Քանի որ էվոլյուցիան Երկրի վրա կյանքին տվել է դիֆուզ տիպի նյարդային համակարգ, զարգացման շատ ավելի փուլեր են անցել, որոնք դարձել են կենդանի օրգանիզմների գործունեության շրջադարձային կետեր: Այս փուլերը միմյանցից տարբերվում են նեյրոնային գոյացությունների տեսակներով և քանակով, սինապսներում, ֆունկցիոնալ մասնագիտացմամբ, նեյրոնների խմբավորումներով և նրանց գործառույթների ընդհանրությամբ։ Գոյություն ունի չորս հիմնական փուլ՝ այսպես է ձևավորվել ցրված տիպի նյարդային համակարգը՝ ցողունային, հանգուցային և խողովակային։
Բնութագիր
Ամենահինից՝ ցրված տեսակի նյարդային համակարգից: Այն առկա է այնպիսի կենդանի օրգանիզմներում, ինչպիսին հիդրան է (կոելենտերատներ – մեդուզա, օրինակ)։ Այս տեսակի նյարդային համակարգը կարող է բնութագրվել հարևան տարրերի բազմաթիվ կապերով, և դա թույլ է տալիս ցանկացածգրգռումը բավականին ազատ է տարածվում նյարդային ցանցի բոլոր ուղղություններով: Դիֆուզ տիպի նյարդային համակարգը նաև ապահովում է փոխանակելիություն, ինչը տալիս է շատ ավելի հուսալի գործառույթներ, բայց այս բոլոր ռեակցիաները ճշգրիտ չեն, անորոշ:
Հանգույցային նյարդային համակարգը բնորոշ է խեցգետնակերպերին, փափկամարմիններին և որդերին։ Այս տեսակը բնութագրվում է նրանով, որ գրգռումը կարող է տեղի ունենալ միայն հստակ և խստորեն սահմանված ձևերով, քանի որ նրանք ունեն նյարդային բջիջների տարբեր կազմակերպված կապեր: Սա շատ ավելի խոցելի նյարդային համակարգ է: Եթե մեկ հանգույցը վնասված է, ապա մարմնի գործառույթները լիովին խաթարվում են: Այնուամենայնիվ, նյարդային համակարգի հանգուցային տեսակը իր որակներով ավելի ճշգրիտ է և արագ: Եթե նյարդային համակարգի ցրված տեսակը բնորոշ է կոելենտերատներին, ապա ակորդատներն ունեն խողովակային նյարդային համակարգ, որտեղ ներառված են ինչպես հանգույցային, այնպես էլ ցրված տիպերի առանձնահատկությունները։ Բարձրակարգ կենդանիները էվոլյուցիայից վերցրել են ամենալավը` և՛ հուսալիությունը, և՛ ճշգրտությունը, և՛ տեղայնությունը, և՛ ռեակցիաների արագությունը:
Ինչպես էր
Նյարդային համակարգի ցրված տեսակը բնորոշ է մեր աշխարհի զարգացման սկզբնական փուլերին, երբ կենդանի էակների՝ ամենապարզ օրգանիզմների փոխազդեցությունն իրականացվում էր պարզունակ օվկիանոսի ջրային միջավայրում։ Նախակենդանիներն արտազատում էին որոշակի քիմիական նյութեր, որոնք լուծվում էին ջրի մեջ, և այդպիսով մոլորակի վրա կյանքի առաջին ներկայացուցիչները հեղուկի հետ միասին ստացան նյութափոխանակության արտադրանք:
Նման փոխազդեցության ամենահին ձևը տեղի է ունեցել բազմաբջիջ օրգանիզմների առանձին բջիջների միջև քիմիական ռեակցիաների միջոցով: Սրանք նյութափոխանակության արտադրանքներ են՝ մետաբոլիտներ, դրանք հայտնվում են, երբսպիտակուցները, ածխաթթուն և նմանները քայքայվում են և հանդիսանում են ազդեցությունների հումորային փոխանցում, հարաբերակցության հումորալ մեխանիզմ, այսինքն՝ տարբեր օրգանների միջև կապեր։ Հումորային կապը կարող է նաև մասամբ ծառայել որպես նյարդային համակարգի ցրված տիպի հատկանիշ։
