Понятие о функциональных системах в неврологии

Функциональной системой называют такие объединения нейронов головного, спинного мозга и периферических ганглиев, которые состоят из множества воспринимающих рецепторов, центральных, промежуточных и периферических нервных клеток и связывающих их отростков. В зависимости от выполняемой нейронами работы выделяют сенсорные, двигательные, ассоциативные, комииуральные и вегетативные системы. И. П. Павлов выделил в сигнальные системы, работающие не основе анализаторов, которые осуществляют рецепторами восприятие раздражений, проведение возбуждения по нервам в мозг для анализа его корковыми нейронами. Под анализатором, таким образом, понимается единая функциональная система, состоящая из рецепторного аппарата, проводников (нервных волокон, объединенных в нервы) и корковых нейронов. В первую сигнальную систему входят сенсорные анализаторы органов чувств, во вторую – речевые и двигательные анализаторы Среди двигательных анализаторов выделяют корковую (пирамидную) и подкорковую (экстрапирамидную) систему.Теория взаимодействия функциональных систем – сенсорных, двигательных, ассоциативных, комиссуральных,висцеральных разработана академиками П. К. Анохиным, Н. М. Бехтеревой и их учениками.

В корковом конце анализатора И. П. Павлов различал ядро и рассеянные вокруг него элементы. В ядре концентрируются нейроны, на которые проецируются все составляющие периферического рецептора, расположенного в органе. Ядерные нейроны выполняют высший анализ, синтез, интеграцию, координацию функций. Рассеянные нейроны находятся по периметру ядра, а также и на значительном расстоянии от него. В них совершается более простой анализ и синтез. Площади ядер различных анализаторов могут наслаиваться и перекрывать друг друга. Поэтому строение коры по И. П. Павлову выглядит как совокупность ядер разных анализаторов, между которыми располагаются рассеянные элементы, что позволяет говорить о динамической локализации функций в 1-й и 2-й сигнальных системах.

Первая сигнальная система реализует анализ и синтез конкретных сигналов (раздражений), поступающих в кору через рецепторы органов чувств. Вторая сигнальная система связана со словесными сигналами, речью письменной и устной. Локализация различных функций нервной высшей деятельности связана с топографией извилин и борозд на поверхностях полушарий.

1. Кора постцентральной извилины (поля 1,2,3) и верхней теменной дольки (поля 5,7) содержат ядро анализатора общей и проприоцептивной чувствительности - чувствительный гомункулус - со следующими особенностями расположения:

· проекция в перевернутом виде: ноги вверху, голова внизу;

· диспропорциональная проекция с неравномерным представительством по площади: для головы и ее органов, кисти и большого пальца - много места, для остальных отделов мало, что отражает важность трудовых функций головы и руки;

· перекрестное представительство - правой половины тела в левой извилине и верхней теменной дольке и наоборот - из-за перекреста восходящих проекционных волокон либо в спинном, либо в продолговатом мозге.

2. Предцентральная извилина (поля 4,6), парацентральная долька и медиальная поверхность верхней лобной извилины (поля 6,8) - ядро общего двигательного анализатора с началом в больших пирамидных клетках Беца и такими же особенностями расположения, что и у общего чувствительного анализатора.

3. Средняя лобная извилина - задний отдел (поле 8) – ядро анализатора сочетанного поворота глаз и головы, связанного короткими ассоциативными волокнами с двигательным гомункулусом в предцентральной извилине в проекции головы, а длинными - с ядром зрительного анализатора в шпорной борозде (поле 17) затылочной доли.

4. Нижняя теменная долька с надкраевой извилиной (поле 40) и глубокими слоями больших пирамидных клеток содержит ядро анализатора всех целенаправленных, сложных и координированных движений (центр праксии). Он располагается у правшей в левой извилине, у левшей - в правой. Поражение его приводит к апраксии – выпадению точных движений.

5. Верхняя теменная долька ядро кожного анализатора стереогнозии - узнавание предметов на ощупь, отличается перекрестным расположением: для правой половины тела в левой дольке и наоборот.

