Allgemeine Entwicklung des Nervensystems. Entwicklung des Nervensystems

Klassifizierung und Struktur nervöses System

Der Wert des Nervensystems.

BEDEUTUNG UND ENTWICKLUNG DES NERVENSYSTEMS

Die Hauptaufgabe des Nervensystems besteht darin, eine optimale Anpassung des Körpers an die Einwirkungen sicherzustellen Außenumgebung und die Umsetzung seiner Reaktionen als Ganzes. Die vom Rezeptor empfangene Reizung löst einen Nervenimpuls aus, der an das Zentralnervensystem (ZNS) weitergeleitet wird Analyse und Synthese von Informationen, was zu einer Antwort führte.

Das Nervensystem stellt die Beziehung zwischen einzelnen Organen und Organsystemen her (1). Es reguliert die physiologischen Prozesse, die in allen Zellen, Geweben und Organen des menschlichen und tierischen Körpers ablaufen (2). Für einige Organe hat das Nervensystem eine auslösende Wirkung (3). In diesem Fall ist die Funktion vollständig von den Einflüssen des Nervensystems abhängig (z. B. zieht sich der Muskel zusammen, weil er Impulse vom Zentralnervensystem erhält). Für andere verändert es nur das bestehende Niveau ihrer Funktionsweise (4). (Zum Beispiel verändert ein Impuls, der das Herz erreicht, seine Arbeit, verlangsamt oder beschleunigt, verstärkt oder schwächt).

Die Einflüsse des Nervensystems erfolgen sehr schnell (der Nervenimpuls breitet sich mit einer Geschwindigkeit von 27-100 m/s oder mehr aus). Die Wirkung ist sehr präzise (auf bestimmte Organe gerichtet) und streng dosiert. Viele Prozesse sind auf die Anwesenheit zurückzuführen Rückmeldung Das Zentralnervensystem mit den von ihm regulierten Organen, die durch das Senden afferenter Impulse an das Zentralnervensystem dieses über die Art der empfangenen Wirkung informieren.

Je komplexer das Nervensystem organisiert und entwickelt ist, desto komplexer und vielfältiger sind die Reaktionen des Organismus, desto perfekter ist seine Anpassung an die Einflüsse der äußeren Umgebung.

Das Nervensystem ist traditionell unterteilt nach Struktur in zwei Hauptbereiche unterteilt: das ZNS und das periphere Nervensystem.

ZU zentrales Nervensystem Dazu gehören Gehirn und Rückenmark peripher- Nerven, die vom Gehirn und Rückenmark ausgehen, sowie Nervenknoten - Ganglien(Ansammlung von Nervenzellen, die sich in verschiedenen Teilen des Körpers befinden).

Nach funktionellen Eigenschaften nervöses System teilen in somatisch oder cerebrospinal und vegetativ.

ZU somatisches Nervensystem beziehen sich auf den Teil des Nervensystems, der den Bewegungsapparat innerviert und unserem Körper Sensibilität verleiht.

ZU vegetatives Nervensystem umfassen alle anderen Abteilungen, die die Aktivitäten regulieren innere Organe(Herz, Lunge, Ausscheidungsorgane usw.), glatte Muskulatur der Blutgefäße und der Haut, verschiedene Drüsen und Stoffwechsel (es hat eine trophische Wirkung auf alle Organe, einschließlich der Skelettmuskulatur).

Die Bildung des Nervensystems beginnt in der dritten Woche der Embryonalentwicklung aus dem dorsalen Teil der äußeren Keimschicht (Ektoderm). Zunächst wird die Neuralplatte gebildet, die sich nach und nach in eine Rille mit erhabenen Rändern verwandelt. Die Ränder der Rille nähern sich einander an und bilden ein geschlossenes Neuralrohr . Vom Boden(Schwanz) Teil des Neuralrohrs, das das Rückenmark bildet, vom Rest (anterior) - alle Teile des Gehirns: Medulla oblongata, Brücke und Kleinhirn, Mittelhirn, mittlere und große Hemisphäre.

Im Gehirn werden nach Herkunft, Strukturmerkmalen und funktioneller Bedeutung drei Abschnitte unterschieden: Rumpf, subkortikale Region und Großhirnrinde. Hirnstamm- Dies ist eine Formation zwischen dem Rückenmark und den Großhirnhemisphären. Es umfasst die Medulla oblongata, das Mittelhirn und das Zwischenhirn. Zum Subkortikalen werden als Basalganglien bezeichnet. Die Großhirnrinde ist der höchste Teil des Gehirns.

Im Laufe der Entwicklung bilden sich aus dem vorderen Teil des Neuralrohrs drei Fortsätze – die primären Hirnbläschen (vordere, mittlere und hintere oder rhomboide). Dieses Stadium der Gehirnentwicklung wird als Stadium bezeichnet Drei-Blasen-Entwicklung(Vorsatz I, A).

Bei einem 3 Wochen alten Embryo ist dies geplant, und bei einem 5 Wochen alten Embryo ist die Teilung der vorderen und rhomboiden Blase in zwei weitere Teile durch die Querfurche gut ausgeprägt, wodurch fünf Gehirne entstehen Blasen werden gebildet - Fünf-Blasen-Stufe(Vorsatz I, B).

Aus diesen fünf Hirnbläschen entstehen alle Teile des Gehirns. Gehirnblasen wachsen ungleichmäßig. Am intensivsten entwickelt sich die vordere Blase, die bereits in einem frühen Entwicklungsstadium durch eine Längsfurche in rechts und links unterteilt ist. Im dritten Monat der Embryonalentwicklung bildet sich das Corpus callosum, das die rechte und linke Hemisphäre verbindet, und die hinteren Abschnitte der vorderen Blase bedecken das Zwischenhirn vollständig. Im fünften Monat der intrauterinen Entwicklung des Fötus reichen die Hemisphären bis zum Mittelhirn und bedecken es im sechsten Monat vollständig (Farbe. Tabelle II). Zu diesem Zeitpunkt sind alle Teile des Gehirns gut ausgeprägt.

4. Nervengewebe und seine Hauptstrukturen

Nervengewebe enthält hochspezialisierte Nervenzellen, sogenannte Nervenzellen Neuronen, und Zellen Neuroglia. Letztere sind eng mit Nervenzellen verbunden und erfüllen unterstützende, sekretorische und schützende Funktionen.

Mit der Entwicklung des Nervensystems ist sowohl die motorische Aktivität als auch der Aktivitätsgrad des BNE verbunden.

