Основы нейрофизиологии - Валерий Шульговский

За этот в общем очень небольшой исторически (35–40 тыс. лет) отрезок времени Homo sapiens прошел путь от жизни небольшими охотничьими группами до современной цивилизации. Каковы биологические предпосылки в строении мозга современного человека, которые способствовали успешному прохождению этого пути? Эти вопросы обсуждались в книге, а здесь будут кратко описаны особенности мозга человека, которые могли стать причиной успешной эволюции человека современного.

Прежде всего это размеры головного мозга. Он действительно необычайно большой в сравнении с мозгом других млекопитающих того же веса. Развитие головного мозга приматов пошло по пути гигантского разрастания коры (экранной структуры) больших полушарий. Для того чтобы уместить кору в ограниченном объеме черепной коробки, образовались многочисленные складки (борозды и извилины). При этом увеличение площади коры происходило исключительно за счет ассоциативных полей, которые прежде всего и обеспечивают психические функции.

Полушария головного мозга человека асимметричны. Прежде всего это проявляется в речевой функции: левое полушарие (у правшей) оперирует последовательными событиями, а правое – одновременно происходящими. Другими словами, одно полушарие осуществляет вербализацию событий, а другое – имеет дело с образами. У здорового человека два полушария дополняют друг друга, т.е. комплементарны. Благодаря этой особенности в мозге человека сосуществуют две модели внешнего мира: один вербализированный (логический), а другой – мир образов. Этот факт И. П. Павлов назвал второй сигнальной системой. Некоторые клинические наблюдения последнего времени указывают на то, что течение времени и внешних событий также опосредовано у человека индивидуальным временем и пространством, которые имеют разный ход и структуру в левом и правом полушариях.

У животных биологические мотивации (голод, жажда, размножение и др.) являются основой их поведения. Эмоции в этом случае играют роль оценки: если поведение животного приводит к положительной эмоции, то такое поведение продлевается, если к отрицательной, – оно прекращается. У человека эмоции приобрели самостоятельную роль регулятора поведения в самом широком смысле слова. Другими словами, кроме биологических мотиваций, у человека появились духовные запросы.

Локализация высших психических функций в мозге человека существенно отличается от их локализации в мозге животных, на что впервые обратил внимание выдающийся советский психолог Л. С. Выготский. Он обозначил это явление как «экстра-кортикальная локализация психических функций», понимая под этим то, что все виды сознательной деятельности человека осуществляются с опорой на ряд внешних вспомогательных орудий или средств. Примером может служить узелок на платке, который мы завязываем, чтобы запомнить нужное содержание; таблица умножения, которой мы пользуемся для выполнения счетных операций, и многое другое. С помощью этих внешних средств те участки головного мозга, которые раньше работали самостоятельно, становятся звеньями единой функциональной системы. Это свойство принципиально отличает мозг животного от мозга человека. Другое важное свойство психической функции человека состоит в том, что локализация психической функции в мозге меняется как в процессе развития ребенка, так и на последовательных этапах упражнения. Поэтому повреждение головного мозга у ребенка в раннем возрасте не только приводит к выпадению какой-то базовой функции, но и вторично может вызвать недоразвитие более высоких, надстроенных над ней образований.

Ребенок появляется на свет с полным набором нейронов, но вес его мозга составляет примерно только четверть от веса взрослого человека. Нарастание веса мозга происходит за счет разрастания связей нейронов между собой и их дальнейшей дифференцировки (например, прорастанием аксонов к зонам иннервации).

