Реферат: Эволюция, строение и функционирование нервной системы человека
Жизнь возникла на Земле миллиарды лет назад на достаточно высоком уровне развития неживой природы, когда создались такие условия, при которых неорганические вещества превратились в органические, а затем в живую протоплазму, способную реагировать на внешние стимулы.
Живому телу, организму свойствен как онтогенез, так и филогенез, т.е. процесс развития соответственно как в индивидуальной жизни, так и в ряду поколений. В ходе индивидуального развития, согласно биогенетическому закону Э.Геккеля, организм проходит стадии, которые его предки прошли в филогенезе. Например, зародыш человека проходит фазы, напоминающие рыбу, амфибию, рептилию, примитивных млекопитающих, обезьяну, и только после этого приобретает собственно человеческие черты. Однако Ч.Дарвин показал, что соотношение между филогенезом и онтогенезом носит более сложный характер. В филогенезе через естественный отбор фиксируются полезные изменения, происходящие в онтогенезе под влиянием среды, и таким образом снимается противоречие между наследственными признаками, которые записаны на молекулах вещества ДНК, структурированного в генах организма, и его индивидуальной изменчивостью, связанной со средой и приспособлением к ней. Поэтому ряд предковых стадий выпадает из онтогенеза, другие же коренным образом преобразуются в процессе приспособления к новым условиям.
[sms]
Психика является результатом онтогенеза. Пути развития психики каждого организма различны, но всем животным, в том числе и высшим млекопитающим — приматам и человеку разумному (Homo sapiens), присуще нечто общее: воздействие среды, всегда изменяющейся окружающей обстановки. Возникающие перед животным новые, неожиданные, еще незнакомые ситуации заставляют его находить правильное решение, лучший выход, приспосабливаться к новым условиям, менять поведенческие реакции и запоминать полученный опыт.
Существенным моментом онтогенеза выступают процессы саморегуляции. Низшим уровням органического мира свойственна химическая саморегуляция, которая на более высоком уровне развития живой материи дополняется нервной. Высокоразвитая нервная система обеспечивает появление высшей формы саморегуляции — психической. Уровень развития нервной системы определяет уровень психической саморегуляции организма. Посмотрим, как же эволюционировала нервная система.
Наукой доказано, что различие между живой и неживой природой заключается в специфических химических процессах, постоянно происходящих между живым организмом и окружающей его средой, и в особом строении живого существа. Все живые организмы состоят из клеток. Лишь вирусы — возбудители некоторых инфекционных болезней — не являются клетками, но и они могут размножаться только в живой клетке.
Длительная эволюция живых существ начинается с появления одноклеточных организмов, подобных амебам и инфузориям. У них можно наблюдать лишь элементарные реакции раздражимости и чувствительности. Раздражимость — это способность живых организмов реагировать на внешние воздействия и условия окружающей среды, которые имеют для них непосредственное биологическое значение. Например, инфузории, помещенные в горизонтальную трубку, нагретую с одного конца до 40°С, а с другого – до 15°С, тотчас же собираются в зоне средней, наиболее благоприятной для них температуры — 26–27°С. Способы реагирования животного своеобразными движениями по отношению к биологически значимым влияниям называют тропизмами или таксисами.
Чувствительность, т.е. способность к ощущению, представляет собой реакцию животного не только на биотические, т.е. биологически значимые для него факторы внешней среды, но и на биологически нейтральные, которые связаны с биологически значимыми. Примером может служить следующий эксперимент. Дождевых червей поместили в Т-образный лабиринт, в наиболее длинный коридор, образующий основание буквы “Т”. Когда черви доползали до его конца, им предоставляли выбор повернуть направо или налево. “Направо” их ожидало затемнение и пища, а “налево” — удар электрическим током. После серии таких ударов черви приучались безошибочно направляться в нужную сторону. Затемнение для них выступало сигналом, несущим информацию о пище. Само затемнение являлось для червей биологически нейтральным фактором в том смысле, что им нельзя удовлетворить органическую потребность, но оно приобретало сигнальное значение, поскольку указывало на биотический фактор — пищу.
С усложнением организмов, с появлением многоклеточных животных (кишечнополостных — полипов, медуз) происходит специализация клеток: одни из них получают способность сокращаться, другие приобретают защитные приспособления, а третьи становятся особенно чувствительными к внешним раздражениям. Клетки, которые берут на себя осуществление мышечной работы или секреции различных желез, получили название эффекторов. Клетки, единственной функцией которых является восприятие сигналов из внешней среды, образуют так называемые рецепторы.
