Порядок и нервная система

НАУКА и ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ (конспект)

Мы знаем, что структурно не все части нервной системы достигли равного филогенетического возраста. Вентральную часть мозга, (приблизительно) таламус, который представляет для нас наибольший интерес в этой связи, мы оцениваем старше, чем кору больших полушарий мозга. Термином ‘таламус’ я обозначаю все подразделы и наиболее важные придатки, которые я не вижу нужды упоминать под их научными названиями. У человека, как таламус, так и кора мозга характеризуются увеличенным размером и сложной структурной циклической взаимосвязью. Термин кора мозга мы применяем к поверхностному слою серой нервной ткани, покрывающей мозговые полушария. [Людвиг] Эдингер называет его ‘новый мозг’. Высшие корреляционные центры в мозговых полушариях могут действовать только за счёт содействия нижних центров, ствола мозга и таламуса. Иными словами, кора мозга, функционирования которой связывается большей частью с высшими ассоциациями, отличается такой структурой, при которой никакой нервный импульс не можем войти в неё, не пройдя сначала через нижние центры вентральных частей мозга и ствол мозга.

У низших позвоночных, у которых недостаёт коры мозга, подкорковые механизмы, более старшего филогенетического возраста, чем кора мозга, но моложе некоторых других вентральных частей, функционируют адекватно относительно всех простых потребностей жизни и простых ассоциативных процессов.

Кисте-видные соединения между нервами мы называем синапсами. Не смотря на то, что нервные-волокна, по-видимому, могут передавать нервные импульсы в обоих направлениях, нервные импульсы, вероятно, могут проходить через синапс только в одном направлении; поэтому, в присутствии синапсов устанавливается нервная полярность.

Нижеследующую диаграмму и объяснения я взял из книги профессора [Чарльза] Хэррика Introduction to Neurology [Введение в Неврологию], стр. 60, 61, 62, 63, 69, 70. В цитатах я сохранил орфографию, но изменил Рис. 18 Хэррика на свой Рис. 1; курсивом, все слова, кроме одного, выделил я. (Здесь я цитирую из Второго Издания книги Introduction to Neurology [Введение в Неврологию] описание классической теории рефлекторных дуг, которая подходит моим целям. В своих дальнейших трудах (см. библиографию) профессор Хэррик специально отмечает ограничения теорий рефлексов как частичных паттернов, нежили деятельности организма-как-целого. В Пятом Издании (1931) он полностью переписал главу о рефлекторных дугах и чётко выразил не-эл отношение. Я благодарю профессора Хэррика за то, что он обратил моё внимание на эту переписанную главу.)

‘На Рис. 1, А мы видим диаграмму структуры простой рефлекторной дуги. Рецептором (R) может выступать простое концевое разветвление чувствительных нервных волокон или очень сложный орган чувств. Эффектором (E) может служить мышца или железа. Клеточное тело афферентной нервной клетки (1) может находится в центре (C) или снаружи, как на диаграмме…. Простой рефлекторный акт по такому элементарному механизму, какой мы только что описали, скорее всего, никогда не происходит у взрослого позвоночного. Нервный импульс где-то на своём пути вступает в отношения с другими рефлекторными путями, и от этого возникают осложнения в реакции….

‘Отдельные рефлекторные дуги могут иметь такой состав, за счёт которого происходит так называемый цепной рефлекс (Рис. 1, B). В этом случае ответ первого рефлекса служит стимулом для второго, и так далее последовательно. Единицами этих цепных рефлексов обычно выступают не простые рефлексы, как на даграмме, а сложные элементы типов, которые мы опишем далее…. Цепной рефлекс… происходит часто; мы считаем этот тип очень важным. Большинство обыкновенных действий в рутине повседневной жизни задействуют его в той или иной форме. При этом завершение одной стадии процесса служит стимулом для начала следующей….

‘На рисунке 1, C мы видим ещё один метод сочетания рефлексов таким образом, что стимуляция одного органа чувств может спровоцировать один из или оба из двух ответов. Если два эффектора, E1 и E2, могут действовать вместе в выполнении адаптивного ответа, этот случай становится похожим на случай, изображённый на Рис. 1, A, с возможностью более сложного типа реакции. Этот рефлекс мы называем объединённым. Однако, если два эффектора выполняют антагонистические движения, при которых оба не могут действовать одновременно, возникает физиологическая дилемма. Либо не следует никакой реакции, либо происходит своего рода физиологическая резолюция (которую иногда называют физиологическим выбором) — один двигательный путь избирается, исключая другой. Выбор пути в любом данном случае может определяться физиологическим состоянии органов. Если, например, одна моторная система, E2, оказывается сильно утомлённой, а другая нет, порог E2 возрастёт, а двигательный выброс пройдёт к E1.

