ЦНС и этология

ЦНС связана со всеми органами и тканями через периферическую нервную систему, которая у позвоночных  включает черепно-мозговые нервы, отходящие  от головного мозга, и спинномозговые нервы — от спинного мозга, межпозвонковые нервные узлы, а также периферический отдел вегетативной нервной системы  — нервные узлы (ганглии, от др.-греч. γανγλιον), с подходящими к ним (преганглионарными) и отходящими от них (постганглионарными) нервными волокнами. Чувствительные, или афферентные, нервные приводящие волокна несут возбуждение в ЦНС от периферических рецепторов; по отводящим эфферентным (двигательным и вегетативным) нервным волокнам возбуждение из ЦНС направляется к клеткам исполнительных рабочих аппаратов (мышцы, железы, сосуды и т. д.). Во всех отделах ЦНС имеются афферентные нейроны, воспринимающие приходящие с периферии раздражения, и эфферентные нейроны, посылающие нервные импульсы на периферию к различным исполнительным эффекторным органам. Афферентные и эфферентные клетки своими отростками могут контактировать между собой и составлять двухнейронную рефлекторную дугу, осуществляющую элементарные рефлексы (например, сухожильные рефлексы спинного мозга). Но, как правило, в рефлекторной дуге между афферентными и эфферентными нейронами расположены вставочные нервные клетки, или интернейроны. Связь между различными отделами ЦНС осуществляется также с помощью множества отростков афферентных, эфферентных и вставочных нейронов этих отделов, образующих внутрицентральные короткие и длинные проводящие пути. В состав ЦНС входят также клетки нейроглии, которые выполняют в ней опорную функцию, а также участвуют в метаболизме нервных клеток. Головной и спинной мозг одет тремя мозговыми оболочками: твёрдой, паутинной и сосудистой и заключён в защитную капсулу, состоящую из черепа и позвоночника.

Твёрдая — наружная, соединительнотканная, выстилает внутреннюю полость черепа и позвоночного канала. Паутинная  расположена под твёрдой —  это тонкая оболочка с небольшим  количеством нервов и сосудов. Сосудистая оболочка сращена с мозгом, заходит  в борозды и содержит много  кровеносных сосудов.

Спинной мозг находится в  позвоночном канале и имеет вид  белого тяжа. По передней и задней поверхности  спинного мозга расположены продольные борозды. В центре проходит спинно-мозговой канал, вокруг него сосредоточено серое  вещество — скопление огромного  количества нервных клеток, образующих контур бабочки.

Белое вещество спинного мозга  образует проводящие пути, которые  тянутся вдоль спинного мозга, соединяя как отдельные его сегменты друг с другом, так и спинной мозг с головным. Одни проводящие пути называются восходящими или чувствительными, передающими возбуждение в головной мозг, другие — нисходящими или  двигательными, которые проводят импульсы от головного мозга к определённым сегментам спинного мозга. Они выполняют две функции — рефлекторную и проводниковую. Деятельность спинного мозга находится под контролем головного мозга, который регулирует спинномозговые рефлексы.

Головной мозг человека расположен в мозговом отделе черепа. Средняя  его масса 1300—1400 г. Рост мозга продолжается до 20 лет. Состоит он из 5-ти отделов: переднего, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга. Внутри головного мозга находятся 4 сообщающиеся между собой полости  — мозговые желудочки. Они заполнены  спинномозговой жидкостью. Филогенетически  более древняя часть — ствол  головного мозга. Ствол включает продолговатый мозг, варолиев мост, средний и промежуточный мозг. 12 пар черепных нервов лежат в  стволе мозга. Стволовая часть мозга  прикрыта полушариями головного  мозга.

Продолговатый мозг — продолжение  спинного мозга и повторяет его  строение; на передней и задней поверхности  залегают борозды. Он состоит из белого вещества, где рассеяны скопления  серого вещества — ядра, от которых  берут начало черепные нервы —  с 9 по 12-ю пару.

Задний мозг включает варолиев мост и мозжечок. Варолиев мост снизу  ограничен продолговатым мозгом, сверху переходит в ножки мозга, боковые его отделы образуют средние  ножки мозжечка. Мозжечок расположен сзади моста и продолговатого мозга. Поверхность его состоит  из серого вещества (кора). Под корой  — ядра.

