Desenvolvimento do sistema nervoso

Qualquer organismo vivo que esteja em um determinado habitat constantemente interage com ele. Do ambiente externo, o organismo vivo recebe o alimento necessário para a vida. No ambiente externo é a alocação de substâncias que são desnecessárias para o corpo. O ambiente externo tem um efeito favorável ou adverso sobre o corpo. O organismo vivo reage a essas influências e mudanças no ambiente externo alterando seu estado interno. A reação de um organismo vivo pode se manifestar sob a forma de crescimento, fortalecimento ou enfraquecimento de processos, movimentos ou secreção.

Os organismos unicelulares mais simples não têm um sistema nervoso. Todas essas reações são manifestações da atividade de uma célula.

Em organismos multicelulares, o sistema nervoso consiste em células que estão conectadas entre si por processos capazes de perceber irritação de qualquer parte da superfície do corpo e enviar impulsos para outras células, regulando sua atividade. Os efeitos do meio ambiente são percebidos por células ectodérmicas externas. Tais células se especializam na percepção de estimulação, sua transformação em potenciais bioelétricos e a realização de excitação. Das células ectodérmicas imersas na profundidade do corpo, existe um sistema nervoso organizado primitivo de organismos multicelulares. Este sistema nervoso, de forma simples , ou difuso, mais simples , é encontrado em coelentados, por exemplo, na hidra. Nestes animais, distinguem-se dois tipos de células. Uma delas - as células receptoras - está localizada entre as células da pele (ectoderma). Outras - células efetoras estão na profundidade do corpo, estão conectadas entre si e com células que fornecem uma resposta. A irritação de qualquer parte da superfície da hidra do corpo leva à excitação de células de maior profundidade, pelo que o organismo multicelular vivo exibe atividade motora, captura alimentos ou escapa do inimigo.

Em animais mais altamente organizados, o sistema nervoso é caracterizado pela concentração de células nervosas que formam centros nervosos, ou nódulos nervosos (gânglios), com os troncos nervosos escapando deles. Nesta fase do desenvolvimento do mundo animal, aparece uma forma nodal do sistema nervoso. Em representantes de animais segmentados (por exemplo, em worms com anel), os nós nervosos estão localizados ventralmente no tubo digestivo e são unidos por troncos nervosos transversais e longitudinais. A partir desses nós, os nervos saem, cujos ramos terminam também dentro desse segmento. Os gânglios segmentados servem como centros reflexos dos segmentos correspondentes do corpo de animais. Os troncos nervosos longitudinais conectam nós de diferentes segmentos entre si em uma metade do corpo e formam duas cadeias longitudinais do abdômen. Na extremidade cefálica do corpo, dorsal à faringe, há um par de nós nasofaríngeos maiores que se conectam ao par de nós da cadeia abdominal com o anel nervoso periférico. Esses nós são mais desenvolvidos do que outros e são o protótipo do cérebro de animais vertebrados. Esta estrutura segmentar do sistema nervoso permite, quando irrita certas áreas da superfície do corpo do animal, não envolver todas as células nervosas do corpo na resposta, mas usar apenas as células deste segmento.

O próximo estágio do desenvolvimento do sistema nervoso é que as células nervosas não estão mais na forma de nós separados, mas formam um cordão nervoso contínuo alongado dentro do qual existe uma cavidade. Nesta fase, o sistema nervoso é chamado de sistema nervoso tubular. A estrutura do sistema nervoso na forma de um tubo neural é característica de todos os representantes dos cordados - dos animais cranianos e mamíferos mais simples e do homem.

De acordo com o metamerismo do corpo de acordes, um único sistema nervoso tubular consiste em uma série de estruturas repetitivas idênticas ou segmentos. Os processos dos neurônios que compõem esse ramo do segmento nervoso, como regra, em um certo segmento do corpo correspondente a este segmento e sua musculatura.

Assim, a melhoria das formas de movimento dos animais (do método peristáltico no mais simples multicelular para o movimento com a ajuda dos membros) levou à necessidade de melhorar a estrutura do sistema nervoso. Nos cordados, a região do tronco do tubo neural é a medula espinhal. Na medula espinal, e na porção de tronco formado por um cérebro em cordados em regiões ventral do tubo neural localizado "a motor" células, axónios que formam o ( "motor") raízes e dorsal frontal - células nervosas, que entram em axónios de contacto "sensível" células localizadas nos nós da coluna vertebral.