Beim Menschen gibt es 4 Entwicklungsstadien der Nervenaktivität des Gehirns:

1. Primäre lokale Reflexe sind eine „kritische“ Phase in der funktionellen Entwicklung des Nervensystems;
2. Primäre Generalisierung der Reflexe in Form schneller Reflexreaktionen von Kopf, Rumpf und Gliedmaßen;
3. Sekundäre Generalisierung der Reflexe in Form langsamer tonischer Bewegungen der gesamten Körpermuskulatur;
4. Spezialisierung der Reflexe, ausgedrückt in koordinierten Bewegungen einzelner Körperteile.
5. Unbedingte Reflexanpassung;
6. Primäre bedingte Reflexadaption (Ausbildung von Summationsreflexen und dominanten erworbenen Reaktionen);
7. Sekundäre bedingte Reflexadaption (die Bildung bedingter Reflexe auf der Grundlage von Assoziationen – eine „kritische“ Phase) mit einer lebhaften Manifestation von Orientierungs- und Erkundungsreflexen und Spielreaktionen, die die Bildung neuer bedingter Reflexverbindungen wie komplexer Assoziationen stimulieren Grundlage für intraspezifische (intragruppenbezogene) Interaktionen sich entwickelnder Organismen;
8. Bildung individueller und typologischer Merkmale des Nervensystems.

Lesezeichen und Entwicklung des menschlichen Nervensystems:

I. Stadium des Neuralrohrs. Die zentralen und peripheren Teile des menschlichen Nervensystems entwickeln sich aus einer einzigen embryonalen Quelle – dem Ektoderm. Während der Entwicklung des Embryos wird dieser in Form der sogenannten Neuralplatte gelegt. Die Neuralplatte besteht aus einer Gruppe hoher, sich schnell vermehrender Zellen. In der dritten Entwicklungswoche taucht die Neuralplatte in das darunter liegende Gewebe ein und nimmt die Form einer Rinne an, deren Ränder sich in Form von Neuralfalten über das Ektoderm erheben. Während der Embryo wächst, verlängert sich die Nervenfurche und erreicht das kaudale Ende des Embryos. Am 19. Tag beginnt der Prozess des Schließens der Leisten über der Rille, was zur Bildung einer langen Röhre – des Neuralrohrs – führt. Es befindet sich getrennt davon unter der Oberfläche des Ektoderms. Die Zellen der Nervenfalten werden in eine Schicht umverteilt, was zur Bildung der Ganglienplatte führt. Aus ihm werden alle Nervenknoten des somatischen peripheren und autonomen Nervensystems gebildet. Am 24. Tag der Entwicklung schließt sich die Röhre im Kopfteil und einen Tag später im Schwanzteil. Die Zellen des Neuralrohrs werden Medulloblasten genannt. Die Zellen der Ganglienplatte werden Ganglioblasten genannt. Aus Medulloblasten entstehen dann Neuroblasten und Spongioblasten. Neuroblasten unterscheiden sich von Neuronen durch ihre deutlich geringere Größe, das Fehlen von Dendriten, synaptischen Verbindungen und der Nissl-Substanz im Zytoplasma.

II. Stadium der Gehirnblase. Am Kopfende des Neuralrohrs bilden sich nach dessen Verschluss sehr schnell drei Fortsätze – die primären Hirnbläschen. Die Hohlräume der primären Hirnbläschen bleiben im Gehirn eines Kindes und eines Erwachsenen in veränderter Form erhalten und bilden die Ventrikel des Gehirns und das Sylvian-Aquädukt. Es gibt zwei Stadien von Gehirnblasen: das Drei-Blasen-Stadium und das Fünf-Blasen-Stadium.

III. Das Stadium der Bildung von Gehirnregionen. Zunächst werden das Vorder-, Mittel- und Rautenhirn gebildet. Dann werden aus dem Rhomboidhirn das Hinterhirn und die Medulla oblongata gebildet, aus dem Vorderhirn werden Telencephalon und Zwischenhirn gebildet. Das Telencephalon umfasst zwei Hemisphären und einen Teil der Basalganglien.

• 1) Dorsale Induktion oder primäre Neurulation – ein Zeitraum von 3–4 Schwangerschaftswochen;
• 2) ventrale Induktion – der Zeitraum von 5–6 Wochen Schwangerschaft;
• 3) Neuronale Proliferation – ein Zeitraum von 2–4 Monaten der Schwangerschaft;
• 4) Migration – ein Zeitraum von 3–5 Monaten der Schwangerschaft;
• 5) Organisation – ein Zeitraum von 6–9 Monaten der fetalen Entwicklung;
• 6) Myelinisierung – umfasst den Zeitraum vom Moment der Geburt bis zur anschließenden postnatalen Anpassung.

IN erstes Trimester der Schwangerschaft Folgende Entwicklungsstadien des Nervensystems des Fötus treten auf:

Dorsale Induktion oder primäre Neurulation – aufgrund individueller Entwicklungsmerkmale kann sie im Laufe der Zeit variieren, bleibt aber immer bei 3–4 Wochen (18–27 Tage nach der Empfängnis) der Schwangerschaft. In dieser Zeit kommt es zur Bildung der Neuralplatte, die sich nach dem Schließen ihrer Ränder in ein Neuralrohr verwandelt (4.-7. Schwangerschaftswoche).

Ventrale Induktion – Dieses Stadium der Bildung des fötalen Nervensystems erreicht seinen Höhepunkt in der 5. bis 6. Schwangerschaftswoche. Während dieser Zeit entstehen am Neuralrohr (an seinem vorderen Ende) 3 erweiterte Hohlräume, aus denen sich dann bilden:

vom 1. (Schädelhöhle) - das Gehirn;

aus der 2. und 3. Höhle - dem Rückenmark.

Durch die Teilung in drei Blasen entwickelt sich das Nervensystem weiter und aus dem Rudiment des fetalen Gehirns werden durch Teilung aus drei Blasen fünf.

Aus dem Vorderhirn werden das Telencephalon und das Zwischenhirn gebildet.

Von der hinteren Gehirnblase - die Ablage des Kleinhirns und der Medulla oblongata.

Eine teilweise neuronale Proliferation kommt auch im ersten Schwangerschaftstrimester vor.

Das Rückenmark entwickelt sich schneller als das Gehirn und beginnt daher auch schneller zu funktionieren, weshalb es in den Anfangsstadien der fetalen Entwicklung eine wichtigere Rolle spielt.

Aber im ersten Trimester der Schwangerschaft verdient die Entwicklung des Vestibularanalysators besondere Aufmerksamkeit. Es handelt sich um einen hochspezialisierten Analysator, der beim Fötus für die Wahrnehmung von Bewegungen im Raum und das Gefühl einer Positionsänderung verantwortlich ist. Dieser Analysator wird bereits in der 7. Woche der intrauterinen Entwicklung gebildet (früher als andere Analysatoren!), und in der 12. Woche nähern sich ihm bereits Nervenfasern. Die Myelinisierung der Nervenfasern beginnt, wenn beim Fötus die ersten Bewegungen auftreten – in der 14. Schwangerschaftswoche. Um jedoch Impulse von den Vestibulariskernen zu den motorischen Zellen der Vorderhörner des Rückenmarks zu leiten, muss der Vestibulospinaltrakt myelinisiert werden. Die Myelinisierung erfolgt nach 1–2 Wochen (15–16 Schwangerschaftswochen).

