательные центры

План движения

Программа движения

Выбор спинальных
нейронов

Спинальные сети

Фаза подготовки

Фаза выполнения

Целенаправленные движения

Нейро-моторные единицы

структурам и подкорректированная информацию - назад к коре через таламус.

Информация от мозжечка носит возбуждающий характер, а от базальных ганглиев - тормозной.

Баланс между этими двумя системами обеспечивает плавные скоординированные движения и исправление любых возмущающих влияний.

Базальные ганглии и мозжечок – корректируют движения по ходу их выполнения.

сложных форм поведения, таких как инстинкты, смена фаз цикла «сон-бодрствование».

Лимбическая система оказывает регулирующее влияние на КБП и подкорковые образования, устанавливая необходимое соответствие уровней их активности.
Лимбическую систему рассматривают как «помощника» гипоталамуса при реализации эмоций и мотиваций.

прозрачная перегородка
2. Старая кора (архикортекс): гиппокамп, зубчатая фасция, поясная извилина
3.

Структуры островковой коры и парагиппокампова извилина
4. Подкорковые структуры: миндалины мозга, ядра перегородки, переднее таламическое ядро, маммилярные тела, гипоталамус.

мамиллярные ядра гипоталамуса, передние ядра таламуса и поясная извилина).

- обонятельный тракт; 4 - передняя спайка; 5 - мозолистое

тело; 6 - поясная извилина; 7 - передние ядра таламуса; 8 - конечная полоска; 9 - свод мозга; 10 - мозговая полоска; 11 - ядра хабенулярного комплекса; 12 - межножковое ядро; 13 - сосцевидное ядро; 14 - амигдалоидная область.

Схематическое изображение основных структур лимбической системы человека и связей между ними (обозначены стрелками и пунктирными линиями):

центре - так называемый круг Пейпеса): 1 - поясная извилина;

2 - предклинье; 3 - парагиппокампальная извилина (стрелками показаны взаимосвязи структур).

1 - амигдалоидная область; 2 - обонятельная система; 3 -

перегородка; 4 - свод 5 - поясная извилина 6 - гиппокамп 7 - переднее ядро таламуса 8 - гипоталамус 9 - энторинальная кора; синими стрелками обозначены морфологические связи круга Пейпеса, фиолетовыми - связи, не входящие в него.

и сложных путей, в виде множества функциональных замкнутых кругов, между

ее структурами. Такая организация создает условия для длительного циркулирования одного и того же возбуждения в системе и, тем самым, сохранения в ней единого состояния и навязывания этого состояния другим системам мозга.
Например, круг Пейпеса включает структуры: гиппокамп, мамиллярные тела, передние ядра гипоталамуса, кора поясной извилины, парагиппокампова извилина, гиппокамп. Этот функциональный круг имеет отношение к памяти и процессам обучения.
Круги разного функционального назначения связывают лимбическую систему со многими структурами ЦНС, что позволяет ей реализовывать функции, специфика которых определяется включенной дополнительной структурой. Так, включение хвостатого ядра в один из кругов лимбической системы определяет ее участие в организации тормозных процессов ВНД.

систем при эмоционально-мотивационной деятельности, в регулировании уровня внимания, восприятия, воспроизведения

эмоционально значимой информации
определяет выбор и реализацию адаптационных форм поведения, поддержание гомеостазиса, обеспечивает создание эмоционального фона, формирование и реализацию процессов ВНД.
Древняя и старая кора, входящие в лимбическую систему, имеют отношение к самому древнему анализатору – обонятельному, который является неспецифическим активатором всех видов деятельности (ароматерапия, запах и симпатии).
Лимбическую систему называют «висцеральным мозгом», так как она связана с регуляцией деятельности внутренних органов, например, миндалевидные тела, перегородка и обонятельный мозг при возбуждении изменяют активность вегетативных систем организма в соответствии с условиями окружающей среды.

цвет)

важную информацию, выполняя функцию хранилища кратковременной памяти и функцию последующего

её перевода в долговременную.
С точкой зрения, что гиппокамп связан с памятью - согласны большинство исследователей, но механизм его работы - предмет исследований. Существует "two-stage memory" теория, что гиппокамп удерживает информацию в бодрствовании, и переводит её в кору полушарий во время сна.
Еще одной функцией гиппокампа является запоминание и кодирование окружающего пространства (пространственная память).
При поражении гиппокампа возникает синдром Корсакова — заболевание, при котором больной при сравнительной сохранности следов долговременной памяти утрачивает память на текущие события. В связи с этим он активируется всякий раз, когда необходимо удержать в фокусе внимания внешние ориентиры, определяющие вектор поведения.
Уменьшение объёма гиппокампа является одним из ранних диагностических признаков при болезни Альцгеймера.

пространственной информации.
Исследования на крысах показали, что нейроны гиппокампа имеют

области, чувствительные к положению в пространстве.
Эти нейроны называются пространственные клетки (place cells). Некоторые из этих клеток возбуждаются, когда животное обнаруживает себя в определенном месте, вне зависимости от направления движения, большинство же - по меньшей мере частично чувствительны к направлению движения и положению головы.
У крыс некоторые клетки (контекстно-зависимые) могут возбуждаться в зависимости от прошлого животного (ретроспективы) или ожидаемого будущего (перспективы).
Разные клетки возбуждаются от разного местоположения животного, так что по потенциалу отдельных клеток можно сказать, где животное находится (или думает, что находится там).
Те же пространственные клетки у человека задействованы в поиске пути во время навигации по виртуальным городам. Такие результаты были получены посредством исследования людей с имплантированными в мозг электродами, использованными в диагностических целях для хирургического лечения серьёзных приступов эпилепсии.

путей между уже хорошо известными местами.
К примеру, таксистам из

Лондона необходимо знать большое количество мест и наиболее коротких путей между ними. Исследования одного из университетов Лондона в 2003 году показало, что гиппокамп у таксистов больше, чем у большинства людей, и что наиболее опытные таксисты имеют больший гиппокамп.
Помогает ли изначально больший гиппокамп стать таксистом, либо постоянный поиск кратчайшего пути приводит к его росту ? Во время исследования корреляции между размером серого вещества и временем работы таксиста обнаружилось, что чем больше человек работает таксистом, тем больше у него объём правой части гиппокампа. Было установлено, что общий объём гиппокампа остается неизменным и у контрольной группы, и таксистов. Т.о., задняя часть гиппокампа таксистов действительно увеличилась, но за счет передней части. Вероятно, гиппокамп со временем увеличивается в размерах по мере роста его использования.

слуха. 2. Мозг, включающий в себя продолговатый мозг, мозжечок, мост, средний

мозг, промежуточный и большие полушария головного мозга. 3. Мозг, состоящий из трёх частей – верхней, центральной и нижней. 4. Мозг, по своему строению и функциям сходен со спинным мозгом. 5. Нижняя часть промежуточного мозга. 6. Выступающие части поверхности больших полушарий. 7. Он осуществляет координацию движения, делает их плавными, точными. 8. Отдел Н.С., управляющий внутренними органами, гладкой мускулатурой и обменом веществ. 9. Центральная часть промежуточного мозга. 10. Отдел нервной системы, специализирующийся на восприятии информации, поступающей из окружающей среды и управлении движениями тела в пространстве. 11. Высший орган автономной нервной системы. 12. Зона, расположенная впереди центральной борозды. 13. Углубления на поверхности полушарий. 14. Нервная система, регулирующая работу поперечно-полосатой мышечной ткани скелетных мышц. 15. Через него проходят в кору слуховые пути.