Pag-unlad ng nervous system

Ang anumang nabubuhay na organismo na nasa isang tiyak na tirahan ay patuloy na nakikipag-ugnayan dito. Mula sa panlabas na kapaligiran, ang buhay na organismo ay tumatanggap ng kinakailangang pagkain para sa buhay. Sa panlabas na kapaligiran ay ang paglalaan ng mga sangkap na hindi kailangan para sa katawan. Ang panlabas na kapaligiran ay may kanais-nais o masamang epekto sa katawan. Ang buhay na organismo ay tumutugon sa mga impluwensya at pagbabago sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng pagbabago ng panloob na estado nito. Ang reaksyon ng isang buhay na organismo ay maaaring magpakita mismo sa anyo ng paglago, pagpapalakas o pagpapahina ng mga proseso, paggalaw o pagtatago.

Ang pinakasimpleng unicellular organisms ay walang sistema ng nervous. Ang lahat ng mga reaksiyong ito ay manifestations ng aktibidad ng isang cell.

Sa mga organismong multiselular, ang nervous system ay binubuo ng mga cell na ay konektado sa bawat iba pang mga proseso, ang kakayahan upang malasahan na pagbibigay-buhay mula sa lahat ng bahagi ng ibabaw na katawan at nagpapadala ng mga senyas sa iba pang mga cell, na kumokontrol sa kanilang mga gawain. Ang mga epekto ng mga organismo ng multicellular na kapaligiran ay itinuturing ng mga panlabas na ectodermal na mga selula. Ang ganitong mga selula ay espesyalista sa pang-unawa ng pagpapasigla, pagbabagong-anyo nito sa mga potensyal na bioelectrical at pagsasagawa ng paggulo. Mula sa mga selulang ectodermal na lumalalim sa kalaliman ng katawan, mayroong isang primitive na nakaayos na sistema ng nervous multicellular organisms. Ang pinaka-simpleng nabuo na network na tulad, o nagkakalat, ang nervous system ay matatagpuan sa mga coelenterates, halimbawa, sa hydra. Sa mga hayop na ito, ang dalawang uri ng mga selula ay nakikilala. Ang isa sa mga ito - ang mga selulang receptor - ay matatagpuan sa pagitan ng mga selula ng balat (ectoderm). Ang iba - ang mga effector cell ay nasa lalim ng katawan, ay konektado sa isa't isa at may mga cell na nagbibigay ng tugon. Ang pangangati ng anumang bahagi ng ibabaw ng katawan hydra ay humantong sa paggulo ng mas malalim-nakahiga na mga cell, bilang isang resulta na kung saan ang buhay multicellular organismo nagpapakita ng aktibidad ng motor, kumukuha ng pagkain o escapes mula sa kaaway.

Sa mas mataas na organisadong mga hayop, ang nervous system ay nailalarawan sa pamamagitan ng konsentrasyon ng mga cell ng nerve na bumubuo ng mga nerve center, o nerve nodes (ganglia), na may mga nerve trunks na lumalayo mula sa kanila. Sa yugtong ito sa pag-unlad ng mundo ng hayop, lumilitaw ang isang nodal form ng nervous system. Sa mga kinatawan ng mga segmented na hayop (halimbawa, sa ringed worm), ang nerve nodes ay matatagpuan sa ventrally ng tube ng pagtunaw at sumali sa pamamagitan ng transverse at paayon nerve trunks. Mula sa mga node, umalis ang mga nerbiyos, ang mga sanga kung saan dulo din sa loob ng segment na ito. Ang segmental na matatagpuan ganglia ay nagsisilbing reflex centers ng kaukulang mga bahagi ng katawan ng mga hayop. Ang mga pahalang ng nervous nerves ay nakakonekta ng mga node ng iba't ibang mga segment sa isa't isa sa isang kalahati ng katawan at bumubuo ng dalawang paayon na mga tiyan ng tiyan. Sa ulo dulo ng katawan, dorsal pharyngeal matatagpuan isang pares mas malaking Suprapharyngeal nodes na peripharyngeal singsing nerbiyos konektado sa isang pares ng mga kadena ng tiyan node. Ang mga node ay mas binuo kaysa sa iba at ang prototype ng utak ng mga vertebrate na hayop. Tulad ng isang segmental istraktura ng nervous system ay nagbibigay-daan para sa pagbibigay-buhay ng ilang mga bahagi ng ibabaw ng katawan ng hayop ay hindi nakikipag-ugnayan bilang tugon sa lahat ng nerve cell katawan, at lamang gamitin ang mga cell ng segment.