Aufgrund der frühen Ausbildung des Vestibularreflexes bewegt sich der Fötus daher bei Bewegungen einer schwangeren Frau im Raum in die Gebärmutterhöhle. Darüber hinaus ist die Bewegung des Fötus im Raum ein „irritierender“ Faktor für den Vestibularrezeptor, der Impulse für die Weiterentwicklung des fetalen Nervensystems sendet.

Störungen der Entwicklung des Fötus durch den Einfluss verschiedener Faktoren während dieser Zeit führen bei einem Neugeborenen zu Störungen des Vestibularapparates.

Bis zum 2. Schwangerschaftsmonat hat der Fötus eine glatte Gehirnoberfläche, die mit einer Ependymschicht aus Medulloblasten bedeckt ist. Ab dem 2. Monat der intrauterinen Entwicklung beginnt sich die Großhirnrinde durch die Migration von Neuroblasten in die darüber liegende Randschicht zu bilden und so die Anlage der grauen Substanz des Gehirns zu bilden.

Alle ungünstigen Faktoren im ersten Trimester der Entwicklung des fetalen Nervensystems führen zu schweren und in den meisten Fällen irreversiblen Beeinträchtigungen der Funktion und Weiterentwicklung des fetalen Nervensystems.

Zweites Trimester der Schwangerschaft.

Wenn im ersten Trimester der Schwangerschaft die Hauptverlegung des Nervensystems stattfindet, erfolgt im zweiten Trimester seine intensive Entwicklung.

Die neuronale Proliferation ist der Hauptprozess der Ontogenese.

In diesem Entwicklungsstadium kommt es zu einer physiologischen Wassersucht der Hirnbläschen. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Liquor cerebrospinalis, wenn sie in die Gehirnblasen eindringt, diese ausdehnt.

Bis zum Ende des 5. Schwangerschaftsmonats sind alle Hauptfurchen des Gehirns gebildet und es entstehen auch die Foramina Luschka, durch die die Liquor cerebrospinalis in die äußere Oberfläche des Gehirns gelangt und diese wäscht.

Während der 4-5-monatigen Gehirnentwicklung entwickelt sich das Kleinhirn intensiv. Es erhält seine charakteristische Kurvenform und teilt sich in seine Hauptteile: Vorder-, Hinter- und Follikel-Knoten-Lappen.

Auch im zweiten Schwangerschaftstrimester findet das Stadium der Zellmigration statt (Monat 5), wodurch eine Zonierung auftritt. Das fetale Gehirn ähnelt immer mehr dem Gehirn eines erwachsenen Kindes.

Wenn der Fötus während der zweiten Schwangerschaftsperiode schädlichen Faktoren ausgesetzt wird, treten lebensverträgliche Störungen auf, da die Verlegung des Nervensystems im ersten Trimester erfolgte. In diesem Stadium sind Störungen mit einer Unterentwicklung der Gehirnstrukturen verbunden.

Drittes Trimester der Schwangerschaft.

Während dieser Zeit findet die Organisation und Myelinisierung der Gehirnstrukturen statt. Furchen und Windungen in ihrer Entwicklung nähern sich dem Endstadium (7. bis 8. Schwangerschaftsmonat).

Unter dem Organisationsstadium nervöser Strukturen versteht man die morphologische Differenzierung und die Entstehung spezifischer Neuronen. Im Zusammenhang mit der Entwicklung des Zytoplasmas von Zellen und einer Zunahme intrazellulärer Organellen kommt es zu einer erhöhten Bildung von Stoffwechselprodukten, die für die Entwicklung von Nervenstrukturen notwendig sind: Proteine, Enzyme, Glykolipide, Mediatoren usw. Parallel dazu Bei diesen Prozessen kommt es zur Bildung von Axonen und Dendriten, um synoptische Kontakte zwischen Neuronen sicherzustellen.

Die Myelinisierung der Nervenstrukturen beginnt im 4. bis 5. Schwangerschaftsmonat und endet am Ende des ersten und Beginn des zweiten Lebensjahres eines Kindes, wenn das Kind zu laufen beginnt.

Unter dem Einfluss ungünstiger Faktoren im dritten Schwangerschaftstrimester sowie im ersten Lebensjahr, wenn die Myelinisierungsprozesse der Pyramidenbahnen enden, treten keine schwerwiegenden Störungen auf. Es kann zu geringfügigen Strukturveränderungen kommen, die nur durch histologische Untersuchung festgestellt werden können.

Die Entwicklung der Liquor cerebrospinalis und des Kreislaufsystems von Gehirn und Rückenmark.

Im ersten Schwangerschaftstrimester (1. - 2. Schwangerschaftsmonat) kommt es bei der Bildung von fünf Hirnbläschen zur Bildung von Gefäßgeflechten in der Höhle der ersten, zweiten und fünften Hirnbläschen. Diese Plexus beginnen, hochkonzentrierte Liquor cerebrospinalis abzusondern, bei dem es sich tatsächlich um ein Nährmedium handelt toller Inhalt in seiner Zusammensetzung aus Protein und Glykogen (übersteigt das 20-fache im Gegensatz zu Erwachsenen). Liquor ist in dieser Zeit die Hauptnährstoffquelle für die Entwicklung der Strukturen des Nervensystems.

Während die Entwicklung von Gehirnstrukturen durch die Liquor cerebrospinalis unterstützt wird, bilden sich in der 3. bis 4. Schwangerschaftswoche die ersten Gefäße des Kreislaufsystems, die sich in der weichen Arachnoidea befinden. Anfangs ist der Sauerstoffgehalt in den Arterien sehr niedrig, doch im Laufe des 1. bis 2. Monats der intrauterinen Entwicklung wird das Kreislaufsystem ausgereifter. Und im zweiten Monat der Schwangerschaft beginnen Blutgefäße in das Mark hineinzuwachsen und ein Kreislaufnetzwerk zu bilden.

Im 5. Monat der Entwicklung des Nervensystems erscheinen die vorderen, mittleren und hinteren Hirnarterien, die durch Anastomosen miteinander verbunden sind und eine vollständige Struktur des Gehirns darstellen.

Die Blutversorgung des Rückenmarks erfolgt aus mehr Quellen als die des Gehirns. Das Blut zum Rückenmark kommt von zwei Wirbelarterien, die sich in drei Arterienbahnen verzweigen, die wiederum entlang des gesamten Rückenmarks verlaufen und es versorgen. Die Vorderhörner erhalten mehr Nährstoffe.