Na extremidade da cabeça do tubo neural em ligação com o desenvolvimento nas partes anterior do corpo e detecta a presença aqui do aparelho branquial, as secções iniciais do aparelho digestivo e respiratório estrutura segmentar do tubo neural e armazenado a, no entanto, a sofrer alterações significativas. Estas partes do tubo neural são o germe, do qual o cérebro se desenvolve. O espessamento das secções anteriores do tubo neural e a expansão de sua cavidade são os estágios iniciais da diferenciação cerebral. Tais processos já são observados nos ciclostomos. Nos estágios iniciais da embriogênese em quase todos os animais cranianos, a cabeça do tubo neural consiste em três bolhas primárias do nervo: o romboencefalo, localizado mais próximo da medula espinhal, mesencefalo e anterior (prosencefalo). O desenvolvimento do cérebro ocorre em paralelo com a melhora da medula espinhal. O surgimento de novos centros no cérebro coloca centros já existentes da medula espinhal em uma posição subordinada. Nestas áreas do cérebro que se relacionam com deuterencephalon (losango cérebro), é o desenvolvimento de nervo brânquia nuclear (X par - o nervo vago), existem centros que regulam os processos de respiração, digestão, a circulação sanguínea. Uma influência indubitável no desenvolvimento do colo do útero é causada pelos receptores de estática e acústica que já estão ocorrendo em peixes baixos (VIII par - pré-porta-cochlear nervo). A este respeito, nesta fase do desenvolvimento do cérebro, o cérebro posterior (o cerebelo e a ponte do cérebro) é predominante sobre as outras divisões. A aparência e a melhoria dos receptores de visão e audição determinam o desenvolvimento do mesencéfalo, onde são colocados os centros responsáveis pelas funções visuais e auditivas. Todos esses processos ocorrem em conexão com a adaptabilidade do organismo animal ao habitat aquático.

Nos animais de um novo habitat - no ambiente do ar, há uma reestruturação adicional tanto do organismo como de todo e do sistema nervoso. O desenvolvimento do analisador olfativo provoca rearranjo adicional da extremidade anterior do tubo neural (a bexiga cerebral anterior, onde se colocam os centros que regulam a função do sentido do olfato), aparece o chamado cérebro olfativo (rinencefalo).

Das três bolhas primárias devido à maior diferenciação do cérebro anterior e romboidal, distinguem-se as 5 divisões (bolhas cerebrais) seguintes: o cérebro terminal, o cérebro intermediário, o cérebro médio, o cérebro e a medula oblongada. O canal central da medula espinhal na extremidade do tubo neural torna-se um sistema de cavidades interligadas, denominadas ventrículos do cérebro. O desenvolvimento adicional do sistema nervoso está associado ao desenvolvimento progressivo do prosencéfalo e ao surgimento de novos centros nervosos. Esses centros em cada estágio subseqüente ocupam uma posição mais próxima da cabeça e subordinam a sua influência aos centros pré-existentes.

Centros nervosos mais antigos, formados nos estágios iniciais de desenvolvimento, não desaparecem, mas são armazenados, ocupando uma posição de subordinação em relação ao mais recente: Então, juntamente com uma primeira nos centros auditivos rombencéfalo (núcleos) nas fases posteriores dos centros auditivos aparecem, em média, e depois no cérebro final. Amphibia no prosencéfalo já está formando um rudimento dos futuros hemisférios, no entanto, como os répteis, quase todos os seus departamentos pertencem ao cérebro olfatório. Nos anfíbios cerebrais anteriores (finais), os répteis e os pássaros distinguem entre os centros subcorticais (o núcleo do estriado) e o córtex, que tem uma estrutura primitiva. O desenvolvimento subseqüente do cérebro está associado ao surgimento de novos centros receptores e efetores no córtex, que subordina os centros nervosos de ordem inferior (no tronco cerebral e medula espinhal). Estes novos centros coordenam as atividades de outras partes do cérebro, integrando o sistema nervoso em um todo funcional estrutural. Este processo é chamado de corticolização da função. O desenvolvimento melhorado do cérebro terminal em animais vertebrados superiores (mamíferos) leva ao fato de que este departamento prevalece sobre todos os outros e cobre todos os departamentos sob a forma de um manto ou córtex cerebral. O córtex antigo (paleocortex), e depois a casca antiga (archeocortex), que ocupam os hemisférios dorsal e dorsolateral em répteis, são substituídos por uma nova casca (neocórtex). As antigas divisões são empurradas para a superfície inferior (ventral) dos hemisférios e, por assim dizer, juntas, se transformam em um hipocampo (chifre de amônia) e nas partes adjacentes do cérebro.

