Автор: к.м.н., доцент кафедры биологии Актушина Г.А. ЭВОЛЮЦИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Происхождение: эктодерма (закладка нервной трубки, которая у позвоночных дифференцируется на 5 отделов головного мозга и спинной мозг). В процессе эволюции головного мозга наблюдается смена трѐх типов мозга, при этом изменяется объѐмная конфигурация за счѐт появления изгибов, а также происходит перемещение высших интегрирующих центров со стороны «дна» на «крышу» головного мозга. Указанные изменения отражены в следующей таблице: Тип головного Классы Количество и Расположение мозга позвоночных, расположение высших имеющие данный изгибов мозга интегрирующих тип мозга центров Ихтиопсидный Рыбы, Амфибии 1 - теменной В среднем мозге (со стороны (в области «дна») среднего мозга) Зауропсидный Рептилии, Птицы 2 - теменной, В переднем мозге - полосатые тела -затылочный (со стороны (в области «дна») продолговатого мозга) Маммальный Млекопитающие 3 В переднем мозге - новая кора - теменной (со стороны - затылочный «крыши») - мостовой Уровень развития отделов головного мозга у представителей всех классов позвоночных зависит от уровня организации и образа жизни животных. Рыбы Продолговатый мозг: достаточно развит; находятся жизненно важные центры (дыхания, пищеварения); с ним связан выход 10 пар черепно- мозговых нервов. Мозжечок: 1 кровообращения, достаточно развит; отвечает за координацию движения; компактная, цельная структура. Средний мозг: ведущий, достигает наибольшего развития; координирует работу всей нервной системы (принимает информацию, анализирует, формирует ответную реакцию); имеет две зрительные доли - двухолмие (координирует зрение); в области «крыши» зрительные доли имеют слой серого вещества (тектум); имеется 1 изгиб (теменной). Промежуточный мозг: отвечает за вегетативные функции организма; имеет первичные зрительные центры (зрительные бугры); на «крыше» располагается эпифиз; от «дна» отходят гипофиз и два зрительных нерва, образующих перекрест (хиазму). Передний мозг: не разделен на полушария; развит слабо (основная масса за счѐт «дна»); функционирует как обонятельный центр; «крыша» тонкая, выстлана эпителием (нервных клеток нет); располагается 1 общий желудочек; по бокам желудочка скопление серого вещества - древняя кора (палеокортекс); на «дне» скопление серого вещества в полосатых телах (базальных ядрах). Амфибии Продолговатый мозг - не отличается от рыб. Мозжечок: развит слабо; отвечает за координацию однообразных движений; цельная структура в виде небольшого валика. Средний мозг: -ведущий как у рыб; координирует работу всей нервной системы; 2 имеет две зрительные доли - двухолмие, которые развиты слабее рыб (зрение развито хуже); имеется 1 изгиб (теменной). Промежуточный мозг: строение не отличается от рыб, на продольном обозрении сверху хорошо виден только у амфибий, так как не прикрыт средним мозгом. Передний мозг: разделен на два полушария; объем, по сравнению с рыбами, больше за счет «дна»; функционирует как обонятельный центр; у каждого полушария свой боковой желудочек; на «крыше» над желудочками появляется нервная ткань - зачатки старой коры- (архикортекс); древняя кора (палеокортекс) остается на боковых участках желудочков, постепенно перемещаясь вниз; на «дне» полосатые тела по массе больше рыб. Рептилии Продолговатый мозг: достаточно развит; находятся жизненно важные центры; с ним связан выход 12 пар черепно-мозговых нервов; образует новый вертикальный изгиб – затылочный. Мозжечок: достаточно развит; отвечает за координацию сложных движений; компактная, цельная структура. Средний мозг: теряет роль ведущего отдела; имеет две зрительные доли - двухолмие; в области «крыши» слой серого вещества (тектум) увеличивается; остается теменной изгиб. Промежуточный мозг: 3 отвечает за вегетативные функции организма; прикрыт передним мозгом; имеет зрительные бугры; на «крыше» располагается эпифиз; со стороны «дна» располагается гипофиз. Передний мозг: разделен на два