Развитие ребенка занимает длительный период. За этот период ребенок становится полноценным членом современной цивилизации. Если представить себе фантастический случай, что современная семья могла бы взять на воспитание младенца пещерного человека, что было бы? Не вызывает сомнений, что этот ребенок учился бы в школе, успешно ее закончил и стал бы членом нашей цивилизации. Оказывается, в процессе развития мозг ребенка чрезвычайно пластичен, но эта пластичность по отношению к разным психическим функциям в разные периоды жизни неодинакова. Например, для усвоения родного языка оптимальным является возраст до 4 лет. Приобретение навыков предметного зрения происходит на интервале до 15 лет. Эти примеры можно множить. Главное, что нужно помнить: период детства очень растянут (это позволяет усвоить сумму знаний современной цивилизации), и в это время существуют периоды (их называют «чувствительными»), в которые та или иная психическая функция формируется особенно легко. Собственно это и есть ответ на вопрос: может ли наступить момент в историческом развитии, когда человек остановится в своем развитии? По-видимому, ответ на этот вопрос отрицательный. Каждое следующее поколение людей с легкостью усваивает плоды предыдущего поколения, добытые ими тяжким трудом. По этому поводу остроумно ответил А. Эйнштейн на возражения его оппонентов, что теория относительности противоречит здравому смыслу: по словам великого ученого, здравый смысл –это предрассудки, которые усвоены человеком до 18 лет.

Приложения

Приложение 3

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ

Агнозия – утрата знаний. Неспособность субъекта вспомнить о предшествующем событии. Ретроградная агнозия – забывание событий, предшествующих данному моменту времени.

Акинезия – снижение объема движений. Один из симптомов нарушения двигательной функции, например при болезни Паркинсона.

Аксон – отросток нейрона, по которому возбуждение (потенциал действия) проводится от данного нейрона к другой клетке (другому нейрону, мышечной или железистой клетке).

Активная зона – специализированные места цитоплазматической мембраны пресинаптической терминали, в которых происходит освобождение медиатора, упакованного в пузырьки.

Амигдала см. Миндалина.

Асинергия – нарушение содружественных движений. Один из симптомов нарушения двигательной функции, например, повреждения мозжечка.

Ассоциативные области коры – в коре больших полушарий выделяют три ассоциативные зоны: теменно-височную, префронтальную и лимбическую.

Атаксия – расстройства походки и равновесия при повреждении, например, мозжечка или задних столбов спинного мозга.

Афазия – нарушение речи. Моторная афазия возникает при повреждении зоны Брока, сенсорная афазия – при повреждении зоны Вернике, проводниковая афазия – при повреждении крючковидного пучка, соединяющего зоны Брока и Вернике.

Афферент – нейрон, или путь, который передает сигналы к центральной нервной системе. Например, слуховые афференты, вестибулярные афференты и т.д.

Ацетилхолин – медиатор, выделяющийся в нервно-мышечных синапсах и некоторых центральных синапсах.

Ацетилхолинэстераза – фермент, расщепляющий ацетилхолин на холин и уксусную кислоту.

Базальные ганглии, или Стриатум – ядра больших полушарий мозга. Включают бледный шар, хвостатое ядро и скорлупу. Проводящими путями тесно связаны с черной субстанцией, субталамическим ядром (телом Люиса).

Биогенные амины – группа медиаторов, включающая серотонин, дофамин, адреналин и норадреналин.

Большие полушария – парные структуры головного мозга, особенно хорошо развитые у человека и высших обезьян, связаны между собой мозолистым телом.

Брока зона – область лобной коры, критически задействованная в экспрессивной речи.

Вентральные корешки спинного мозга – образованы аксонами мотонейронов передних рогов серого вещества спинного мозга, а также аксонами нейронов (симпатических) боковых рогов серого вещества спинного мозга грудных сегментов.

Вернике зона – область коры на стыке височной и теменной долей, критически задействованной в сенсорном анализе речи.

Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) – возникает как сдвиг мембранного потенциала нейрона в сторону деполяризации при одновременном возбуждении большого числа синапсов. При достижении ВПСП пороговой величины в нейроне появляется потенциал действия. Ионный механизм состоит в суммации многочисленных ионных токов, возникающих при срабатывании одиночных синапсов.