Нервная система

Нервная система (systema nervosum) — это морфофункциональная совокупность нейронов и других структур нервной ткани у животных и человека. Она объединяет деятельность всех органов и систем организма, обеспечивая его постоянное взаимодействие с внешней средой.

Нервная система выполняет ключевые функции:

Воспринимает внешние и внутренние раздражения.
Анализирует и перерабатывает поступающую информацию.
Хранит следы прошлой активности (обеспечивает память).
Регулирует и координирует функции организма в соответствии с полученными данными.

В основе её деятельности лежит рефлекс — связанный с распространением возбуждения по рефлекторным дугам и процессом торможения. Основная структурная и функциональная единица нервной системы — нейрон.

Эволюция нервной системы

В ходе эволюции животных происходило постепенное усложнение нервной системы (централизация и цефализация), что сопровождалось усложнением поведения. Можно выделить несколько ключевых этапов.

1. Отсутствие специализированной системы

У простейших нервной системы нет, хотя у некоторых инфузорий существует внутриклеточный фибриллярный возбудимый аппарат.

2. Диффузная (сетевидная) нервная система

Впервые появляется у кишечнополостных (например, у гидроидных полипов). Она образована отростками нейронов, диффузно распределёнными по всему телу в виде сети.

Принцип работы: возбуждение от точки раздражения быстро распространяется во всех направлениях, что обеспечивает некоторые интегративные свойства.
Недостаток: не позволяет давать дифференцированные реакции на разные раздражения.
Зарождение централизации: у гидры наблюдается уплотнение нервных элементов в области подошвы и орального полюса.

3. Диффузно-узловая нервная система

У свободноживущих кишечнополостных (медуз) нейроны скапливаются в ганглии. Формирование этого типа связано с развитием специальных рецепторов, избирательно реагирующих на механические, химические или световые воздействия.

Прогресс: увеличивается число и разнообразие типов нейронов, формируется нейроглия. Появляются двухполюсные нейроны с чёткими дендритами и аксонами, что делает проведение возбуждения направленным.
Специализация: одни клетки специализируются на рецепции, другие — на проведении импульсов, третьи — на сокращении. Появляются типичные синапсы.

4. Узловой (ганглионарный) тип

Дальнейшее усложнение связано с выраженной централизацией. Нейроны концентрируются в нервные узлы — ганглии, которые связаны между собой нервными волокнами, а также с рецепторами и эффекторными органами (мышцами, железами). Этот тип характерен для кольчатых червей, членистоногих, иглокожих и моллюсков.

Причина: дифференциация систем органов (пищеварительной, половой и других) потребовала более совершенного механизма их взаимодействия.
Цефализация: поскольку передний конец тела первым сталкивается с раздражителями, расположенные здесь рецепторы и ганглии развиваются сильнее. Примитивные рецепторы превращаются в дистантные (зрение, обоняние, слух), а соответствующие ганглии формируют головной мозг, подчиняющий себе деятельность остальных отделов.
Новшество: у плоских червей появляются интернейроны, усложняющие связи между нервными элементами. У высших кольчатых червей и членистоногих формируется хорошо развитая нервная цепочка.

5. Трубчатая нервная система позвоночных

Наивысшего развития нервная система достигает у позвоночных. Её усложнение связано с формированием центральной (головной и спинной мозг) и периферической нервной системы. В филогенезе наблюдается тенденция к прогрессивному развитию передних отделов мозга.

Рыбы: передний мозг слабо дифференцирован, но хорошо развиты задний и средний мозг, а также мозжечок.
Земноводные и пресмыкающиеся: из переднего мозгового пузыря обособляются промежуточный мозг и два полушария с первичной корой мозга.
Птицы: доминируют средний и промежуточный мозг, сильно развит мозжечок, кора больших полушарий выражена слабо.
Млекопитающие и человек: нервная система достигает высшего развития, главным образом за счёт увеличения и усложнения строения полушарий и коры большого мозга, что обеспечивает высшие нервные функции, включая сознание и мышление.