Ang susunod na yugto ng pag-unlad ng nervous system ay ang mga cell ng nerve ay wala na sa anyo ng hiwalay na mga node, ngunit bumubuo ng isang pinahabang, tuloy-tuloy na kurdon ng nerve kung saan may isang lukab. Sa yugtong ito, ang nervous system ay tinatawag na tubular nervous system. Ang istruktura ng nervous system sa anyo ng neural tube ay katangian ng lahat ng mga kinatawan ng chordates - mula sa pinaka-simpleng nakaayos cranial sa mammalian na hayop at tao.

Alinsunod sa metamerismo ng katawan ng chordates, ang isang solong tubular nervous system ay binubuo ng isang serye ng magkatulad na mga istraktura ng paulit-ulit, o mga segment. Ang mga proseso ng mga neuron na bumubuo sa branch na ito ng nerve segment, bilang panuntunan, sa isang partikular na bahagi ng katawan na naaayon sa segment na ito at ang kanyang kalamnan.

Sa gayon, ang pagpapabuti ng mga form ng hayop ng paggalaw (peristaltik fashion mula multicellular protozoa na kilusan sa pamamagitan ng mga binti) ay humantong sa ang kailangan upang mapabuti ang istraktura ng nervous system. Sa chordates, ang puno ng kahoy na bahagi ng neural tube ay ang spinal cord. Sa utak ng galugod, at sa bahaging ito trunk binuo ng isang utak sa kordata sa ventral rehiyon ng neural tube matatagpuan "motor" cell, axons aling form ang harap ( "motor") ugat at ng likod - nerve cells, na kung saan dumating sa contact na axons "sensitive" mga selula na matatagpuan sa mga node ng gulugod.

Sa ulo dulo ng neural tube na may kaugnayan sa pagbuo sa nauuna bahagi ng katawan at mga pandama ang presensya dito ng hasang patakaran ng pamahalaan, ang unang seksyon ng digestive at respiratory system segmental istraktura ng neural tube at naka-imbak sa, gayunpaman sumasailalim sa makabuluhang pagbabago. Ang mga bahagi ng neural tube ay ang mikrobyo, mula sa kung saan ang utak ay bubuo. Ang pagpapaputi ng mga nauunang seksyon ng neural tube at ang paglawak ng kanyang lukab ay ang mga unang yugto ng pagkita ng utak. Ang mga prosesong ito ay naobserbahan sa mga cyclostome. Sa unang bahagi ng yugto ng embryogenesis sa halos lahat ng mga hayop cranial cephalic dulo ng neural tube ay binubuo ng tatlong pangunahing ugat bula: rhombic (rhombencephalon), na matatagpuan pinakamalapit sa utak ng galugod, secondary (mesencephalon) at front (prosencephalon). Ang pag-unlad ng utak ay nangyayari kasabay ng pagpapabuti ng spinal cord. Ang paglitaw ng mga bagong sentro sa utak ay naglalagay ng mga umiiral na sentro ng spinal cord sa isang mas mababang posisyon. Sa mga lugar ng utak na nauugnay sa deuterencephalon (gamot sa ubo utak), ay ang pag-unlad ng nuclear hasang ugat (X pares - ang vagus magpalakas ng loob), may mga centers na umayos ang proseso ng paghinga, panunaw, sirkulasyon ng dugo. Isang hindi maikakaila impluwensiya sa pag-unlad ng hindbrain may lumitaw na sa mas mababang mga isda receptor estatika at acoustics (VIII pares - vestibulocochlear ugat). Sa bagay na ito, sa yugtong ito ng pagpapaunlad ng utak, ang hindbrain (ang cerebellum at ang tulay ng utak) ay nangingibabaw sa iba pang mga dibisyon. Ang hitsura at pagpapabuti ng mga receptors ng pangitain at pandinig ay tumutukoy sa pag-unlad ng midbrain, kung saan ang mga sentro na responsable para sa visual at pandinig function ay inilatag. Ang lahat ng mga prosesong ito ay nangyari na may kaugnayan sa adaptability ng organismong hayop sa habitat ng aquatic.

