Нервная система - это специализированная структура, воспринимающая, обрабатывающая, хранящая и использующая информацию.
Эволюционно, нервная система прошла три основных этапа своего развития:
1) Организация нервной сети. При данном типе строения, встречающегося у медуз и гидр, нервная сеть не имеет структурных единиц – нейронов.
2) Образование нервных узлов (ганглиев). На данном этапе развития появились специализированные нервные клетки – нейроны, взаимодействующие между собой посредством синапсов. Располагаются они в виде компактных образований – нервных ганглиев, у которых имеются связывающие их волокна – отростки нейронов. Данный тип организации встречается и у высших
животных, но там нервные ганглии приобретают иные функции – вегетативные.
3) Образование нервной трубки. Появление позвоночника (хорды) является решающим фактором в формировании нервной системы в виде нервной трубки. Вначале, в ходе филогенеза появляется только спинной мозг, позже развивается и прогрессивно усложняется головной мозг.
У млекопитающих нервная система в онтогенезе развивается из эктодермального листка – медуллярной трубки, из которой в конечном итоге формируется головной мозг (лат. - cerebrum), а из недифференцированной части медулярной трубки образуется спинной мозг (лат. - medulla spinalis) и связанные с ним периферические спинномозговые нервы.
Функциональная единица нервной системы - нейрон. Клетка нейрона имеет тело и отростки – дендриты (обеспечивающие передачу нервных импульсов к нейрону) и аксоны (осуществляющие перенос информации от тела клетки). Односторонность проведения возбуждения и дозированность ответа на него обеспечивается синапсами.В нервной системе человека выделяют два основных типа синапсов: аксодендритический и аксосоматический. На теле и отростках нейрона могут быть сотни синапсов, как возбуждающих, так и тормозных.
Трансмиттеры, вещества передающие сигнал внутри синапса, могут иметь различное химическое строение и чаще являются аминокислотами. В зависимости от вызываемого ими эффекта все медиаторы нервной системы можно разделить на возбуждающие, подавляющие и тормозные. При этом одни и те же медиаторы в разных отделах нервной системы могут иметь возбуждающий или тормозной эффект.
У человека в нервной системе выделяют серое и белое вещество. Скопление нейронов образует серое вещество нервной системы, располагающееся в сегментарном аппарате спинного мозга и мозгового ствола, подкорковых структурах, коре мозжечка и больших полушарий, в ядре мозжечка. Белое вещество представляет собой проводники, связывающие различные отделы нервной системы.
По мере эволюционного усложнения нервная система приобрела целый ряд защитных механизмов, представленных наиболее широко у млекопитающих. Это, прежде всего, механическая защита, состоящая из костей черепа, твердой мозговой оболочки, спинномозговой жидкости. Последняя обеспечивает гидростатическую защиту. Кроме того, существует хорошо развитый гематоэнцефалический барьер, регулирующий контакт между кровью и тканью нервной системы. Наличие гематоэнцефалического барьера обеспечивает защиту центральной нервной системы от находящихся в крови токсинов, антигенов и клеток иммунной системы. Следует отметить, что головной мозг человека изолирован от собственной иммунной системы, что значительно снижает риск развития аутоиммунных реакций на ткань нервной системы.
Ткань головного мозга имеет хорошо развитую систему мозгового кровообращения, благодаря чему центральная нервная система потребляет не менее двадцати процентов артериальной крови.
В нервной системе, как человека, так и других млекопитающихся выделяют несколько функциональных уровней: спинальный, стволовой, подкорковый и уровень коры головного мозга.
Спинальный уровень человека состоит из 31-32 спинномозговых сегментов (часть спинного мозга с парой передних или двигательных и задних или чувствительных корешков). При слиянии корешков образуется корешковый нерв. Выходя из межпозвоночного отверстия, он делится на четыре ветви. Сложная система нервов, обеспечивающих иннервацию всего организма, образует периферическую нервную систему.
Стволовой уровень представлен мозговым стволом, в состав которого входят продолговатый мозг, мост, средний мозг. Данный сегмент нервной системы содержит специализированные структуры (красное ядро, черная субстанция и т.д.), проводники, сетчатую формацию, сегментарный аппарат (ядра черепных нервов). Даже ограниченные поражения мозгового ствола приводят к тяжелым, чаще всего несовместимым с жизнью, последствиям.
Подкорковый уровень представляет собой ряд структур голоного мозга (хвостатое ядро, стриопаллидарную систему и т.д.), обеспечивающих реализацию сложных видовых рефлексов и поведенческих реакций и инстинктов (оборонительный, половой, материнский инстинкт).
Кора головного мозга – высший уровень нервной системы. Она является основой для возникновения приобретенных, условных рефлексов. Функционально различают две части коры: сенсорную (теменная, затылочная, височная доля), а также моторную (лобная доля).