‘На рисунке 1, D мы видим обратный случай, при котором два рецептора осуществляют выброс в один центр, который в свою очередь, посредством конечного общего пути (FCP [Final Common Path]) возбуждает один эффектор (E). Если эти два рецептора, в момент стимуляции, вызывают такой же ответ, они друг друга поддерживают, если подвергаются стимуляции одновременно; ответ оказывается усиленным, и у нас получается ещё один тип объединённого рефлекса. Случается, однако, и так, что стимуляция R1 и R2 (Рис. 1, D) естественным образом вызовет антагонистические рефлексы. В этом случае, если они подвергаются стимуляции одновременно, вновь возникает физиологическая дилемма, которая разрешается только за счёт того, что другая афферентная система получает контроль над конечным общим путём.

‘На рисунке 1, E мы видим ещё одну форму комбинации рефлексов. Здесь мы имеем соединяющие тракты (A, A) между двумя центрами, расположенные таким образом, что стимуляция любого из двух рецепторов (R1 и R2) может вызвать ответ в любом из двух эффекторов (E1 и E2). Эти ответы могут оказаться объединёнными или антагонистическими, а также могут произойти более сложные рефлексы, чем в любом из предшествующих случаев….

‘Стоит учитывать, что у высших позвоночных по всей нервной системе проходят тракты (связующие пути)…. Эти многочисленные соединения представляют собой настолько сложную систему, что каждая часть нервной системы состоит в связи с каждой другой частью, прямо или опосредованно. Мы видим это по тому, как пищеварительные функции (которые обычно происходят достаточно автономно, учитывая что нервный контроль не идёт дальше симпатической нервной системы,…) могут подвергнуться влиянию умственных процессов, которые в основном происходят в ассоциативных центрах коры мозга; а также по тому, как отравление стрихнином, по-видимому, понижает невральное сопротивление везде так, что даже незначительный стимул может вызвать конвульсии во всём теле….

‘Далее в нашу картину акта рефлекса войдёт вид всей нервной системы в состоянии неврального напряжения. Стимул нарушает равновесие в определённой точке (рецепторе), и волна нервного выброса, начавшаяся таким образом, распространяется по сложным линиям, которые определяют невральные связи рецептора. В случае слабого стимула и простого и хорошо защищённого пути, может сразу последовать простой ответ. При других условиях, нервный выброс может замедлится прежде чем он достигнет какого-либо эффектора, или он может распространится широко, создав этим очень сложный паттерн рефлекса….

‘Механизм рефлекса не стоит расценивать как открытый канал, по которому энергия, которая проходит к воспринимающему концевому органу, переправляется в орган-эффектор для последующего выброса. Он скорее представляет собой сложный аппарат, содержащий резервы потенциальной энергии, которая может высвободится при применении адекватного стимула в согласованности с паттерном, который определяется характерной структурой самого аппарата. Иными словами выброс [курсив профессора Хэррика] не представляет собой простую передачу энергии стимула, а предполагает активное потребление материала и высвобождение энергии (метаболизм) в пределах как нервных центров, так и нервных тканей. Следовательно, энергия, воздействующая на орган-эффектор, может отличаться как видом, так и количеством от энергии, применённой к воспринимающему концевому органу. В ответе, подобным образом, происходит освобождение латентной энергии эффектора (мышцы или железы), а нервный импульс при этом служит лишь чтобы задействовать триггер, который выпускает резервную энергию’.

Мне стоит предупредить читателя, что нервная система человека представляет собой непостижимую сложную организацию. По некоторым оценкам человеческий мозг состоит из около двенадцати миллиардов нервных клеток или нейронов, более половины из которых относятся к коре больших полушарий. Скорее всего, большинство нейронов коры мозга связываются с каждым кортикальным [корковым] полем. Если бы мы взяли один миллион нервных клеток коры, связанных друг с другом в группах всего по двое, и попробовали вычислить возможные комбинации, число возможных межнейронных связе-паттернов составило бы 10 в 2782000 степени. Вообразить такое число едва ли представляется возможным. Для сравнения, мы можем сказать, что вероятно, вся видимая звёздная вселенная не содержит больше 10 в 66-ой атомов.

Наши текущие знания о нервной системе ограничиваются в отношении её сложности и возможностей, но мы знаем множество структурных фактов, которые видятся твёрдо установленными. Во-первых, человеческая нервная система представляется более сложной в сравнении с нервной системой любого животного. Во-вторых, человеческая кора появилась позднее более центральных частей мозга, и в некотором роде, стала результатом их развития (что позволяет нам установить структуру уровней). В-третьих, части нервной системы взаимосвязываются циклически. В-четвёртых, скорость нервных токов имеет предел. Последнему факту следует придать серьёзную структурную важность, но им часто пренебрегают.