Sa mga hayop sa isang bagong tirahan - sa kapaligiran ng hangin ay may karagdagang restructuring ng parehong organismo bilang isang buo at ang nervous system nito. Ang pag-unlad ng olfactory analyzer maging sanhi ng karagdagang pagbabago ng ayos ng front end ng neural tube (nauuna cerebral pantog kung saan inilatag centers na umayos olfaction function na), doon ay ang tinatawag na olfactory utak (rhinencephalon).

Sa mga tatlong pangunahing mga bula sa pamamagitan ng karagdagang pagkita ng kaibhan ng harap at hindbrain ay ang mga sumusunod na 5 mga dibisyon (utak vesicles): telencephalon, diencephalon, mesencephalon, hindbrain at medula oblongata. Ang gitnang kanal ng spinal cord sa dulo ng ulo ng neural tube ay nagiging isang sistema ng interconnected cavities, na tinatawag na ventricles ng utak. Ang karagdagang pag-unlad ng nervous system ay nauugnay sa progresibong pagpapaunlad ng forebrain at ang paglitaw ng mga bagong nerve center. Ang mga sentro na ito sa bawat susunod na yugto ay sumasakop sa isang posisyon na mas malapit sa dulo ng ulo, at mas mababa sa kanilang impluwensya ng mga bago na umiiral na mga sentro.

Mas lumang mga kabastusan centers, nabuo sa maagang yugto ng pag-unlad, huwag mawala ngunit ay naka-imbak, na sumasakop sa isang magpasakop posisyon na may kaugnayan sa mas bagong: Kaya, kasama ang isang unang sa hindbrain pagdinig centers (nuclei) sa mamaya yugto ng sentro ng pagdinig lilitaw, sa karaniwan, at pagkatapos ay sa huling utak. Amphibians sa forebrain ay nabuo ang mikrobyo ng hinaharap sa mga hemispheres, ngunit, tulad ng sa mga reptilya, halos lahat ng kanilang mga kagawaran nabibilang sa olfactory utak. Sa harap (siyempre) ang utak ng Amphibian, reptile at ibon ay nakikilala subcortical centers (striatum core) at ang cortex, na kung saan ay isang primitive istraktura. Ang mga kasunod na pag-unlad ng utak na nauugnay sa paglitaw ng mga bagong receptor at effector centers sa cortex, na kung saan ay kasalukuyang podchinayut kabastusan sentro ng isang mas mababang order (sa utak stem at utak ng galugod). Ang mga bagong sentro ay nag-uugnay sa mga gawain ng iba pang mga bahagi ng utak, na isinasama ang sistema ng nervous sa buong estrukturang pagganap. Ang prosesong ito ay tinatawag na function corticolization. Tumaas na pag-unlad ng forebrain mas mataas vertebrates (mammals) ay humantong sa ang katunayan na ito department prevails sa paglipas ng lahat ng iba pa, at sumasaklaw sa lahat ng mga kagawaran sa anyo ng isang amerikana o cerebral cortex. Sinaunang bark (paleocortex), at pagkatapos ay ang lumang bark (archeocortex), sumasakop reptilya dorsal at dorsolateral ibabaw ng hemispheres ay papalitan ng bagong cortex (neocortex). Ang lumang dibisyon hunhon sa mas mababa (pantiyan) ibabaw ng hemispheres at malalalim na, wika nga, roll up, turn papunta sa hippocampus (Hippocampus) at ang mga katabing mga bahagi ng utak.

Sabay-sabay sa mga prosesong ito, mayroong isang pagkita ng kaibhan at pagkamagulo ng lahat ng iba pang mga bahagi ng utak: ang intermediate, gitna at likod, pati na ang restructuring ng pataas (madaling makaramdam, receptor), at pababang (motor, effector) tract. Kaya, mas mataas mammals pinatataas ang masa ng pyramidal tract fibers pagkonekta sa mga sentro ng cerebral cortex ng utak na may mga cell motor ng nauuna sungay ng utak ng galugod at motor nuclei ng stem ng utak.