Das Venensystem verhindert die Bildung von Kollateralen und ist stärker isoliert, was zum schnellen Abtransport der Endprodukte des Stoffwechsels durch die Zentralvenen an die Oberfläche des Rückenmarks und in das Venengeflecht der Wirbelsäule beiträgt.

Ein Merkmal der Blutversorgung des dritten, vierten und seitlichen Ventrikels beim Fötus ist die größere Größe der Kapillaren, die durch diese Strukturen verlaufen. Dies führt zu einer langsameren Durchblutung, was zu einer intensiveren Ernährung führt.

Vorlesung Nr. 1

Vorlesungsplan:

1. Phylogenie des Nervensystems.

2. Merkmale diffuser, ganglionärer und tubulärer Typen des Nervensystems.

3. allgemeine Charakteristiken Ontogenese.

4. Ontogenese des Nervensystems.

5. Merkmale der Struktur des menschlichen Nervensystems und seine Altersmerkmale.

Der Aufbau des menschlichen Körpers ist ohne Berücksichtigung seiner historischen Entwicklung, seiner Evolution nicht zu verstehen, da sich die Natur und damit der Mensch als höchstes Naturprodukt, als am höchsten organisierte Form der lebenden Materie, ständig verändert.

Die Theorie der Evolution der lebenden Natur nach Charles Darwin läuft darauf hinaus, dass als Ergebnis des Kampfes ums Dasein die Auswahl der Tiere erfolgt, die am besten an eine bestimmte Umgebung angepasst sind. Ohne die Gesetze der Evolution zu verstehen, können wir die Gesetze der individuellen Entwicklung nicht verstehen (AN Severtsov).

Veränderungen im Körper, die während seiner historischen Entstehung auftreten, werden als Phylogenese und bei individueller Entwicklung als Ontogenese bezeichnet.

Die Entwicklung der strukturellen und funktionellen Organisation des Nervensystems sollte sowohl unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung seiner einzelnen Elemente – Nervenzellen – als auch unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der allgemeinen Eigenschaften, die für adaptives Verhalten sorgen, betrachtet werden.

Bei der Entwicklung des Nervensystems ist es üblich, drei Stadien (oder drei Typen) des Nervensystems zu unterscheiden: diffus, nodal (ganglionär) und tubulär.

Das erste Stadium in der Entwicklung des Nervensystems ist diffus und charakteristisch für die Art der Hohltiere (Quallen). Dieser Typ umfasst verschiedene Formen – am Untergrund befestigt (feststehend) und einen freien Lebensstil führend.

Unabhängig von der Form des Darmtyps des Nervensystems wird es als diffus charakterisiert, dessen Nervenzellen sich deutlich von den Neuronen von Wirbeltieren unterscheiden. Insbesondere fehlt ihnen die Nissel-Substanz, der Kern ist nicht differenziert, die Anzahl der Fortsätze ist gering und ihre Länge ist unbedeutend. Kurzgeschlossene Neuronen bilden „lokale Nerven“-Netzwerke, deren Ausbreitungsgeschwindigkeit der Erregung entlang der Fasern gering ist und Hundertstel und Zehntel Meter pro Sekunde beträgt; da für Kurzschlusselemente ein mehrfaches Umschalten erforderlich ist.

Im diffusen Nervensystem gibt es nicht nur „lokale Nerven“-Netzwerke, sondern auch durch leitende Bahnen, die die Erregung über eine relativ große Distanz weiterleiten und so für eine gewisse „Zielgerichtetheit“ bei der Erregungsleitung sorgen. Die Erregungsübertragung von Neuron zu Neuron erfolgt nicht nur synoptisch, sondern auch über protoplasmatische Brücken. Neuronen sind hinsichtlich ihrer Funktion schlecht differenziert. Beispielsweise werden bei Hydroiden die sogenannten nervenkontraktilen Elemente beschrieben, bei denen die Funktion von Nerven- und Muskelzellen miteinander verbunden ist. Das Hauptmerkmal des diffusen Nervensystems ist daher die Unsicherheit der Verbindungen, das Fehlen klar definierter Ein- und Ausgänge von Prozessen und die Zuverlässigkeit der Funktion. Energetisch ist dieses System nicht sehr effizient.

Die zweite Stufe in der Entwicklung des Nervensystems war die Bildung des Knotentyps (Gangliontyp) des Nervensystems, der für die Art der Arthropoden (Insekten, Krabben) charakteristisch ist. Dieses System unterscheidet sich erheblich vom diffusen: Die Anzahl der Neuronen nimmt zu, die Vielfalt ihrer Typen nimmt zu, es entsteht eine große Anzahl von Variationen von Neuronen, die sich in Größe, Form und Anzahl der Prozesse unterscheiden; Es kommt zur Bildung von Nervenknoten, die zur Isolation und strukturellen Differenzierung der drei Haupttypen von Neuronen führt: afferente, assoziative und effektorische, bei denen alle Prozesse einen gemeinsamen Ausgang erhalten und der so unipolar gewordene Körper das Neuron verlässt der periphere Knoten. Mehrere interneuronale Kontakte finden in der Dicke des Knotens statt – in einem dichten Netzwerk von Verzweigungsfortsätzen, dem sogenannten Neuropil. Ihr Durchmesser erreicht 800-900 Mikrometer, die Erregungsgeschwindigkeit durch sie nimmt zu. Sie bewegen sich ununterbrochen entlang der Nervenkette und lösen dringende Reaktionen aus, meist defensiver Art. Im Knotennervensystem gibt es auch Fasern, die mit einer mehrschichtigen Hülle bedeckt sind, die der Myelinscheide der Nervenfasern von Wirbeltieren ähnelt, in denen die Leitungsgeschwindigkeit viel höher ist als bei Axonen mit demselben Durchmesser bei Wirbellosen, aber geringer als bei den myelinisierten Axonen von Wirbellosen die meisten Wirbeltiere.

Die dritte Stufe ist das nervöse Röhrensystem. Dies ist die höchste Stufe in der strukturellen und funktionellen Entwicklung des Nervensystems.

Alle Wirbeltiere, von den primitivsten Formen (lanzettlich) bis zum Menschen, haben ein Zentralnervensystem in Form eines Neuralrohrs, das am Kopfende mit einer großen Ganglienmasse endet – dem Gehirn. Das Zentralnervensystem der Wirbeltiere besteht aus Rückenmark und Gehirn. Nur das Rückenmark hat eine strukturell röhrenförmige Erscheinung. Das Gehirn, das sich als vorderer Abschnitt der Röhre entwickelt und bis zum Zeitpunkt der Reifung die Stadien der Hirnbläschen durchläuft, erfährt erhebliche Konfigurationsänderungen mit einer deutlichen Volumenzunahme.