Հատկություններ
Նյարդային համակարգի ցրված տեսակը բնորոշ է այն օրգանիզմներին, որոնցում արդեն հայտնի է, թե կոնկրետ ուր է ուղղված հեղուկից եկող այս կամ այն քիմիական նյութը։ Նախկինում այն դանդաղ էր տարածվում, գործում էր փոքր քանակությամբ և կամ արագ քայքայվում, կամ էլ ավելի արագ արտազատվում օրգանիզմից։ Այստեղ պետք է նշել, որ հումորային կապերը թե՛ բույսերի, թե՛ կենդանիների մոտ նույնն էին։ Երբ բազմաբջիջ օրգանիզմները կենդանի աշխարհի զարգացման որոշակի փուլում մշակեցին ցրված տիպի նյարդային համակարգ (օրինակ՝ կոելենտերատներ), դա արդեն կարգավորման և հաղորդակցության նոր ձև էր՝ որակապես տարբերելով բույսերի աշխարհը կենդանական աշխարհից։.
Եվ ժամանակի ընթացքում - որքան բարձրանում էր կենդանու օրգանիզմի զարգացումը, այնքան ավելի շատ էին փոխազդում օրգանները (ռեֆլեքսային փոխազդեցություն): Նախ կենդանի օրգանիզմներն ունեն ցրված տիպի նյարդային համակարգ, իսկ հետո էվոլյուցիայի ընթացքում նրանք արդեն ունեն հումորային կապերը կարգավորող նյարդային համակարգ։ Նյարդային կապը, ի տարբերություն հումորայինի, միշտ ճշգրիտ ուղղված է ոչ միայն ցանկալի օրգանին, այլև բջիջների որոշակի խմբին, կապերը տեղի են ունենում հարյուրավոր անգամ ավելի արագ, քան առաջին կենդանի օրգանիզմները, որոնք տարածել են քիմիական նյութերը: Հումորային կապը նյարդայինի անցման հետ չվերացավ, ենթարկվեց, ևհետևաբար, առաջացան նեյրոհումորալ կապեր։
Հաջորդ քայլը
Նյարդային համակարգի ցրված տիպից (աղիքային խոռոչներում գոյություն ունեցող) կենդանի էակները հեռացել են՝ ստանալով հատուկ գեղձեր, օրգաններ, որոնք արտադրում են հորմոններ, որոնք ձևավորվում են օրգանիզմ ներթափանցող սննդանյութերից։ Նյարդային համակարգի հիմնական գործառույթներն են բոլոր օրգանների գործունեության կարգավորումը միմյանց հետ, և ամբողջ օրգանիզմի փոխազդեցությունը արտաքին միջավայրի հետ։
Շրջակա միջավայրը ցանկացած արտաքին ազդեցություն է գործադրում հիմնականում զգայական օրգանների (ընկալիչների) վրա՝ փոփոխությունների միջոցով, որոնք տեղի են ունենում ինչպես արտաքին միջավայրում, այնպես էլ նյարդային համակարգում:
Ժամանակ անցավ, նյարդային համակարգը զարգացավ, և ժամանակի ընթացքում ձևավորվեց նրա բարձրագույն բաժինը՝ ուղեղը, ուղեղի կիսագնդերը։ Նրանք սկսեցին կառավարել և բաշխել մարմնի բոլոր գործունեությունը։
Տափակ ճիճուներ