Simultaneamente com esses processos, a diferenciação e a complicação de todas as outras partes do cérebro ocorrem: intermediário, médio e posterior, reorganização de ambos os caminhos ascendentes (sensoriais, receptores) e descendentes (motor, efetor). Assim, em mamíferos superiores, a massa de fibras de caminhos piramidais que conectam os centros do córtex dos hemisférios cerebrais com as células motoras dos chifres anteriores da medula espinhal e os núcleos motores das secções do tronco do cérebro crescem.

O maior desenvolvimento do córtex dos hemisférios é no homem, o que é explicado por sua atividade trabalhista e o surgimento da fala como meio de comunicação entre pessoas. IPPavlov, que criou a doutrina do segundo sistema de sinal, o substrato material deste último considerou um córtex complexo dos hemisférios cerebrais - um novo córtex.

O desenvolvimento do cerebelo e da medula espinhal está intimamente relacionado com a mudança na forma como o animal se move no espaço. Assim, em répteis que não têm extremidades e movem-se devido a movimentos do tronco, a medula espinal não tem espessamento e consiste em segmentos aproximadamente iguais. Nos animais que se deslocam pelos membros, o espessamento aparece na medula espinhal, cujo grau de desenvolvimento corresponde ao significado funcional dos membros. Se os membros anteriores estão mais desenvolvidos, por exemplo em aves, o espessamento cervical da medula espinhal é mais pronunciado. No cerebelo, os pássaros têm protrusões laterais - um remendo é a parte mais antiga dos hemisférios cerebelares. Os hemisférios do cerebelo estão se formando, o verme cerebelar atinge um alto grau de desenvolvimento. Se as funções dos membros traseiros são predominantes, por exemplo em cangurus, o espessamento lombar é mais pronunciado. Nos seres humanos, o diâmetro do espessamento cervical da medula espinhal é maior que o da coluna lombar. Isso ocorre porque a mão, que é o órgão do trabalho, é capaz de produzir movimentos mais complexos e diversos do que o membro inferior.

Em conexão com o desenvolvimento de centros superiores de controle da atividade de todo o organismo no cérebro, a medula espinhal cai em uma posição subordinada. Ele retém o aparelho segmentado mais antigo de suas próprias conexões da medula espinhal e desenvolve um aparelho supra-segmentar de relações bilaterais com o cérebro. O desenvolvimento do cérebro se manifestou na melhoria do aparelho receptor, a melhoria dos mecanismos de adaptação do organismo ao meio ambiente, alterando o metabolismo, corticolização de funções. Nos seres humanos, devido à retidão e em relação à melhoria dos movimentos das extremidades superiores no processo de atividade trabalhista, os hemisférios cerebelares são muito mais desenvolvidos do que nos animais.

O córtex dos hemisférios cerebrais é um conjunto de extremidades corticais de todos os tipos de analisadores e representa um substrato material do pensamento especificamente visual (de acordo com IP Pavlov, o primeiro sistema de sinais da realidade). O desenvolvimento do cérebro em uma pessoa é determinado pelo uso consciente de ferramentas, o que permitiu que uma pessoa não se adapte apenas às condições ambientais em mudança, como os animais, mas também a influenciar o ambiente externo. No processo de trabalho social, a fala surgiu como um meio de comunicação necessário entre as pessoas. Assim, uma pessoa tem a capacidade de abstrair o pensamento e formou um sistema de percepção da palavra, ou sinal, - o segundo sistema de sinal, de acordo com IP Pavlov, cujo substrato material é o novo córtex do grande cérebro.

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