Das Rückenmark behält mit seiner morphologischen Kontinuität weitgehend die Eigenschaft der Segmentierung der Metamerie der ventralen Nervenkette des Knotennervensystems.

Mit der fortschreitenden Komplikation der Struktur und Funktion des Gehirns nimmt seine Abhängigkeit vom Gehirn zu, bei Säugetieren wird sie durch Kortikalisierung – die Bildung und Verbesserung der Großhirnrinde – ergänzt. Die Großhirnrinde verfügt über eine Reihe einzigartiger Eigenschaften. Die nach dem Bildschirmprinzip aufgebaute Großhirnrinde enthält nicht nur spezifische Projektionen (somatisch, visuell, auditiv usw.), sondern auch bedeutende assoziative Zonen, die dazu dienen, verschiedene Sinneseinflüsse zu korrelieren, sie mit vergangenen Erfahrungen zu integrieren, um sie zu übertragen gebildete Prozesse der Erregung und Hemmung von Verhaltenshandlungen entlang der motorischen Bahnen.

Somit verläuft die Entwicklung des Nervensystems entlang der Linie der Verbesserung der grundlegenden und der Bildung neuer progressiver Eigenschaften. Zu den wichtigsten Prozessen auf diesem Weg zählen die Zentralisierung, Spezialisierung und Kortikalisierung des Nervensystems. Unter Zentralisierung versteht man die Gruppierung von Nervenelementen zu morphofunktionellen Ansammlungen an strategischen Punkten im Körper. Die Zentralisierung, die in den Hohltieren in Form einer Verdichtung von Neuronen beschrieben wurde, ist bei Wirbellosen stärker ausgeprägt. Sie haben Nervenknoten und einen Orthogonalapparat, es werden eine Bauchnervenkette und Kopfganglien gebildet.

Im Stadium des tubulären Nervensystems erfolgt die Zentralisierung weitere Entwicklung. Der entstehende Axialgradient des Körpers ist ein entscheidender Moment bei der Bildung des Kopfabschnitts des Zentralnervensystems. Unter Zentralisierung versteht man nicht nur die Bildung des Kopfes, des vorderen Teils des Zentralnervensystems, sondern auch die Unterordnung der kaudalen Teile des Zentralnervensystems unter eher rostrale.

Auf Säugetierebene entwickelt sich die Kortikalisierung – der Prozess der Bildung eines neuen Kortex. Im Gegensatz zu ganglionären Strukturen verfügt die Großhirnrinde über eine Reihe einzigartiger Eigenschaften. Die wichtigste dieser Eigenschaften ist seine extreme Plastizität und Zuverlässigkeit, sowohl strukturell als auch funktionell.

Nach der Analyse der evolutionären Muster morphologischer Transformationen des Gehirns und der neuropsychischen Aktivität von I.M. Sechenov formulierte das Prinzip der Stadien in der Entwicklung des Nervensystems. Seiner Hypothese zufolge durchläuft das Gehirn im Prozess der Selbstentwicklung kontinuierlich kritische Stadien der Komplikation und Differenzierung, sowohl in morphologischer als auch in funktioneller Hinsicht. Der allgemeine Trend der Gehirnevolution in der Ontogenese und Phylogenese folgt einem universellen Muster: von diffusen, schwach differenzierten Aktivitätsformen zu spezialisierteren lokalen (diskreten) Funktionsformen. In der Phylogenese gibt es zweifellos einen Trend zur Verbesserung der morphologischen und funktionellen Organisation des Gehirns und dementsprechend zu einer Steigerung der Wirksamkeit seiner nervösen (geistigen) Aktivität. Die biologische Verbesserung von Organismen besteht in der Entwicklung ihrer „Fähigkeit“ mit immer größerer Effizienz, die Sphäre zu beherrschen, zu „erweitern“. Umfeld während man immer weniger davon abhängig wird.

Die Ontogenese (Ontos – Sein, Genesis – Entwicklung) ist ein vollständiger Zyklus der individuellen Entwicklung jedes Einzelnen, der auf der Verwirklichung erblicher Informationen in allen Stadien der Existenz unter bestimmten Umweltbedingungen basiert. Die Ontogenese beginnt mit der Bildung einer Zygote und endet mit dem Tod. Es gibt zwei Arten der Ontogenese: 1) indirekt (kommt in Larvenform vor) und 2) direkt (kommt in nicht-larvaler und intrauteriner Form vor).

Indirekte (Larven-)Entwicklungsart.

Dabei durchläuft der Organismus in seiner Entwicklung ein oder mehrere Stadien. Die Larven führen einen aktiven Lebensstil, sie nehmen selbst Nahrung auf. Die Larven verfügen über eine Reihe provisorischer Organe (temporäre Organe), die im adulten Zustand fehlen. Der Prozess der Umwandlung des Larvenstadiums in einen erwachsenen Organismus wird Metamorphose (oder Transformation) genannt. Die sich verändernden Larven können sich stark vom Erwachsenen unterscheiden. Embryonen einer nichtpersönlichen Entwicklungsart (Fische, Vögel usw.) verfügen über provisorische Organe.

Der intrauterine Entwicklungstyp ist charakteristisch für Menschen und höhere Säugetiere.

Es gibt zwei Perioden der Ontogenese: embryonale und postembryonale.

In der Embryonalperiode werden mehrere Stadien unterschieden: Zygote, Zerkleinerung, Blastula, Gastrulation, Histogenese und Organogenese. Eine Zygote ist ein einzelliges Stadium eines mehrzelligen Organismus, das durch die Verschmelzung von Gameten entsteht. Sich trennen - Erste Stufe Entwicklung einer befruchteten Eizelle (Zygote), die mit der Bildung einer Blastula endet. Die nächste Stufe bei vielzelligen Organismen ist die Gastrulation. Es ist durch die Bildung von zwei oder drei Körperschichten des Embryos – den Keimschichten – gekennzeichnet. Bei der Gastrulation werden zwei Stadien unterschieden: 1) die Bildung von Ektoderm und Endoderm – einem zweischichtigen Embryo; 2) die Bildung des Mesoderms (dreischichtiger Embryo 0). Das dritte (mittlere) Blatt oder Mesoderm wird zwischen dem äußeren und dem inneren Blatt gebildet.

Bei Hohltieren endet die Gastrulation im Stadium zweier Keimblätter, bei höher organisierten Tieren und Menschen entwickeln sich drei Keimblätter.

Histogenese ist der Prozess der Gewebebildung. Aus dem Ektoderm entwickeln sich Gewebe des Nervensystems. Organogenese ist der Prozess der Organbildung. Abgeschlossen am Ende der Embryonalentwicklung.