Նյարդային համակարգը ձևավորվում է նյարդային հյուսվածքից՝ բաղկացած անհավանական թվով նեյրոններից։ Սրանք գործընթացներ ունեցող բջիջներ են, որոնք կարդում են ինչպես քիմիական, այնպես էլ էլեկտրական տեղեկատվություն, այսինքն՝ ազդանշաններ: Օրինակ՝ տափակ որդերի նյարդային համակարգն այլևս չի պատկանում ցրված տիպին, այն հանգուցային և ցողունի նյարդային համակարգի տեսակն է։
Նյարդային բջիջների կուտակումները դրանցում զուգակցված գլխային հանգույցներ են կոճղերով և բազմաթիվ ճյուղերով, որոնք ձգվում են դեպի բոլոր օրգաններն ու համակարգերը: Սա նշանակում է, որ պլանարիայի նյարդային համակարգը ցրված տիպի չէ (սա տափակ որդ է, գիշատիչ, որը ուտում է մանր խեցգետնակերպեր, խխունջներ)։ Տափակ որդերի ստորին ձևերում,կա ցանցաթաղանթային նյարդային համակարգ, բայց ընդհանուր առմամբ դրանք այլևս չեն պատկանում ցրված տիպին։
Անջատված ճիճուներ
Անելիդներն ունեն նաև ոչ ցրված նյարդային համակարգ, այն շատ ավելի լավ է կազմակերպված նրանց մեջ՝ նրանք չունեն նյարդային պլեքսուս, որը կարելի է նկատել փափկամարմինների մոտ։ Նրանք ունեն կենտրոնական նյարդային ապարատ, որը բաղկացած է ուղեղից (սուպրագլոտիկ գանգլիոն), ծայրամասային կապող հանգույցներից և մի զույգ նյարդային կոճղերից, որոնք գտնվում են աղիքի տակ և միացված են լայնակի կոմիսուրներով։
Անելիդների մեծամասնությունն ունի ամբողջովին գանգլիոնացված նյարդային կոճղեր, երբ յուրաքանչյուր հատված ունի մի զույգ գանգլիա, որը նյարդայնացնում է մարմնի իր հատվածը: Նախնադարյան անելիդները ապրում են նյարդային կոճղերով, որոնք լայնորեն տարածված են որովայնում, որոնք միացված են երկար անցքերով: Դուք կարող եք անվանել նյարդային համակարգի սանդուղքի այս կառուցվածքը: Բարձր կազմակերպված ներկայացուցիչների մոտ նկատվում է կոմիսուրների կրճատում և կոճղերի մերձեցում գրեթե մինչև միացման կետ: Այն նաև կոչվում է փորային նյարդային շղթա։ Շատ ավելի պարզ կենդանի օրգանիզմներն ունեն ցրված տիպի նյարդային համակարգ:
Cnidarians
Cnidarians-ի ամենապարզ ցրված նյարդային համակարգը պլեքսուսն է՝ ցանցի տեսքով, որը բաղկացած է բազմաբևեռ կամ երկբևեռ նեյրոններից: Հիդրոիդներն այն ունեն մեզոգլեայի վերևում՝ էկտոդերմում, մինչդեռ մարջանի պոլիպները և սկիֆոիդ մեդուզաները այն ունեն էնդոդերմում:
Նման համակարգի առանձնահատկությունն այն է, որ գործունեությունը կարող է տարածվել բացարձակապես ցանկացած ուղղությամբ և բացարձակապես ցանկացած ուղղությամբ:խթանված կետ. Նյարդային համակարգի այս տեսակը համարվում է պարզունակ, բայց այն ուտում է, լողում, իսկ հակառակ դեպքում նման օրգանիզմն այնքան էլ պարզ չի աշխատում։ Արժե դիտել, թե ինչպես են ծովային անեմոնները շարժվում փափկամարմինների խեցիների վրա։
Մեդուզա, ծովային անեմոններ և այլք
