Техника - молодёжи 1958-01, страница 38

Внимание психологов физиологов и других представителей биологических наук в последние годы приковано к той центральной части ствола мозга (напоминаем, что головной мозг состоит из ствола, мозжечка и большого мозга, или полушарий), которая образуется из тончайшей нервной ткани и называется сетчатой структурой. Как оказалось, эта нервная ткань является важнейшей для всей жизнедеятельности человека и животных.

Материальной основой мышления, восприятий, сл жнейших рефлектор» ных р акций является кора голонно-го мозга. Но чтобы заставить ее действовать, чтобы вызвать сознательные реакции, кора должна быть предварительно разбужена. Вспомните звонок будиль ика поднимающий вас на работу. Прох дит неск лысо секунд, прежде чем вы осознаете шум, поднятый будильником, и прекратите его. Чувственное раздражение, достигая коры мозга во сне, не вызывает соответствующей реакции. Исследования проведенные над человеком под наркозом, п казали, что раздражение, наносимое на кору, не в состоянии разбудить мозг. Необх дим какой-то дополнительный возбудитель. Таким возбудителем и являет я сетчатая структура.

Факт зтот был установлен экспериментально примерно восемь лёт назад двумя совместно работающими видными физиологами — американцем Г. Магуном и итальянцем Джузеппе Моруцци. Исследуя электрические явления, происходящие в сетчатой структуре мозга у кошки, они пришли к убеждению, что сетчатая структура действует как своего рода «страж» коры головного мозга и назвали ее «сетевидной активирующей системой», сокращенно САС.

Тайна сетч той структуры прояснилась еще более, когда удалось установить не только ее функцию но и анатомическое строение. У всех больших нервных стволов имеются ответвления, которые подходят к сетчатой структуре. Сигналы от всех частей тела поступают в кору по прямым путям, но, проходя через ствол мозга, они поступают и в сетчатую структуру. Последняя посылает свои сигналы в кору и будит ее, после чего разбуженная кора начинает принимать все поступающие непосредственно к ней чувственные сигналы.

САС — нечто вроде устройств общей тревоги: она реагирует на любой сигнал, поступающий от органов слуха зрения, осязания и т. д. Первое назначение САС — разбудить мозг. Шум, луч света, прикосновение руки, запах горящего дерева, боль в желудке — любой из этих возбудителей может через сетчатую структуру привести в состояние бодрствования кору головного мозга и сделать ее способной воспринимать соответствующие возбуждения.

В то же время САС по-разному относится к различным возбудителям. Говоря иначе, она обладает избирательной способностью. Мать просыпается при самом слабом крике своего ребенка, отец же может

3 «Техника - молодели» 1

при этом спокойно спать, но проснется от чуть заметного запаха дыма. Городской житель мирно спит под шум уличного движения, его же гость из сельской местности не сомкнет глаз. САС может способствовать различению раздражителей, не реагируя на несущественные из них и, наоборот, чутко реагируя на нужные или непривычные

САС поддерживает индивида в сознательном состоянии. Человек с поврежденной сетчатой структурой впадает в так называемую кому (кома — бессознательное состояние, напоминающее глубокий сон). Он может прожить с год или немногим больше, будучи совершенн беспомощным и влача жалкое существование.

Если САС не повреждена, она может поддерживать бодрствование мозга (но не сознание) даже при отсутствии коры. Новорожденный, кора у которого еще не начала функци нир 1агь, в течение дня временами бодрствует. То же можно сказать и о так называ мых анэн-цефалических уродах — несчастных детях, родившихся без коры мозга. Они порой живут до 3 или 4 лет, никогда не вырабатывая даже примитивно-сознательного отношения к окружающему, но и у них имеются периоды пробуждения, когда они могут глотать и усваивать пищу, улыбаться при ласке матери или кричать от грубого обращения. Мы должны заключить отсюда, что бодрствование в общей, грубой форме возможно и при отсутствии коры, но при условии нормального функционирования САС.

Все же для поддержки состояния бодрствования кора необходима. Сетчатая структура возбуждается не только сигналами органов чувств но также импульсами от некоторых частей коры. Это было продемонстрировано при таком электрическом раздражении коры, которое будило обезьяну. Когда тот же опыт пр водился над уже разбуженной обезьяной, она немедленно прекращала свои занятия и словно спрашивала: «Что это было?» При лтом она не казалась ни огорченной, ; ни взволнованной, а только остро настороженной.

САС обладает также способностью регулировать двигательную активность тела, воздействуя на движения управляемые головным (произвольные) и спинным мозгом (рефлекторные).

Помимо специализир ванных чувствительных центров, в коре головного мозга имеются и двигательные центры. Если такой центр возбуждают электрическим током, то соответствующие мускулы будут сокращаться, но движения тела будут рез к и ми и бесконтрольными. Эти мощные движения нормально управляются и .«отшлиф вываются с помощью других двигательных центров коры, действующих через сетчатую структуру. Если САС не возбужд на или функци нирует неправильно, то движения будут резкими.

СТРАЖ МОЗГА

Рефлекторный аппарат, который управляется спинным мозгом, выполняет две функции. Во-первых, он автоматически возбуждает движения мускулов в случае внезапного и опасного для организма изменения среды (например, при неожиданном прикосновении к чему-либо горячему); сюда же, в частности, относится и хорошо известный коленный рефлекс. Во-вторых, он поддерживает мускулы готовыми к действию то есть в состоянии частичного возбужд ния

На вкладке изображена схема услокного рефлекса (справа). Раздражение от чувствующей клетки — рецептора — по нервам идет в спинной мозг, проходит там через промежуточные нейроны, и отсюда по нервам к двум противоположно действующим мышцам поступают сигналы аздраз ния и торможения. Нервы обратной связи д ставляют в спинной мозг сигналы о выполнении команд.

Весь этот процесс находится под контролем высших отделов нервной системы. Раздражения по стволу спинного мозга посту ают в мозжечок и анализатору осязания в коре г ловного мозга. В центрах действия рождаются сигналы, регулирующие движение. По пути к коре и обратно сигналы воздействуют на САС, а она — на них.'

Осуществление САС известного контроля над рефлек ами было продемонстрировано следующим опытом. У обезьяны, находящейся под наркозом, к колену прикрепляли перо для записи колебаний на вращающемся барабане и ударами вызывали коленный рефлекс. На барабане возникают однообразные кривые (см. фотографии и схемы на вкладке слева, на киноленте). Затем электрическим током раздражают сетчатую структуру. Движения коленного сустава тотчас принимают больший размах: САС увеличила их Нижняя область САС не увеличивает, а, наоборот, притормаживает деятельность органов. Если возбудить ее, кривые колебаний коленного сустава резко сократятся. Этот опыт показывает, что САС действует как центр, контролирующий движения, то усиливающий, то тормозящий поток сигналов в нервной системе.

По материалам журнала

«Сайентифик америкен май 1957 г.

33