Es gibt kritische Phasen der Embryonalentwicklung – das sind die Phasen, in denen der Embryo am empfindlichsten auf die Einwirkung verschiedener schädlicher Faktoren reagiert, die seine normale Entwicklung stören können. Die Differenzierung und Komplikation von Geweben und Organen setzt sich in der postembryonalen Ontogenese fort.

Basierend auf den Tatsachen des Zusammenhangs zwischen den Prozessen der ontogenetischen Entwicklung von Nachkommen und der Phylogenese von Vorfahren wurde das biogenetische Müller-Haeckel-Gesetz formuliert: Die ontogenetische (insbesondere embryonale) Entwicklung eines Individuums wird reduziert und das Wesentliche prägnant wiederholt (rekapituliert). Stadien in der Entwicklung der gesamten Reihe von Vorfahrenformen - Phylogenese. Gleichzeitig bilden sich jene Merkmale aus, die sich in Form von „Überstrukturen“ der Endstadien der Entwicklung entwickeln, also in viel größerem Maße rekapitulieren. nähere Vorfahren; Anzeichen entfernter Vorfahren werden stärker reduziert.

Die Verlegung des menschlichen Nervensystems erfolgt in der ersten Woche der intrauterinen Entwicklung aus dem Ektoderm in Form einer Markplatte, aus der anschließend der Markschlauch gebildet wird. Sein vorderes Ende verdickt sich in der zweiten Woche der intrauterinen Entwicklung. Durch das Wachstum des vorderen Teils des Markrohrs bilden sich nach 5-6 Wochen Hirnbläschen, aus denen die bekannten 5 Teile des Gehirns entstehen: 1) zwei Hemisphären, die durch den Corpus callosum (Telencephalon) verbunden sind; 2) Zwischenhirn (Zwischenhirn; 3) Mittelhirn;

4) Kleinhirnbrücke (Metencephalon); 5) Medulla oblongata (Myencephalon), die direkt in das Rückenmark übergeht.

Verschiedene Teile des Gehirns haben ihre eigenen zeitlichen Muster und Entwicklungsgeschwindigkeiten. Da die innere Schicht der Hirnbläschen viel langsamer wächst als die kortikale, führt ein übermäßiges Wachstum zur Bildung von Falten und Furchen. Das Wachstum und die Differenzierung der Kerne des Hypothalamus und des Kleinhirns sind im 4. und 5. Monat der intrauterinen Entwicklung am intensivsten. Die Entwicklung der Großhirnrinde ist nur in besonders aktiv letzten Monaten Ab dem 6. Monat der intrauterinen Entwicklung beginnt sich die funktionelle Prävalenz der höheren Abschnitte gegenüber den Bulbospinalen deutlich zu erkennen.

Der komplexe Prozess der Gehirnbildung endet nicht mit der Geburt. Das Gehirn von Neugeborenen ist relativ groß, große Furchen und Windungen sind gut ausgeprägt, haben aber eine geringe Höhe und Tiefe. Es gibt relativ wenige kleine Furchen, sie erscheinen nach der Geburt. Die Größe des Frontallappens ist relativ kleiner als bei einem Erwachsenen und der Hinterhauptslappen ist größer. Das Kleinhirn ist schwach entwickelt und zeichnet sich durch geringe Dicke, kleine Halbkugeln und oberflächliche Rillen aus. Die Seitenventrikel sind relativ groß und ausgedehnt.

Mit zunehmendem Alter verändern sich die topografische Lage, Form, Anzahl und Größe der Furchen und Windungen des Gehirns. Dieser Prozess ist im ersten Lebensjahr eines Kindes besonders intensiv. Nach 5 Jahren setzt sich die Entwicklung der Furchen und Windungen fort, allerdings deutlich langsamer. Der Umfang der Hemisphären nimmt im Alter von 10 bis 11 Jahren im Vergleich zu Neugeborenen um das 1,2-fache zu, die Länge der Furchen um das Zweifache und die Fläche der Kortikalis um das 3,5-fache.

Bei der Geburt eines Kindes ist das Gehirn im Verhältnis zum Körpergewicht groß. Die Indikatoren für die Gehirnmasse pro 1 kg Körpergewicht sind: bei einem Neugeborenen - 1/8-1/9, bei einem 1-jährigen Kind - 1/11-1/12, bei einem 5-jährigen Kind - 1/13 -1/14, bei einem Erwachsenen - 1/40. So gibt es für 1 kg Masse eines Neugeborenen 109 g Mark, bei einem Erwachsenen nur 20-25 g. Die Masse des Gehirns verdoppelt sich nach 9 Monaten, verdreifacht sich nach 3 Jahren und ab 6-7 Jahren verlangsamt sich die Wachstumsrate.

Bei Neugeborenen unterscheidet sich die graue Substanz kaum von der weißen. Dies erklärt sich dadurch, dass Nervenzellen nicht nur an der Oberfläche dicht beieinander liegen, sondern sich auch in erheblicher Menge innerhalb der weißen Substanz befinden. Darüber hinaus fehlt die Myelinscheide praktisch.

Die größte Intensität der Teilung der Nervenzellen des Gehirns fällt auf den Zeitraum von der 10. bis zur 18. Woche der intrauterinen Entwicklung, der modisch als kritischer Zeitraum der Bildung des Zentralnervensystems angesehen wird.

Später beginnt die beschleunigte Teilung der Gliazellen. Wenn man die Anzahl der Nervenzellen im Gehirn eines Erwachsenen mit 100 % annimmt, dann sind bei der Geburt des Kindes erst 25 % der Zellen gebildet, im Alter von 6 Monaten sind es bereits 66 %. und im Alter von einem Jahr - 90-95 %.

Der Prozess der Differenzierung von Nervenzellen beschränkt sich auf ein signifikantes Wachstum von Axonen, deren Myelinisierung, das Wachstum und die Zunahme der Verzweigung von Dendriten sowie die Bildung direkter Kontakte zwischen den Prozessen von Nervenzellen (den sogenannten internen Synapsen). Die Entwicklungsgeschwindigkeit des Nervensystems ist schneller als kleineres Kind. Besonders heftig verläuft es in den ersten 3 Lebensmonaten. Die Differenzierung der Nervenzellen ist im Alter von 3 Jahren erreicht, und im Alter von 8 Jahren ähnelt die Großhirnrinde in ihrer Struktur der Großhirnrinde eines Erwachsenen.