Նյարդային ցանցից բացի, մեդուզաները և ծովային անեմոնները ունեն երկար երկբևեռ նեյրոնների համակարգ, որոնք կազմում են շղթաներ, հետևաբար նրանք կարող են ավելի արագ փոխանցել իմպուլսները՝ առանց թուլացման երկար հեռավորությունների վրա: Սա այն է, ինչը նրանց թույլ է տալիս լավ ընդհանուր արձագանք ցուցաբերել բոլոր տեսակի գրգռիչներին: Անողնաշարավորների մյուս խմբերը կարող են ունենալ և՛ նյարդային ցանցեր, և՛ նյարդային կոճղեր, որոնք նշվում են մարմնի տարբեր մասերում՝ մաշկի տակ, աղիքներում, կոկորդում, փափկամարմիններում՝ ոտքերում, էխինոդերմներում՝ ճառագայթների մեջ:
Սակայն արդեն քնիդարների մոտ կա միտում, երբ նեյրոնները կենտրոնանում են բերանի սկավառակի վրա կամ ներբանի մեջ, ինչպես պոլիպներում: Հովանոցի եզրի երկայնքով մեդուզաներն ունեն նյարդային վերջավորություններ, իսկ տեղ-տեղ՝ խտացումներ օղակի վրա՝ նյարդային բջիջները՝ մեծ կլաստերներով (գանգլիա): Մեդուզաների հովանոցների ծայրամասային գանգլիաները առաջին քայլն են դեպի կենտրոնական նյարդային համակարգի առաջացումը:
Ռեֆլեքս
Նյարդային գործունեության հիմնական ձևը ռեֆլեքսն է՝ մարմնի արձագանքը արտաքին կամ ներքին միջավայրի փոփոխության մասին ազդանշանին, որն իրականացվում է նյարդային համակարգի մասնակցությամբ՝ արձագանքելով նյարդի գրգռմանը։ ընկալիչները. Ռեցեպտորների գրգռման հետ կապված ցանկացած գրգռում անցնում է կենտրոնաձիգ մանրաթելերի երկայնքով դեպի կենտրոնական նյարդային համակարգ, այնուհետև միջքաղաքային նեյրոնով.վերադառնալ դեպի ծայրամաս՝ արդեն կենտրոնախույս մանրաթելերի երկայնքով՝ հասնելով այս կամ այն օրգանին, որի գործունեությունը փոխվել է։
Այս ուղին` կենտրոնի միջով դեպի աշխատանքային մարմին, կոչվում է ռեֆլեքսային աղեղ և այն ձևավորվում է երեք նեյրոններով: Նախ աշխատում է զգայունը, հետո միջանկյալը, վերջում՝ շարժիչը։ Ռեֆլեքսը բավականին բարդ ակտ է, այն չի աշխատի առանց մեծ թվով նեյրոնների մասնակցության։ Բայց նման փոխազդեցության արդյունքում կարող է առաջանալ արձագանք, օրգանիզմը կարձագանքի գրգռվածությանը։ Մեդուզան, օրինակ, կվառվի, երբեմն բուժվում է մահացու թույնով։
Նյարդային համակարգի զարգացման առաջին փուլ
Նախակենդանիները չունեն նյարդային համակարգ, սակայն նույնիսկ որոշ թարթիչավորներ ունեն մանրաթելային ներբջջային գրգռող ապարատ: Զարգացման գործընթացում բազմաբջիջ օրգանիզմները ձևավորել են հատուկ հյուսվածք, որը կարողացել է վերարտադրել ակտիվ ռեակցիաները, այսինքն՝ հուզվել։ Ցանցային համակարգը (ցրված) որպես իր առաջին բաժանմունքներ ընտրեց հիդրոիդ պոլիպները: Հենց նրանք զինվեցին նեյրոնների պրոցեսներով՝ դրանք ցրված (ցանցային) տեղակայելով ամբողջ մարմնով մեկ։
Այսպիսի նյարդային համակարգը գրգռվածության ընդունման կետից շատ արագ փոխանցում է գրգռման ազդանշան, և այդ ազդանշանը շտապում է բոլոր ուղղություններով: Սա նյարդային համակարգի ինտեգրացիոն հատկություններ է հաղորդում, թեև մարմնի ոչ մի հատված, առանձին վերցրած, նման հատկություն չունի։
Կենտրոնացում