Средний мозг расположен впереди  варолиева моста, он представлен  четверохолмием и ножками мозга. Промежуточный мозг занимает самое  высокое положение и лежит  спереди ножек мозга. Состоит  из зрительных бугров, надбугорной, подбугорной  области и коленчатых тел. По периферии  промежуточного мозга находится  белое вещество. Передний мозг состоит  из сильно развитых полушарий и соединяющей  их срединной части. Борозды делят  поверхность полушарий на доли; в  каждом полушарии различают 4 доли: лобную, теменную, височную и затылочную.

Деятельность анализаторов отражает в нашем сознании внешний  материальный мир. Деятельность коры головного  мозга человека и высших животных определена И. П. Павловым как высшая нервная деятельность, представляющая собой условно-рефлекторную функцию  коры головного мозга.

Механизм передачи нервного возбуждения от органов чувств  через центральную нервную систему  к исполнительным органам.

1) нервные окончания, воспринимающие  раздражения, — рецепторы;

2) афферентные (центростремительные)  нервные волокна — отростки  рецепторных нейронов, осуществляющие  передачу импульсов от чувствительных  нервных окончаний в центральную  нервную систему; 

3) нервный центр, т.  е. нейроны, воспринимающие возбуждение  и передающие его эффекторным  нейронам через соответствующие  синапсы; 

4) эфферентные (центробежные) нервные волокна, проводящие возбуждение  от центральной нервной системы  на периферию;

5) исполнительный орган,  деятельность которого изменяется  в результате рефлекса.

Например рефлекс «отдёргивания» руки при ожоге:

Такие рефлексы зарегулированы на уровне спинного мозга. Информация от тепловых (сенсорных) рецепторов поступает  по чувствующим нервам к спинному мозгу. Отростки сенсорных нейронов входят в спинной мозг в составе заднего корешка, а отростки двигательных нейронов выходят из спинного мозга в составе переднего. Тела сенсорных нейронов находятся в спинномозговом узле заднего корешка, а вставочных и двигательных — в сером веществе спинного мозга. По двигательным нервам возбуждение передается к мышцам и рука "отдергивается".

Предмет этологии и её соотношение с рефлексологией и бихевиоризмом.

Этология– это наука, изучающая биологические основы поведения животного, а также его значение в процессе онтогенеза и филогенеза для приспособления к среде обитания.

В современном понимании  этология – наука о поведении  животных. Все этологи едины во взглядах на то, какой круг проблем  должна охватывать эта наука. Считается, что все многообразие этологических  проблем можно свести к четырем  основным вопросам, которые определил  еще Н. Тинберген.

Тинбергену принадлежит  краткая формулировка основных проблем, вокруг которых должно концентрироваться  внимание исследователей поведения. Согласно его определению, анализ поведенческого акта только в том случае можно  считать полноценным, если исследователь  пытается определить

приспособительную функцию: как поведенческий акт влияет на способность животного выживать и оставлять потомство?

причину: какие воздействия  запускают поведенческий акт?

развитие в онтогенезе: как поведение меняется с годами, в течение индивидуального развития (онтогенеза), и какой предыдущий опыт необходим для проявления поведения?

эволюционное развитие: каковы различия и сходства похожих поведенческих  актов у родственных видов, и  как эти поведенческие акты могли  возникнуть и развиваться в процессе филогенеза?Однако если по самим вопросам среди этологов наблюдается единство, то по поводу конкретных способов нахождения ответов на эти вопросы разгораются оживленные дискуссии.

Так, по мнению ряда этологов, к предмету этологии можно отнести  только те наблюдения за поведением животных, которые были произведены в естественной для них среде, т. е. в условиях дикой природы. Другие ученые признают право на существование особой отрасли  этологии – антропогенной этологии. Эта сфера включает в себя наблюдения за животными, которые производятся не в естественных условиях, а в  местах жизнедеятельности человека.

Следующей точкой зрения на предмет этологии и способы добывания  знаний в рамках этой науки является экспериментальная зоопсихология. В ее арсенал входят такие методы, как моделирование разнообразных  поведенческих ситуаций, которые  не встречаются в естественных условиях обитания данного животного, лабораторные исследования и опыты. Очень важны  при этом контроль за полученными  результатами и их статистическая обработка. Приверженцы классического направления  этологии не признают экспериментальную  зоопсихологию как часть этологии.