Die Entwicklung der Myelinscheide erfolgt vom Körper der Nervenzellen bis zur Peripherie. Die Myelinisierung verschiedener Bahnen im Zentralnervensystem erfolgt in der folgenden Reihenfolge:

Der vestibulospinale Weg, der der primitivste ist, beginnt ab dem 6. Monat der fetalen Entwicklung eine Myenisierung zu zeigen, der rubrospinale Weg ab dem 7.–8. Monat und der kortikospinale Weg erst nach der Geburt. Die stärkste Myelinisierung findet am Ende des ersten – Beginns des zweiten Jahres nach der Geburt statt, wenn das Kind zu laufen beginnt. Im Allgemeinen ist die Myelinisierung 3–5 Jahre nach der Geburt abgeschlossen. Allerdings in älteren Kindheit einzelne Fasern im Gehirn (vor allem in der Großhirnrinde) bleiben noch unvermarket. Die endgültige Myelinisierung der Nervenfasern endet im höheren Alter (z. B. Myenisierung der Tangentialbahnen der Großhirnrinde – im Alter von 30–40 Jahren). Die Unvollständigkeit des Myelinisierungsprozesses der Nervenfasern bestimmt auch die relativ geringe Erregungsleitungsrate entlang dieser Fasern.

Die Entwicklung der Nervenbahnen und -enden verläuft in der pränatalen Phase und nach der Geburt zentripetal in cephalo-kaudaler Richtung. Die quantitative Entwicklung von Nervenenden wird anhand des Gehalts an Acetylneuraminsäure beurteilt, der sich im Bereich des gebildeten Nervenendes ansammelt. Biochemische Daten deuten auf eine überwiegend postnatale Bildung der meisten Nervenendigungen hin.

Die Dura mater bei Neugeborenen ist relativ dünn und auf einer großen Plattform mit den Knochen der Schädelbasis verwachsen. Die Venenhöhlen sind dünnwandig und relativ schmaler als beim Erwachsenen. Die Weich- und Arachnoidalmembranen des Gehirns von Neugeborenen sind außergewöhnlich dünn, die Subdural- und Subarachnoidalräume sind verkleinert. Die Zisternen an der Basis des Gehirns sind hingegen relativ groß. Das Gehirn-Aquädukt (Sylvian-Aquädukt) ist breiter als bei Erwachsenen.

Das Rückenmark füllt in der Embryonalperiode den Wirbelkanal über seine gesamte Länge aus. Ab dem 3. Monat der intrauterinen Periode wächst die Wirbelsäule schneller als das Rückenmark. Das Rückenmark ist bei der Geburt weiter entwickelt als das Gehirn. Bei einem Neugeborenen befindet sich der Großhirnkegel auf der Höhe des 113. Lendenwirbels und bei einem Erwachsenen auf der Höhe des 1-11. Die zervikale und lumbale Verdickung des Rückenmarks bei Neugeborenen ist nicht definiert und beginnt sich nach dem 3. Lebensjahr zu konturieren. Die Länge des Rückenmarks beträgt bei Neugeborenen 30 % der Körperlänge, bei einem 1-jährigen Kind 27 % und bei einem 3-jährigen Kind 21 %. Im Alter von 10 Jahren verdoppelt sich seine ursprüngliche Länge. Bei Männern erreicht die Länge des Rückenmarks durchschnittlich 45 cm, bei Frauen 43 cm. Die Abschnitte des Rückenmarks wachsen ungleichmäßig in der Länge, der Brustbereich nimmt stärker zu als andere, der Halsbereich weniger und noch weniger Lendenwirbelsäule.

Durchschnittsgewicht Das Gewicht des Rückenmarks bei Neugeborenen beträgt etwa 3,2 g, im Laufe des Jahres verdoppelt sich sein Gewicht, im Alter von 3 bis 5 Jahren verdreifacht es sich. Bei einem Erwachsenen wiegt das Rückenmark etwa 30 g und macht 1/1848 des gesamten Körpers aus. Bezogen auf das Gehirn beträgt das Gewicht des Rückenmarks bei Neugeborenen 1 % und bei Erwachsenen 2 %.

So werden in der Ontogenese verschiedene Teile des Nervensystems menschlicher Organisationen in ein einziges Funktionssystem integriert, dessen Aktivität sich mit zunehmendem Alter verbessert und komplizierter wird. Die intensivste Entwicklung des Zentralnervensystems findet bei kleinen Kindern statt. I.P. Pavlov betonte, dass die Natur der höheren Nervenaktivität eine Synthese von Vererbungsfaktoren und Erziehungsbedingungen ist. Es wird angenommen, dass die Gesamtentwicklung der geistigen Fähigkeiten eines Menschen in den ersten 4 Lebensjahren 50 % beträgt, 1/3 zwischen 4 und 8 Jahren und die restlichen 20 % zwischen 8 und 17 Jahren. Nach groben Schätzungen nimmt das Gehirn eines durchschnittlichen Menschen im Laufe seines Lebens 10 15 (zehn Billiarden) Bits an Informationen auf, es wird klar, worum es genau geht junges Alter die größte Belastung fällt, und in dieser Zeit können ungünstige Faktoren zu stärkeren Schäden am Zentralnervensystem führen.

Verhalten: ein evolutionärer Ansatz Kurchanov Nikolai Anatolievich

8.2. Entwicklung des Nervensystems

8.2. Entwicklung des Nervensystems

Die Verbesserung des Nervensystems ist eine der Hauptrichtungen in der Evolution der Tierwelt. Diese Richtung birgt eine Vielzahl von Geheimnissen für die Wissenschaft. Auch die Frage nach der Herkunft von Nervenzellen ist nicht ganz geklärt, obwohl das Funktionsprinzip bei Vertretern verschiedener taxonomischer Gruppen überraschend ähnlich ist. Phylogenetische Transformationen des Nervensystems passen oft nicht in den Rahmen traditioneller Vorstellungen.

Die einfachste Variante des Nervensystems (nach dem diffusen Typ) wird bei Hohltieren (Typ) beobachtet Cnidaria ). Ihre Nervenzellen sind relativ gleichmäßig in der Mesoglea verteilt. Allerdings ist auch bei diesen Tieren eine Konzentration von Nervenzellen in mobiler Form zu beobachten.

Wir finden im Typus ein geordneteres Nervensystem Plattwürmer(Typ Plattenhelminthen ). Die Neuronen des vorderen Endes ihres Körpers sind im Kopfganglion konzentriert, von dem zwei oder vier Nervenstämme ausgehen. Aber vielleicht das Meiste alter Typ Das Nervensystem bilateral symmetrischer Tiere blieb in Nematoden (Typ Nematoden ). Sie haben keine Nerven, sondern Muskelzellen, die Fortsätze für die neuromuskuläre Verbindung bilden. Das Nervensystem der Nematoden selbst wird durch vier Stämme dargestellt, die durch einen peripharyngealen Nervenring verbunden sind.

Anneliden haben eine komplexere Struktur des Nervensystems (Typ Annelida ) mit einer Bauchnervenkette aus Ganglien. Der zirkumopharyngeale Nervenring umfasst das größte Kopfganglion. Diese Variante des Nervensystems erwies sich als so erfolgreich, dass sie in allen höheren Gruppen wirbelloser Tiere erhalten blieb.