Ang pinakadakilang pag-unlad ng cortex ng mga hemispheres ay nasa tao, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng kanyang gawaing paggawa at ang paglitaw ng pananalita bilang isang paraan ng komunikasyon sa pagitan ng mga tao. Ang IPPavlov, na lumikha ng doktrina ng ikalawang sistema ng signal, ang materyal na substratum ng huli ay itinuturing na isang kumplikadong cortex ng tserebral hemispheres - isang bagong cortex.

Ang pag-unlad ng cerebellum at spinal cord ay malapit na nauugnay sa pagbabago sa paraan ng paggalaw ng hayop sa espasyo. Kaya, sa mga reptile na walang mga paa't paa at lumilipat dahil sa paggalaw ng puno ng kahoy, ang spinal cord ay walang pampalapot at binubuo ng halos pantay na mga segment. Sa mga hayop na gumagalaw ng mga limbs, lumilitaw ang pampalapot sa spinal cord, ang antas ng pag-unlad na tumutugma sa functional significance ng mga limbs. Kung ang mga forelimbs ay mas binuo, halimbawa sa mga ibon, ang cervical thickening ng spinal cord ay mas malinaw. Sa cerebellum ang mga ibon ay may mga lateral protrusion - isang patch ang pinakalumang bahagi ng cerebellar hemispheres. Ang hemispheres ng cerebellum ay bumubuo, ang cerebellar worm ay umaabot sa isang mataas na antas ng pag-unlad. Kung ang mga function ng mga hind limbs ay nakapangingibabaw, halimbawa sa mga kangaroos, kung gayon ay mas malinaw na ang lumbar thickening. Sa mga tao, ang lapad ng cervical thickening ng utak ng galugod ay mas malaki kaysa sa bukol ng lumbar. Ito ay dahil ang kamay, na kung saan ay ang organ ng paggawa, ay may kakayahang gumawa ng mas kumplikado at magkakaibang paggalaw kaysa sa mas mababang paa.

May kaugnayan sa pagpapaunlad ng mas mataas na sentro ng pagkontrol sa aktibidad ng buong organismo sa utak, ang utak ng talim ay nahahati sa isang pantulong na posisyon. Pinapanatili nito ang mas lumang naka-segment na aparato ng sarili nitong mga koneksyon ng spinal cord at bumuo ng isang supra-segmental na kagamitan ng bilateral na relasyon sa utak. Ang pagpapaunlad ng utak ay ipinakita sa pagpapabuti ng aparatong receptor, pagpapabuti ng mga mekanismo ng pagbagay ng organismo sa kapaligiran sa pamamagitan ng pagbabago ng metabolismo, corticolization ng mga function. Sa mga tao, dahil sa katuwiran at may kaugnayan sa pagpapabuti ng paggalaw ng mga itaas na paa't kamay sa proseso ng aktibidad ng paggawa, ang mga cerebellar hemispheres ay mas binuo kaysa sa mga hayop.

Ang cortex ng cerebral hemispheres ay isang hanay ng mga cortical dulo ng lahat ng mga uri ng analyzers at kumakatawan sa isang materyal na substrate ng partikular na visual na pag-iisip (ayon sa IP Pavlov, ang unang signal system ng katotohanan). Ang karagdagang pag-unlad ng utak sa isang tao ay natutukoy sa pamamagitan ng malay-tao na paggamit ng mga tool, na nagpapahintulot sa isang tao na hindi lamang umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, tulad ng mga hayop, kundi pati na rin sa impluwensya sa panlabas na kapaligiran. Sa proseso ng panlipunang paggawa, ang pagsasalita ay lumitaw bilang isang kinakailangang paraan ng komunikasyon sa pagitan ng mga tao. Samakatuwid, ang isang tao ay may kakayahang abstract pag-iisip at binuo ng isang sistema ng pang-unawa ng mga salita, o signal, - ang pangalawang sistema ng signal, ayon sa IP Pavlov, ang materyal na substrate na kung saan ay ang bagong cortex ng malaking utak.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]