6. Верхняя височная извилина (средняя часть) - поперечные извилины и борозды Гешля (поля 41, 42, 52) - ядро слухового анализатора, которое в каждом полушарии принимает проекционные волокна, как от левого, так и от правого спирального органа.

7. Шпорная борозда затылочной доли на медиальной поверхности - поля 17, 18, 19 - ядро зрительного анализатора. В правой борозде оно принимает рецепцию от латеральной половины сетчатки правого глаза и медиальной половины сетчатки левого глаза. В левой шпорной борозде рецепция осуществляется наоборот. Поле 17 - общее зрительное восприятие, поле 18 - зрительная память, поле 19 - зрительная ориентировка в незнакомом месте.

8. Парагиппокампальная извилина, крючок (поля А, Е), кора гиппокампа (поле 11) - ядро обонятельного анализатора.

9. Крючок, парагиппокампальная и постцентральная извилины (поле 43) - ядро вкусового анализатора.

10. Сводчатая извилина, височный полюс, орбитальные и покрышечные извилины, кора блестящей зоны и гиппокампа - ядра анализаторов висцерального мозга или лимбической системы, где ассоциативные волокна замыкаются в лимбические круги: большие и малые. В лимбической системе находится древняя, старая и межуточная кора. Её анализаторы регулируют на бессознательном уровне бодрствование, сон, эмоции, память, воспроизводство потомства, мотивацию поведения (З. Фрейд).

Речевые анализаторы входят по И.П. Павлову во 2-ю сигнальную систему. Они находятся в следующих извилинах.

· 1. Средняя лобная извилина (поле 40) и примыкающая к ней часть предцентральной извилины - анализатор письменной речи (произвольное написание букв, слов, знаков, линий). Ассоциативными волокнами связан этот анализатор с центром праксии в нижней теменной дольке и зрительным центром. Поражение анализатора приводит к аграфии.

· 2. Угловая извилина нижней теменной дольки (поле 39) - ядро зрительного анализатора письменной речи, ассоциативными волокнами связанное с полем 40 и полями шпорной борозды 17, 18, 19. Поражение поля 39 – алексия - неспособность воспринимать написанный текст.

· 3. Нижняя лобная извилина и примыкающая к ней часть предцентральной извилины (поле 44) – речедвигательный центр Брока (произношение слов, фраз), поражение его – афазия. В поле 45 этой же извилины находится центр пения, поражение его - амузия и аграмматизм (невозможность воспроизвести текст с выражением и в логической последовательности, т.е. осмысленно).

4. Верхняя височная извилина - задний отдел - поперечные борозды и извилины Гешля (поле 42) - ядро слухового анализатора устной речи, а в поле 22 (средняя треть извилины) - центр музыкального восприятия.

При передаче нервного импульса используются химические посредники (медиаторы): адреналин, ацетилхолин и другие — поэтому волокна в вегетативной (автономной) системе подразделяют на холинэргические и адренэргические. В последние годы в группу медиаторов (трансмиттеров) включают и гормоны, вырабатываемые мозгом. Кроме того, отростки вегетативных нейронов делят по отношению к вегетативному узлу (ганглию) — на пре- и постузловые, то есть на пре- и постгангпионарные.

Для управления организмом нервная система создаёт высокоактивные биохимические соединения (гормоны). Так нейроны коры выделяют эндорфины, энкефалины — гормоны "удовольствия". Нейроны базальных ядер, например в бледных шарах, вырабатывают дофамин, необходимый для управления мышцами. В ядрах гипоталамо-гипофизарной системы образуются релизинг-гормоны. Перечисленные гормоны используются разнообразными наборами в синаптической передаче, как биохимические посредники (медиаторы, нейротрансмиттеры). Многие медиаторы и гормоны необходимы для жизнедеятельности самих нейронов, так как регулируют в них обменные процессы, определяют биохимическую базу психогенных реакций. Нарастание количества адреналина, например, в клетках коры приводит к проявлению чувства страха.