Arthropoden (Typ Arthropoden ) und Schalentiere (Typ Molluske ) sind die zahlreichsten Arten des Tierreichs, was den Erfolg ihrer Evolution zeigt. Sie weisen eine fortschreitende Konzentration von Neuronen im Kopfbereich auf, parallel zu zunehmender Komplexität des Verhaltens. Ganglien sind normalerweise verbunden oder verwachsen. Nervenbahnen, die verschiedene Teile des Nervensystems verbinden, werden in der Neurophysiologie als Nervenbahnen bezeichnet Kommissuren.

Bei Vertretern der Insekten (Klasse Insekten ) aus Arthropoden und Kopffüßern (Klasse Kopffüßer ) der Weichtiere erreichen das Nervensystem und das Verhalten eine außergewöhnliche Komplexität und stellen den Höhepunkt der Organisation in der Welt der Wirbellosen dar. Bei Insekten sondert das Kopfganglion ab Pilzkörper - funktionelle Analoga assoziativer Gehirnstrukturen bei Wirbeltieren. Die gleiche Rolle wird gespielt zentrale Ganglien Kopffüßer, und ihre relative Größe ist sehr groß. Kein Wunder, dass große Kopffüßer „Meeresprimaten“ genannt werden.

Bei denselben Vertretern lässt sich am deutlichsten die Umsetzung zweier Verhaltensstrategien in der Evolution der Wirbellosen beobachten – Starrheit und Plastizität.

Starrheit ist eine evolutionäre Ausrichtung auf genetisch fest codierte Handlungen. Es hat seinen vollständigsten Ausdruck im Verhalten von Insekten gefunden. Trotz der Komplexität ihres Verhaltens verfügt ihr Miniaturnervensystem über eine Reihe vorgefertigter Programme. Also die Anzahl der Neuronen in einer Biene (Apis melifera) nur 950.000, was einem unbedeutenden Bruchteil ihrer Zahl beim Menschen entspricht (Abb. 8.1). Aber diese Zahl ermöglicht es ihr, die komplexesten Verhaltensweisen mit wenig oder gar keinem Training umzusetzen. Eine große Anzahl von Studien widmet sich der Untersuchung von Navigationsmechanismen bei Insekten (einschließlich). Bienen), ihre einzigartige Fähigkeit, den richtigen Weg zu finden. Diese Fähigkeit basiert auf der Verwendung von polarisiertem Licht als Kompass, der das visuelle System von Insekten ermöglicht.

Einige Autoren betrachteten Insekten als eindeutige „Maschinen“ (McFarland D., 1988). Allerdings in ethologischen Experimenten den letzten Jahren Fähigkeit wurde nachgewiesen Bienen zu den unterschiedlichsten Formen des Lernens. Sogar eine winzige Fliege Drosophila(Ihr Kopfganglion enthält 50-mal weniger Neuronen als eine Biene) ist lernfähig.

Plastizität impliziert die Möglichkeit, genetisch bedingtes Verhalten zu korrigieren. Von den Wirbellosen ist diese Fähigkeit am deutlichsten bei Vertretern der Kopffüßer zu beobachten. So, Krake(Oktopus dofleini) ist zu sehr komplexen Lernformen fähig (Abb. 8.2). Neuronenkonzentration Krake bildet das größte und komplexeste Ganglion der Wirbellosen (Wells M., 1966). Die wichtigste Rolle spielen dabei die Sehlappen.

Reis. 8.2. Der Oktopus ist zu sehr komplexen Lernformen fähig.

Da die Evolution des Nervensystems der Wirbeltiere, insbesondere der Säugetiere, in Richtung Plastizität verlief, wird diese Variante meist als fortschrittlicher dargestellt. Allerdings geht in der Natur alles auf Kosten von etwas – jeder Vorteil ist gleichzeitig eine Schwäche. Das Nervensystem von Insekten ermöglicht die Speicherung einer großen Menge an Verhaltensprogrammen in einem winzigen Volumen von Nervenganglien mit einem effizienten System der hormonellen Regulierung. Tatsächlich bezahlten sie die Kompaktheit und Sparsamkeit ihres Nervensystems mit einem Mangel an Individualität. „Regulierung“ verhindert, dass selbst hochorganisierte Insekten ihr Verhalten wirksam korrigieren. Doch das „superplastische“ menschliche Gehirn erwies sich als solch eine evolutionäre Errungenschaft, für die er einen zu hohen Preis zahlen musste. Wir werden dies in späteren Kapiteln erfahren.

Man sollte bedenken, dass keine Struktur so viele Geheimnisse birgt wie das Nervensystem. Wir betonen, dass die Komplexität des Verhaltens nicht direkt mit der Struktur des Nervensystems zusammenhängen kann. Bei Vertretern mit dem „primitivsten“ Nervensystem können mitunter außergewöhnlich komplexe Verhaltensweisen beobachtet werden. In einigen Studien insbesondere Hymenopteren Ameisen(Abb. 8.3) zeigte phänomenale intellektuelle Fähigkeiten (Reznikova Zh.I., 2005). Worauf sie basieren, bleibt ein Rätsel. Umgekehrt stellte sich heraus, dass die Starrheit des genetischen Rahmens im Verhalten selbst bei den „plastischsten“ Arten, einschließlich des Menschen, viel höher war als bisher angenommen.

Reis. 8.3. Haben Ameisen kognitive Fähigkeiten?

Die Konzepte von Starrheit und Plastizität sollten nur als Pole eines einzigen Kontinuums betrachtet werden, ähnlich dem Kontinuum der genetischen Determinierung des Verhaltens. Darüber hinaus können bei einer Art unterschiedliche Verhaltensaspekte durch unterschiedliche Plastizitätsgrade gekennzeichnet sein.

Zum Abschluss dieses Abschnitts möchte ich noch auf die Frage der Terminologie eingehen. Viele Autoren bezeichnen die Kopfganglien von Insekten, Kopffüßern und höheren Krebstieren als Gehirn. Darüber hinaus wird der Begriff „Gehirn“ manchmal im Zusammenhang mit den Kopfganglien anderer Wirbelloser verwendet. Diesem Ansatz möchte ich widersprechen. Aber nicht, weil Wirbellose für ihre Nervenzentren einen so „hohen Titel“ „nicht würdig“ wären. Die höheren Wirbellosen zeigen kein weniger perfektes Verhalten als viele Wirbeltiere. Wir haben bereits festgestellt, dass es nicht notwendig ist, die Frage der Progressivität eindeutig zu lösen. Ich schlage vor, den Begriff „Gehirn“ nur für Wirbeltiere zu belassen und mich ausschließlich auf die Strukturprinzipien der Organisation des Nervensystems als Ableitung des Neuralrohrs zu stützen.

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