Анатомо-физиологическая основа ВНД

1. Анатомо-физиологическая основа ВНД

1. Строение и функции НС
2. Нейрон
3. Нейронные сети
4. Условный рефлекс

2. Функции нервной системы

3.

4.

• Нейрон – анатомо-гистологическая единица
ЦНС. Он состоит из тела и отростков. Тела
нейронов составляют серое вещество
головного мозга. Их функции заключаются в
переработке и хранении информации, а
также в питании отростков.

5.

6. Основные функции нервной клетки

• восприятие внешних раздражении
(рецепторная функция),
• переработка (интегративная функция)
• передача нервных влияний на
другие нейроны или различные рабочие
органы (эффекторная функция).

7. Отростки нейронов

• аксоны – длинные маловетвистые
отростки, проводящие информацию от тела
нейрона к периферии
• дендриты – короткие, сильноветвистые
отростки, передающие информацию от
периферии к телу нейрона.

8. По локализации нейроны подразделяются на центральные и периферические.

• Центральными называются те нейроны,
тела которых лежат в пределах ЦНС.
• Периферические нейроны принадлежат
периферической нервной системе. Они
могут залегать в спинно-мозговых ганглиях,
в ганглиях черепно-мозговых нервов, в
ганглиях вегетативной нервной системы.

9. Функциональное разделение нейронов

Нейроны
Афферентные
Вставочные
Эфферентные

10.

Афферентные нейроны (чувствительные,
или
центростремительные)
передают
информацию от рецепторов в центральную
нервную систему. Тела этих нейронов
расположены вне центральной нервной
системы — в спинномозговых ганглиях и в
ганглиях черепно-мозговых нервов.
Афферентный
нейрон
имеет
ложноуниполярную форму, т. е. оба его
отростка выходят из одного полюса клетки.
Далее
нейрон
разделяется
на
длинный
дендрит,
образующий
на
периферии воспринимающее образование
— рецептор, и аксон, входящий через
задние рога в спинной мозг. К
афферентным нейронам относят также
нервные
клетки,
аксоны
которых
составляют восходящие пути спинного и
головного мозга.

11.

Эфферентные
нейроны
(центробежные) связаны с передачей
нисходящих влияний от вышележащих
этажей
нервной
системы
к
нижележащим
(например,
пирамидные нейроны коры больших полушарий )
или из центральной нервной системы
к рабочим органам (например, в передних
рогах спинного мозга расположены тела
двигательных нейронов, или мотонейронов, от
которых идут волокна к скелетным мышцам; в
боковых рогах спинного мозга находятся клетки
вегетативной нервной системы, от которых
идут пути к внутренним органам).
Для
эфферентных
нейронов
характерны
разветвленная
сеть дендритов и один длинный
отросток — аксон.

12.

• Промежуточные
нейроны
(интернейроны, или вставочные)
— это, как правило, более мелкие
клетки, осуществляющие связь
между различными (в частности,
афферентными
и
эфферентными)нейронами. Они
передают нервные влияния в
горизонтальном
направлении
(например, в пределах одного
сегмента спинного мозга) и в
вертикальном (например, из
одного сегмента спинного мозга в
другие
—
выше
или
нижележащие
сегменты).
Благодаря
многочисленным
разветвлениям
аксона
промежуточные нейроны могут
одновременно
возбуждать
большое число других нейронов.

13. Центры

14. Отделы ЦНС

15.

16. Кора больших полушарий головного мозга

17. Слои коры больших полушарий головного мозга

18. Структурно-функциональная организация коры головного мозга

Нервные клетки и волокна, образующие кору, расположены в семь слоев. В разных слоях коры нервные клетки
отличаются формой, величиной и характером расположения.
I слой – молекулярный. В этом слое мало нервных клеток, они очень мелкие. Слой образован в основном
сплетением нервных волокон.
II слой – наружный зернистый. Состоит из мелких нервных клеток, похожих на зерна, и клеток в виде очень
мелких пирамид. Этот слой беден миелиновыми волокнами.
III слой – пирамидный. Образован средними и большими пирамидными клетками. Этот слой толще, чем два
первых.
IV слой – внутренний зернистый. Состоит, как и II слой, из мелких зернистых клеток различной формы. В
некоторых областях коры (например, в моторной области) этот слой может отсутствовать.
V слой – ганглиозный. Состоит из больших пирамидных клеток. В двигательной области коры пирамидные
клетки достигают наибольшей величины.
VI слой – полиморфный. Здесь клетки треугольной и веретенообразной формы. Этот слой прилежит к белому
веществу мозга.
VII слой различают только в некоторых областях коры. Он состоит из веретенообразных нейронов. Этот слой
значительно беднее клетками и богаче волокнами.
В процессе деятельности между нервными клетками всех слоев коры возникают как постоянные, так и
временные связи.
По особенностям клеточного состава и строения кору больших полушарий разделяют на ряд участков – так
называемых полей.