Согласно четвертой точке  зрения зоопсихология – целостная  наука, которая включает в себя этологию (наблюдение за животными в естественных условиях), экспериментальную психологию (эксперименты по моделированию различных  поведенческих ситуаций), а также  физиологию (морфологические и функциональные исследования мозга). При этом ни в  коем случае нельзя рассматривать все  эти отрасли зоопсихологии как  отдельные, тем более противопоставляемые  друг другу части. Они взаимно  дополняют сведения, предоставленные  другой отраслью. Например, данные этологии очень важно рассматривать в  комплексе с наблюдениями, полученными  физиологией. Это поможет проследить не только за самим поведенческим актом, но и выявить его причины, механизмы, которые лежат в его основе, упорядочить и систематизировать факты, сделать результаты наблюдений более наглядными.

Предметом этологии являются непосредственные акты внешней активности – законченные, координированные действия животных, связанные некоей целесообразностью. Этологов интересуют воплощенные формы  поведения животных, в отличие  от зоопсихологов они избегают обращения  к психике.

Этология на современном  этапе развития включает множество  гипотез и теорий. В последнее  время интенсивно развиваются коммуникативные  и социобиологические концепции  в этологии. Социобиология как  наука нередко противопоставляется  самой этологии. Сторонники таких  представлений считают, что в  круг проблем этологии входит исследование только биологических аспектов поведенческих  реакций животных, тогда как социобиология  изучает проблемы социальных связей животных и поведенческой этологии. В данном случае этология исключительно  теоретична, «созерцательна», это своеобразная система философских концепций, носящая объяснительный характер. Социобиология  же рассматривается как «вычислительное» направление, связанное с анализом поведенческих реакций на уровне механизмов, это более точная наука, чем этология. Однако социобиология  не может быть противопоставлена  этологии, потому что при изучении ряда поведенческих форм трудно бывает разделить поведение на «этологические»  и «социобиологические» моменты.

Некоторые авторы в связи  с этим выделяют так называемую «нелингвистическую»  гипотезу поведения. Эта гипотеза основана на представлении об эквивалентности  способов реагирования животных на различные  раздражители. В данном случае одинаковый характер реакции будет служить  способом установки социальных связей. При этом вводится понятие формирования эквивалентного класса—реагирования  на различающиеся стимулы одинаковым образом (предполагается, что эти  стимулы принадлежат к одному классу. При этом происходит своеобразное объединение сенсорных ключей, которые  служат для индивидуального узнавания  особей и ситуаций. Такая эквивалентность  стимулов поможет описать формирование абстрактных представлений у  животных, таких как одинаковость, симметрия, переходность или эквивалентность. Абстрактные представления могут  быть использованы животными в разнообразных  социальных и коммуникативных взаимоотношениях, например при сигналах опасности, соперничестве  за территорию, иерархических связях в группах, родственных или дружеских взаимодействиях. Опыт, накопленный этологией на современном этапе развития, предполагает возможность формирования у животных абстрактных образов на основе обобщения свойств разных объектов. Однако достоверных данных по этому вопросу еще недостаточно.

В современной этологии широко распространен сравнительный подход к изучению поведенческих реакций  животных. Чаще всего рассматривают  межвидовые различия форм поведения. Накопленный  к настоящему времени обширный материал по поведению животных, относящихся  к различным систематическим  группам, уточняется, обрабатывается статистически. Сравнительный подход позволяет  выявить такие типы и формы  поведения, которые являются общими для представителей разных систематических  групп, определять различия в их поведении, т. е. выделять независимые поведенческие  переменные. Кроме того, на основе сравнительного анализа могут быть выдвинуты, уточнены и проверены гипотезы эволюционного  становления поведенческих форм.

Сравнительный подход имеет  и свои особенности, которые необходимо учитывать при его применении. Прежде всего большие сложности  представляет само выделение данных о поведении животных разного  уровня исторического развития. Некоторые  способности животных, стоящих на высоком уровне эволюционного развития, могут выглядеть простыми по сравнению  с аналогичными свойствами более  примитивных животных. Кроме того, чрезвычайно важно обращать особое внимание на внутривидовую изменчивость поведения животных одного вида. Уровень  развития какой-либо формы поведения  у особи одного эволюционного  уровня может превосходить развитие этой же способности у конкретной особи более высокого уровня.