полушария; в каждом полушарии - боковые желудочки; самый большой по объему отдел; высшие интегрирующие центры в области полосатых тел (базальных ядер), которые перемещаются к центру; древняя кора (палеокортекс) погружается под полосатые тела и формирует грушевидные доли; впервые старая кора (архикортекс) выходит на поверхность «крыши» в виде островков: а) медиальные участвуют в образовании гиппокампа (обонятельный центр) б) латеральные являются зачатком новой коры (неокортекса), имеющей 2-3 слоя клеток. Птицы Продолговатый мозг – не отличается от рептилий. Мозжечок: значительно развит; отвечает за координацию сложных движений; компактная, цельная структура с поперечными бороздами. Средний мозг: не имеет ведущей роли; развит хорошо (координирует зрение); имеет две зрительные доли - двухолмие. Передний мозг: разделен на два полушария; в каждом полушарии - боковые желудочки; самый большой по объему отдел; высшие интегрирующие центры в области полосатых тел; обонятельные доли переднего мозга слабо развиты; древняя кора (палеокортекс) как у рептилий; 4 медиальные островки старой коры (архиокортекса) - гиппокамп; латеральные островки старой коры (неокортекс) погружаются в область «дна»; на поверхность «крыши» с латеральной стороны разрастаются полосатые тела и называются гиперстриатум (гомолог новой коры - неокортекса). Млекопитающие Продолговатый мозг: достаточно развит; находятся жизненно важные центры; с ним связан выход 12 пар черепно-мозговых нервов; формирует новые проводящие пути; входит в состав ствола мозга. Мозжечок: достаточно хорошо развит; отвечает за координацию движений, мышечный тонус, поддержание позы и равновесие; состоит из трех частей (два полушария и червь); полушария имеют на поверхности серое вещество, которое формирует извилины. Средний мозг: имеет небольшие размеры; впервые появляется четверохолмие (два верхних бугра - зрительные, два нижних бугра - слуховые); осуществляет регуляцию ориентировочных рефлексов на зрительные и слуховые раздражители. Промежуточный мозг: достаточно хорошо развит; прикрыт передним мозгом; отвечает за вегетативные функции; осуществляет восприятие сигналов внешней и внутренней среды; формирует два типа связей: а) гипоталамо-аденогипофизарную б) гипоталамо-нейрогипофизарную. Передний мозг: разделен на два полушария; в каждом полушарии - боковые желудочки; 5 только у млекопитающих между полушариями формируется сложная комиссура- мозолистое тело (координирует работу полушарий); масса переднего мозга увеличивается за счет «крыши», где располагаются высшие интегрирующие центры; новая кора (неокортекс) - бывшие латеральные островки старой коры рептилий- разрастается, образует борозды и извилины; нервные клетки располагаются в 5-7 слоев модулями; доля новой коры составляет 95,5 %; древняя кора (палеокортекс) развита на «дне» у примитивных млекопитающих; у высокоорганизованных это грушевидные доли с обонятельной функцией (0,5 %); старая кора (архиокортекс) формирует гиппокамп, который входит в состав лимбической системы мозга (4%); формируется третий изгиб в области моста. Направления эволюции нервной системы 1. Дифференцировка пяти отделов головного мозга из пяти мозговых пузырей. 2. Появление изгибов мозга, приводящее к постепенному формированию объемной конфигурации мозга. 3. Увеличение количества клеток, их упорядоченное расположение, усложнение контактов между ними. 4. Увеличение массы головного мозга. 5. Смена трѐх типов мозга. 6. Увеличение объѐма «крыши». 7. Увеличение связей между головным и спинным мозгом. 8. Разделение переднего мозга на полушария и формирование связи между ними. 9. Увеличение площади серого вещества за счѐт борозд и извилин. 10.Постепенное развитие коры (древняя, старая, новая). 1. 2. 3. 4. Пороки развития у человека Гипоплазия (аплазия) мозолистого тела. Голопрозэнцефалия - отсутствие разделения переднего мозга на полушария. Анэнцефалия (отсутствие переднего мозга) - летальный исход. Агирия -отсутствие борозд и извилин. 6
