ЦЕНТРЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

ЦЕНТРЫ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ — функционально связанные совокупности нейронов, расположенные в одной или нескольких структурах центральной нервной системы, обеспечивающие осуществление целостной реакции организма или регуляцию той или иной функции.

Первые попытки локализовать в мозговых структурах некоторые функции организма, особенно психические, принадлежат анатомам. Сформулированные Ф. Галлем в конце 18 века идеи о «мозговых центрах» почти на столетие определили подход к проблеме локализации функций в различных структурах центров нервной системы. (см. Кора головного мозга). В последующем физиологические эксперименты М. Флуранса с разрушением больших полушарий головного мозга у птиц и клинические наблюдения Ж. Буйо подвели научную основу под идею о центрах нервной системы. В 70-х годах 19 века Фрич (G. Th. Fritsch) и Гитциг (E. Hitzig) установили, что электрическое раздражение передних отделов коры головного мозга собак вызывает сокращение определенных групп скелетных мышц. Эти эксперименты показали наличие в коре головного мозга так называемых двигательных центров, что в позднейших исследованиях было подтверждено в опытах на обезьянах. Дальнейшие эксперименты с раздражением и разрушением структур головного мозга, а также клинические наблюдения за больными с локальными поражениями нервной системы завершили формирование представлений о наличии центров нервной системы. Анализ интегративной деятельности спинного мозга, проведенный Ч. Шеррингтоном, разрушение микроучастков продолговатого мозга (опыты К. Бернара, Н. А. Миславского, Ф. В. Овсянникова) позволили описать центр нервной системы как ограниченное скопление нервных клеток, обеспечивающее осуществление строго определенной функции организма (дыхание, слюноотделение, движение и др.). Развитие рефлекторной теории (см.), особенно представлений о рефлексе и рефлекторной дуге (см. доминанте (см.) как констелляции нервных центров, причем само наличие доминанты может изменять функциональную специфику центров. Представления о функциональной организации нервных центров тем не менее базировались на пространственной связи между конкретными структурами, включающими как спинной и продолговатый мозг, так и кору больших полушарий с подкорковыми образованиями. Одновременно в 30-х годов 20 века широкое распространение получила концепция А. Бете (1931) о существовании гигантской аморфной сети нейрофибрилл, которая обеспечивает распространение возбуждений в нервной системе в любых направлениях и, следовательно, не образует специфических нервных центров. Его опыты с перекрестным сшиванием нервов разных конечностей показали широкие возможности гомогенной нейрофибриллярной сети к «переучиванию». Подобные взгляды на гомогенность мозговых структур развивал Лешли (К. S. Lashley, 1929) в своих представлениях об эквипотенциальности коры больших полушарий. Успешному развитию представлений о динамической организации центров нервной системы способствовали работы П. К. Анохина, Э. А. Асратяна и др. Использование П. К. Анохиным методики создания гетерогенных нервных анастомозов позволило изучить динамические перестройки нервных центров в условиях их связи с неадекватными периферическими органами. В последующие десятилетия представления о межнейрональной организации нервных центров нашли отражение в работах целого ряда как отечественных (И. С. Бериташвили, М. Н. Ливанов, П. Г. Костюк и др.), так и зарубежных (Дж. Экклс, X. Мегун, Дж. Моруцци и др.) ученых.

Единой классификации центров нервной системы не существует. По локализации различают корковые, подкорковые и спинномозговые центры. В головном мозге выделяют также центры диэнцефальные, мезэнцефальные, бульбарные, гипоталамические, таламические. Чаще нервные центры разделяют по функциям (например, сосудодвигательный центр, центр теплообразования, секреторный центр) или по афферентному восприятию (центры зрения, слуха, обоняния и др.). Выделяют также нервные центры, которые формируют мотивационные состояния организма (см. Мотивации), являясь пейсмекерами (см.) мотивационных возбуждений (центры голода, жажды, насыщения и др.), а также нервные центры, которые на основе интеграции возбуждений осуществляют целостные реакции организма (центры глотания, чиханья, дефекации, дыхательный центр, половой центр и др.). Иногда нервный центр обозначают по фамилии ученого, впервые его описавшего (центры Брока, Вернике и др.).

На определенных этапах эмбрионального и постнатального развития нервной системы в ее центрах между нейронами формируются постоянные связи, архитектура которых определяется генетическими программами развития. Для раннего постнатального развития характерно широкое приобретение организмом новых навыков, обучение новым формам реагирования, что приводит к становлению динамических функциональных связей между нервными клетками, объединяющимися в виде нервного центра. Сложность его организации во многом зависит от сложности регулируемых функций. Связи нервных центров с соответствующими рецептивными полями генетически обусловлены. Простейший нервный центр состоит из нескольких нейронов, образующих ганглий. У высших животных и человека нервные центры включают десятки тысяч нервных клеток. При этом физиологическое понятие о центре нервной системы отличается от структурного представления о ядре, где близко расположенные нейроны характеризуются наличием общих морфологических особенностей.

Механизмы межнейрональных взаимодействий в нервных центрах во многом определяются общими принципами работы головного и спинного мозга. Поскольку функциональное объединение нейронов осуществляется с помощью межнейрональных синапсов (см.), свойства последних определяют специфику и особенности интеграции возбуждений в центрах нервной системы (см. Мотивации).

Важным свойством нервных центров является их пластичность, то есть способность к перестройке своих функциональных воздействий на орган в зависимости от изменившихся потребностей целого организма. Подобное «переучивание» возможно при повреждении различных участков головного мозга или в случаях необходимости компенсации нарушенной функции на периферии (см. Афферентный синтез).

В сравнительно-физиологическом аспекте развитие центров нервной системы у беспозвоночных шло от сетевидной нервной системы к появлению однополюсных нейронов. Такая клетка через один и тот же отросток и получает, и передает импульсы возбуждения. Однополюсные нейроны, объединенные в ганглий, могут функционировать как простейшие нервные центры. Преобразование однополюсного нейрона в двуполюсный, который через дендриты воспринимает возбуждения, а через аксон передает их, у позвоночных привело к формированию нервного центра. Дальнейшая эволюция нервных центров осуществлялась по пути увеличения количества объединенных нейронов и усложнения регулируемой центром функции, а также объединения структур мозга различного уровня в процессе формирования функциональных систем организма.

Для исследования центров нервной системы используют методы, применяемые в нейрофизиологии (см.). Регистрация в нервном центре вызванных биоэлектрических потенциалов (см. Биоэлектрические потенциалы, Потенциал вызванный) в ответ на раздражение рецепторов или центральных структур позволяет выяснить характер связей центров с периферией и между собой. Нейрональная организация изучается с помощью микроэлектродного метода исследования. Нередко электро-физиологические методы исследования сочетаются с гистохимическим, биохимическим или радиологическим методами анализа нейрональных структур.

См. также Спинной мозг.

Библиогр.: Асратян Э.А. Физиология центральной нервной системы, с. 247, М., 1953; Основы физиологии функциональных систем, под ред. К. В. Судакова, М., 1983; Павлов И. П. Полное собрание сочинений, т. 3, кн. 1, с. 147, М. —Л., 1951; Проблема центра и периферии в физиологии^ нервной деятельности, под ред. П. Анохина, Горький, 1935; Частная физиология нервной системы, под ред. П. Г. Костюка и др., Л., 1983; Sherrington Ch. S. The integrative action of the nervous system,N. Y., 1906; Sperry E, W. Problem of central nervous reorganization after nerve regeneration and muscle transposition, Quart. Rev. Biol., v. 20, p. 311, 1945.

Ю. А. Фадеев.