Развитие рецепторов в известных пределах сочетается с развитием определенного типа нервной системы. Клетки, воспринимающие раздражения из внешней среды и отвечающие на них, приобрели длинные отростки, с помощью которых внешние сигналы передаются на сравнительно большие расстояния, скажем, от одного конца тела животного к другому, и создали прообраз элементарной нервной системы, имеющей сетевидный характер. Например, все тело гидры, точно сеточкой, опутывают отростки клеток, по которым передаются раздражения из внешней среды к стрекательным клеткам или к мышцам. Это заставляет гидру то выпускать защитные нити, то сокращаться.
Животные с сетевидной нервной системой в основном реагируют тропизмами. Временные связи у них образуются с трудом и плохо сохраняются.
У многоклеточных животных, ведущих наземный образ жизни, нервные клетки стали погружаться вглубь тела, скапливаться вместе и образовывать узелки, или ганглии. Возникли особые структуры — органы чувств. Уже у червей мы обнаруживаем зачатки глаз, органов осязания, обоняния и вкуса. Тело червя делится на многочисленные сегменты, в каждом из них находится скопление нервных клеток — ганглиев, отростки которых образуют нервный ствол, проходящий вдоль всего тела червя. Такой тип нервной системы называется ганглиозной. Она присуща всем животным, не имеющим скелета: моллюскам, насекомым, червям. Ганглиозная нервная система еще недостаточно полно объединяет работу разных участков тела животного. Поэтому если червя разрезать на две или больше частей, то каждая часть его тела будет жить совершенно самостоятельно и восстановится до целого червя.
Ганглиозная нервная система способна к более прочному удержанию информации. У червей, например, выражена родовая память, проявляющаяся во врожденных рефлексах. Однако деятельность животных с ганглиозной нервной системой не исчерпывается безусловными рефлексами, у них вырабатываются условные рефлексы. Такие животные становятся способными к элементарному обучению с образованием навыков поведения.
У животных с ганглиозной нервной системой (особенно у членистоногих) существует сложная врожденная форма реагирования на определенные условия среды — инстинкты. Поскольку инстинкты строго приурочены к стандартным условиям, они теряют свою целесообразность, когда эти условия изменяются, и тогда животные оказываются пленниками своих инстинктов. Провели эксперимент с гусеницами соснового походного шелкопряда. Обычно эти гусеницы сомкнутой колонной маршируют в поисках корма. Каждая гусеница идет за предыдущей, касаясь ее своими волосиками. Гусеницы выпускают тонкие паутинки, которые служат путеводной нитью для шагающих сзади. Эксперимент заключался в том, что голову передней, ведущей гусеницы приблизили к хвосту последней в колонне. Она схватилась за путеводную нить и тотчас же из ведущей превратилась в ведомую. Голова и хвост колонны замкнулись, и гусеницы стали бесцельно кружиться на одном месте. Инстинкт оказался бессильным вывести гусениц из этого нелепого положения. А рядом был положен корм, но гусеницы не обратили на него внимания и кружили по краю вазы целую неделю, пока колонна не распалась из-за того, что обессиленные гусеницы не могли двигаться дальше.
Инстинктивные формы поведения можно наблюдать и у всех позвоночных животных (рыб, амфибий, птиц, млекопитающих). Нервная система позвоночных животных — это следующая, высшая ступень развития нервной системы. Нервные клетки этой системы образуют трубку, которая тянется вдоль всего тела и заключена в мощную оболочку, состоящую из позвоночника и черепа. Такая нервная система называется трубчатой. Она объединяет различные части тела позвоночного животного и согласовывает их работу. Благодаря трубчатой нервной системе у высших животных, особенно у млекопитающих, на первый план выдвигаются новые, более пластичные, индивидуально изменчивые формы поведения — навыки и интеллектуальные действия.
Действия животных, в основе которых лежат условные связи и которые функционируют автоматически, называют навыками. В отличие от инстинктов навыки не являются врожденными, они приобретаются, вырабатываются в процессе жизненного развития. Инстинкты и навыки охраняют животный организм от перенапряжения. Лишь в случае серии неудач животное реагирует наиболее высоким по уровню способом — интеллектуальным поведением, основу которого составляет восприятие сравнительно сложных отношений между предметами внешнего мира.
Интеллектуальное действие предполагает выбор из нескольких возможных способов поведения. Чтобы произвести его, животное должно осуществить ориентировку в ситуации, наметить программу действия. Если действие не приводит к нужному эффекту, то в мозг животного поступают сигналы о рассогласовании результатов действия с нужным намерением. В этом случае действие может повториться в более оптимальной форме, пока не будет достигнута цель. После достижения цели действие прекращается.
По мере усложнения и развития нервной системы наблюдается постепенный переход от пассивного избирательного поведения животных к их активному приспособлению к изменяющимся условиям внешней среды.
[/sms]
