Условные рефлексы возникают в процессе развития организма под действием изменяющихся условий среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных за счет участия в этом процессе высших отделов нервной системы.
По характеру ответной реакции рефлексы делят на двигательные и вегето-висцеральные. В реализации двигательного рефлекса участвует поперечнополосатая мускулатура. Например, при ударе по сухожилию коленной чашечки возникает сокращение четырехглавой мышцы бедра и голень разгибается (рис. 3). Однако без нанесения раздражения, то есть удара по сухожилию, такого рефлекса не возникнет.
Рис. 3. Исследование коленного рефлекса (а) и его рефлекторная дуга (б). Пунктиром изображена чувствительная часть дуги, а неприрывной линией — двигательная
При указанном двигательном рефлексе раздражаемые сухожильные рецепторы передают возникший импульс по проводникам в нужный сегмент спинного мозга, где этот импульс направляется в двигательную нервную клетку, которая и посылает сигнал на сокращение к иннервируемой мышце.
Нервную систему принято делить на центральную, периферическую и вегетативную. Первая включает в себя головной мозг, стволовую часть и спинной мозг (рис. 4). Периферическая нервная система состоит из корешков спинного мозга и периферических нервов, которые связывают центральную нервную систему со всем телом и внутренними органами.
Рис. 4. Общая схема центральной нервной системы: 1 - кора головного мозга; 2 - мозжечок; 3 - мост; 4 - продолговатый мозг; 5 - спинной мозг
Вегетативная нервная система иннервирует внутренние органы, контролирует и поддерживает постоянство внутренней среды организма. Она обеспечивает адаптацию жизненных функций - кровообращения, дыхания, пищеварения и т. д. - к условиям окружающей среды.
Остановимся на некоторых анатомических особенностях строения нервной системы человека.
В центральной нервной системе выделяют кору головного мозга, которая состоит из слоев различных клеток. Эти клетки специализированы на обеспечении отдельных функций организма. Так, в переднем отделе коры нервные клетки контролируют функцию движения, в среднем - чувствительность, в заднем - зрение, в боковом - слух.
Кора головного мозга представлена двумя симметричными полушариями. В каждом из них различают лобную, теменную, височную и затылочную доли или отделы (рис. 5). В кору головного мозга в виде сигналов поступает информация от зрительного, слухового, обонятельного анализаторов, кожных и мышечно-суставных рецепторов, вестибулярного аппарата.
Рис. 5. Строение коры головного мозга (А - наружная поверхность; Б - внутренняя поверхность): 1 - лобная доля; 2 - передняя центральная извилина; 3 - задняя центральная извилина; 4 - теменная доля; 5 - затылочная доля; 6 - височная доля
Каждый вид сигналов обрабатывается в соответствующих областях коры; например, зрительная информация - в затылочной доле, слуховая - в височной, чувствительная - в теменной.
Проанализировав всю информацию, головной мозг принимает решение и выдает двигательную команду через двигательные (большие пирамидные) клетки, располагающиеся на границе лобной и теменной долей в передней центральной извилине коры. Проекция этих двигательных клеток на мускулатуру такова, что в верхних отделах извилины лежат клетки, обеспечивающие движение в мышцах нижних конечностей, в средних - туловища и верхних конечностей, в нижних отделах - шеи и лицевой мускулатуры (рис. 6).
Рис. 6. Схема проекции системы, обеспечивающей двигательные функции в передней центральной извилине коры головного мозга: 1 - ступни; 2 - голени; 3 - бедра; 4 - туловища; 5 - плеча; 6 - предплечья; 7 - кисти; 8 - шеи; 9 - лба; 10 - лица; 11 — глотки
Примерно такая же проекция прослеживается и для чувствительных клеток, которые расположены в задней центральной извилине теменной доли (рис. 7).
Рис. 7. Проекция чувствительного анализатора в задней центральной извилине коры головного мозга: 1 - ступни; 2 - бедра; 3 - туловища; 4 - затылка; 5 - плеча; 6 - предплечья; 7 - кисти; 8 - лба; 9 - носа; 10 - губ; 11 - языка; 12 — глотки
По обеспечению двигательных и чувствительных функций полушария головного мозга перекрестно иннервируют туловище и конечности. Так, например, правое полушарие управляет левой половиной тела, и наоборот. Существует такое понятие, "доминантное полушарие". У правшей доминантным является левое полушарие.
Известно несколько простых приемов выявления доминантного полушария у человека. Так, например, если скрестить руки на груди, как показано на рис. 8, то рука, оказавшаяся верхней, и будет указывать на доминантное полушарие. Этот же прием используют для обнаружения лево- или праворукости (на рис. 8 человек праворукий с доминантным левым полушарием).
Рис. 8. Прием выявления доминантного полушария. У правши (как показано на рисунке) доминантное полушарие левое
В коре мозга моторная функция речи располагается у правшей в лобной доле левого полушария; поэтому при ее поражении больной не может говорить (моторная афазия). Восприятие звуковой речи, ее анализ и синтез осуществляются в верхних отделах височной доли, где расположен соответствующий корковый центр. При его поражении больной не понимает обращенную к нему речь, хотя сам говорить может (сенсорная афазия).
Ощущение отдельных частей тела и их соотношения между собой доступны нам потому, что глубокие чувствительные рецепторы постоянно информируют кору головного мозга об изменениях как положения тела, так и его частей в пространстве.
При поражении отделов коры или проводников, несущих информацию от глубоких рецепторов, человек не в состоянии воспринимать свое тело как собственное. Возможны нереальные восприятия. Ему, например, даже может казаться, что у него три руки.
Клиницисты, наблюдающие людей, которым по разным причинам ампутировали конечность, сообщают следующее. Через некоторое время эти пациенты жалуются, что их периодически донимают боли и неприятные ощущения в отсутствующей руке или ноге. Нередко подобные ощущения сопровождаются чувством жжения и сильного напряжения мышц, становясь для больных невыносимым, тягостным испытанием.
Указанные боли и ощущения в ампутированной конечности называются фантомными, и возникают они от раздражения или сдавления корешков чувствительных и двигательных нервов в месте культи конечности.
Кора головного мозга, подобно плащу, покрывает отделы мозга, которые относятся к глубинным или подкорковым образованиям. Этот отдел нервной системы обеспечивает регуляцию мышечного тонуса, участвует в координации движений и обработке всей чувствительной информации.
И кора головного мозга, и подкорковые структуры посредством проводников связаны с другими анатомическими образованиями нервной системы, в частности со спинным мозгом и мозжечком. Эти проводники в своей совокупности образуют такие анатомические отделы нервной системы, как ножки мозга, варолиев мост и продолговатый мозг. Продолговатый мозг непосредственно переходит в спинной мозг. На рис. 9 показано схематическое строение вышеперечисленных отделов нервной системы.
Рис. 9. Локализация функций головного мозга: 1 - обеспечение прямостояния и прямохождения; 2 - движение; 3 - чувствительность; 4 - зрение; 5 - координация движений; 6 — слух