19. Белое вещество полушарий мозга

• Белое вещество больших полушарий располагается под корой,
выше мозолистого тела. В составе белого вещества различают
ассоциативные, комиссуральные и проекционные волокна.
• Ассоциативные волокна связывают между собой отдельные
участки одного и того же полушария. Короткие ассоциативные
волокна связывают отдельные извилины и близкие поля,
длинные – извилины различных долей в пределах одного
полушария.
• Комиссуральные волокна связывают симметричные части
обоих полушарий, и почти все они проходят через мозолистое
тело.
• Проекционные волокна выходят за пределы полушарий в
составе нисходящих и восходящих путей, по которым и
осуществляется двусторонняя связь коры с нижележащими
отделами центральной нервной системы.

20. Передача информации в НС

• Электрическая передача;
• Электрохимическая

21. Синапс

22.

23. Медиаторы

1) амины (ацетилхолин, норадреналин,
дофамин, серотонин),
2) аминокислоты (глицин, глутаминовая,
аспарагиновая, гамма-аминомасляная ГАМК),
3) пуриновые и нуклеотиды (АТФ);
4) нейропептиды (вещество Р, вазопрессин,
опоидни пептиды и др.).

24.

• Ионотропные медиаторы после взаимодействия с
циторецепторамы постсинаптической мембраны
изменяют проницаемость ионных каналов.
• Метаболотропные медиаторы постсинаптическую
действие проявляют путем активации
специфических ферментов мембраны. Вследствие
этого в мембране или (чаще) в цитоплазме клетки
активируются так называемые вторичные
посредники (вторичные мессенджеры), которые в
свою очередь запускают каскады внутриклеточных
процессов, тем самым влияя на функции клеток.

25. Соединения аксонов

26. Нейронная сеть

• Нейронная сеть. Важной единицей функциональной
активности ЦНС считается элементарная нейронная
сеть. Принципы кооперативного поведения нейронов в
сети предполагают, что совокупность взаимосвязанных
элементов обладает большими возможностями
функциональных перестроек, т.е. на уровне нейронной
сети происходит не только преобразование входной
информации, но и оптимизация межнейронных
отношений, приводящая к реализации требуемых
функций
информационно-управляющей
системы.
Одним из первых идею сетевого принципа в
организации нейронов выдвинул Д. Хебб, позднее
появились работы В. Мак-Каллоха и К. Питса,
посвященные сетям формальных нейронов

27. Типы нейронных сетей

• Сети нейроноподобных элементов, объединение
которых порождает новые системные (эмерджентные)
качества, не присущие отдельным элементам этой сети.
По характеру организации в нервной системе чаще
всего выделяют три типа сетей: иерархические,
локальные и дивергентные. Первые характеризуются
свойствами конвергенции (несколько нейронов одного
уровня контактируют с меньшим числом нейронов
другого уровня) и дивергенции (нейрон нижележащего
уровня контактирует с большим числом клеток
вышележащего уровня). Благодаря этому информация
может многократно фильтроваться и усиливаться.

28.

29.

30. Новые представления о функционировании нейрональных сетей

• Векторная психофизиология. По мере развития
представлений о строении и функционировании сетей
разного
типа
наблюдается
интеграция
этих
исследований и информационного подхода. Примером
служит векторная
психофизиология — новое
направление, основанное на представлениях о
векторном кодировании информации в нейронных
сетях.
• Интенсивное развитие сетевые модели переработки
информации получили в нейрокибернетике и так
называемом коннекционизме.
• Модели нейроинтеллекта

31.

Сенсорные системы организованы по принципу восходящей иерархии:
информация поступает от низших центров к высшим. Двигательные,
напротив, организованы по принципу нисходящей иерархии: из высших
корковых центров команды поступают к исполнительным элементам
(мышцам). Иерархические сети обеспечивают очень точную передачу
информации, однако выключение хотя бы одного звена (в результате травмы)
приводит к нарушению работы всей сети.
В локальных сетях поток информации удерживается в пределах одного
иерархического уровня, оказывая на нейроны-мишени возбуждающее или
тормозящее действие, что позволяет модулировать поток информации. Таким
образом, нейроны локальных сетей действуют как своеобразные фильтры,
отбирая и сохраняя нужную информацию. Предполагается, что подобные сети
имеются на всех уровнях организации мозга. Сочетание локальных сетей с
дивергентным или конвергентным типом передачи может расширять или
сужать поток информации.
Дивергентные сети характеризуются наличием нейронов, которые, имея
один вход, на выходе образуют контакты с множеством других нейронов.
Таким путем эти сети могут влиять одновременно на активность множества
элементов, которые при этом могут быть связаны с разными иерархическими
уровнями. Являясь интегративными по принципу строения, эти сети, повидимому, выполняют централизованную регуляцию и управление
динамикой информационного процесса.

32. Коленный рефлекс

• Условный или безусловный?
• Сколько нейронов в составе дуги рефлекса?
• На каком уровне замыкается?