Կենտրոնացում փոքր չափովարդեն նշվել է ցրված նյարդային համակարգում: Հիդրան ձեռք է բերում նյարդային խտացումներ բերանի բևեռի և ներբանի հատվածներում, օրինակ: Այս բարդությունը առաջացել է շարժման օրգանների զարգացմանը զուգահեռ և արտահայտվել է նեյրոնների մեկուսացման մեջ, երբ նրանք ցրված ցանցից անցել են մարմնի խորքերը և այնտեղ գոյացել են կլաստերներ։։
Օրինակ, կելենտերատներում, ազատ ապրող (մեդուզաներ) նեյրոնները կուտակվում են գանգլիոնում՝ այդպիսով ձևավորելով ցրված-հանգուցային նյարդային համակարգ։ Այս տեսակն առաջացել է հիմնականում այն պատճառով, որ հատուկ ընկալիչներ են զարգացել հենց մարմնի մակերեսին, որոնք կարողացել են ընտրողաբար արձագանքել լույսին, քիմիական կամ մեխանիկական ազդեցություններին։
Նեյրոգլիա
Կենդանի օրգանիզմները վերը նշվածի հետ միասին էվոլյուցիայի գործընթացում մեծացնում են ինչպես նեյրոնների քանակը, այնպես էլ դրանց բազմազանությունը։ Այսպիսով, ձևավորվել են նեյրոգլիաներ: Նեյրոնները նույնպես հայտնվել են երկբևեռ՝ ունենալով աքսոններ և դենդրիտներ։ Աստիճանաբար օրգանիզմները հնարավորություն են ստանում ուղղորդված գրգռում իրականացնել։ Նյարդային կառուցվածքները նույնպես տարբերվում են, ազդանշանները փոխանցվում են արձագանքները կառավարող բջիջներին։
Այսպես ընթացավ նյարդային համակարգի զարգացումը նպատակաուղղված. որոշ բջիջներ մասնագիտացած էին ընդունման, մյուսները՝ ազդանշանի փոխանցման, իսկ մյուսները՝ փոխադարձ կծկման մեջ: Դրան հաջորդեց էվոլյուցիոն բարդությունը, կենտրոնացումը և հանգուցային համակարգի զարգացումը։ Հայտնվում են անելիդներ, հոդվածոտանիներ, փափկամարմիններ։ Այժմ նեյրոնները կենտրոնացած են գանգլիաներում (նյարդային հանգույցներ), որոնք սերտորեն կապված են նյարդաթելերով։իրենց միջև՝ ընկալիչների և կատարման օրգանների (գեղձերի, մկանների) միջև։
տարբերակում
Այնուհետև մարմնի գործունեությունը բաժանվում է բաղադրիչների. մարսողական, վերարտադրողական, շրջանառու և այլ համակարգերը մեկուսացված են, սակայն դրանց փոխազդեցությունն անհրաժեշտ է, և այդ ֆունկցիան ստանձնել է նյարդային համակարգը։ Կենտրոնական նյարդային կազմավորումները շատ ավելի են բարդացել, առաջացել են շատ նորեր, որոնք այժմ ամբողջովին կախված են միմյանցից։
Շրջանակային նյարդերը և գանգլիաները, որոնք վերահսկում են սնունդը և շարժումը, վերածվեցին ընկալիչների՝ ֆիլոգենապես ավելի բարձր ձևերով, և նրանք այժմ սկսեցին ընկալել հոտը, ձայնը, լույսը և զգայական օրգանները: Քանի որ հիմնական ընկալիչները գտնվում էին գլխի ծայրում, մարմնի այս հատվածի գանգլիաները ավելի ուժեղ զարգացան՝ վերջնականապես ստորադասելով բոլոր մյուսների գործունեությունը: Հենց այդ ժամանակ էլ ձևավորվեց ուղեղը։ Օրինակ, անելիդների և հոդվածոտանիների մոտ նյարդային շղթան արդեն շատ լավ զարգացած է։
