Развитие нервной системы в фило- и онтогенезе

1. Развитие нервной системы в фило- и онтогенезе

Психологи I курс
С.Н. Малафеева
1

2. Филогенез центральной нервной системы

• Филогенез – это процесс исторического
развития живой природы, отдельных
групп организмов или органов и систем.
2

3.

• Впервые нервная система появляется у
кишечнополостных животных. Их нервная
система является диффузной, то есть у них
отсутствует выраженное скопление нервных
клеток, образующее более менее равномерную
нервную сеть.
• Такая нервная система может организовывать
только простые движения – например, гидра
сжимается в комочек, если к ней прикоснуться
иголкой.
• Нервные клетки гидры равномерно
распределены по поверхности тела, образуя
некоторые скопления в районе ротового
отверстия и подошвы.
• Диффузная нервная сеть проводит возбуждение
во всех направлениях.
3

4. Строение диффузной нервной системы кишечнополостного животного: 1 – ротовое отверстие; 2 – щупальце; 3 - подошва

4

5.

• Следующим этапом эволюции являются черви. У типа
кольчатых червей тело разделено на сегменты, и в
каждом из них находятся ганглии – скопления нервных
клеток и тяжи. Такая нервная система называется
узловой.
• Структурной основой такой нервной системы является
ганглий – парное скопление нервных клеток,
расположенных по одному в каждом сегменте.
• Нервные клетки в ганглии располагаются по периферии.
Ганглий находится на брюшной стороне сегмента под
кишечной трубкой и посылает чувствительные и
двигательные волокна в свой сегмент и в два соседних.
Таким образом, каждый ганглий имеет три пары боковых
нервов, каждый из которых является смешанным и
иннервирует свой сегмент.
• Имеется мощный надглоточный узел, соединенный с
подглоточным узлом, а через него и с брюшными
узлами, это свидетельствует о зарождении центральной
нервной системы у данных животных.
5

6. Схема строения узловой нервной системы насекомого: 1 - надглоточный нервный ганглий; 2 – подглоточный нервный ганглий; 3 –

сложный
слившийся ганглий грудного
сегмента; 4 – брюшной ганглий;
5 – периферический нерв; 6 коннектива
6

7.

• Узловая нервная система в процессе эволюции
получила дальнейшее развитие у моллюсков и
членистоногих.
• Нервная система членистоногих (особенно
насекомых) развивалась в направлении усложнения
и усовершенствования различных функций.
• У некоторых видов насекомых не только нервная
система, но и органы чувств достигают вершины
развития среди беспозвоночных животных.
• Таким образом, нервная система у беспозвоночных
способна не только обеспечивать различной
сложности безусловно-рефлекторные двигательные
акты, но и являться основой для некоторых форм
научения.
• Кроме того, увеличение ганглиев переднего
(головного) сегмента тела отражает основную
тенденцию развития нервной системы, называемую
цефализацией.
7

8.

• У позвоночных животных происходит
образование единой нервной трубки.
Этот тип строения нервной системы
называется трубчатой.
Представитель – ланцетник, и
первоначально у него она не
разделялась на головной и спинной
мозг, но уже у круглоротых рыб это
деление отмечается вполне отчетливо.
8

9. План строения хордовых животных

9

10.

• По мере эволюционного развития головной мозг все
больше развивался, а внутри самого головного мозга все
большее развитие получали отделы переднего мозга.
• Выход животных на сушу дал новый толчок и к развитию
органов чувств, и к совершенствованию нервной системы.
• Так у земноводных, а рептилий впервые появляется кора
конечного мозга. У птиц кора конечного мозга развита еще
слабо, однако значительных размеров достигает
полосатое тело (подкорковое ядро), которое выполняет
функцию высших форм нервной деятельности птиц.
• Наивысшего развития кора головного мозга и сам мозг
получают у млекопитающих. У низших млекопитающих
(грызунов, зайцеобразных) в новой коре еще отсутствуют
ассоциативные области. А у более высоко
организованных (копытных, хищных, и особенно у
приматов) новая кора имеет очень сложное строение и
состоит из борозд и извилин.
10

11. Онтогенез центральной нервной системы

• Онтогенез или индивидуальное развитие
организма – начинается от момента
зарождения (зачатия) и до смерти.
• В онтогенезе в связи с последовательными
биохимическими, физиологическими и
морфологическими изменениями выделяются
три периода: начальный, зародышевый
или эмбриональный; постэмбриональный
или постнатальный.
11

12.

• Начальный период охватывает первую неделю
развития (с момента оплодотворения яйцеклетки до
имплантации ее в слизистую оболочку матки).
• Зародышевый период – от начала второй недели до
конца восьмой недели (с момента имплантации до
завершения закладки органов и длится до рождения). В
этом периоде происходит усиленный рост организма.
• Постнатальный период начинается после рождения.
В нем выделяются следующие возрастные периоды:
новорожденный (1 – 10 день), грудной возраст (10
день – 1 год), ранее детство ( 1-3 года), первое
детство (4 – 7 лет), второе детство (8 – 12 лет),
подростковый период ( 13 – 16 лет), юношеский
возраст ( 17 – 21 год), первый зрелый возраст (22 –
35 лет), второй зрелый возраст ( 36 – 60 лет),
пожилой возраст (61 – 74 года), старческий
возраст ( с 75 лет), долгожители (после 90 лет).
Завершается онтогенез естественной смертью.
12

13.

• Согласно биогенетического закона, в онтогенезе
нервная система повторяет этапы филогенеза.
• В начале происходит дифференцировка
зародышевых листков (эктодерма, мезодерма,
энтодерма). Из клеток эктодермального
зародышевого листка образуется мозговая или
медуллярная пластинка. Ее края в результате
неравномерного размножения ее клеток сближаются,
а центральная часть наоборот, погружается в тело
зародыша. Затем края пластинки смыкаются –
образуется медуллярная трубка.
• В дальнейшем из задней ее части образуется
спинной мозг, из передней – головной мозг. Канал
медуллярной трубки превращается в центральный
канал спинного мозга и желудочки головного мозга.
13

14. Образование нервной трубки из эктодермы

14

15.

• Нервная трубка представляет собой
эмбриональный зачаток всей нервной
системы человека. Из нее в дальнейшем
формируется головной и спинной мозг, а
также периферические отделы нервной
системы.
• При смыкании нервного желобка по бокам в
области его приподнятых краев – нервных
валиков с каждой стороны выделяется группа
клеток, которая по мере обособления
нервной трубки от эктодермы образует между
нервными валиками и эктодермой сплошной
слой – ганглиозную пластинку, которая
служит исходным материалом для клеток
чувствительных нервных узлов и узлов
вегетативной нервной системы.
15

16.

• Нервная трубка на ранней стадии своего
развития состоит из одного слоя клеток
цилиндрической формы, которые в
дальнейшем интенсивно размножаются, и
количество их увеличивается; в результате
стенка нервной трубки утолщается.
• В дальнейшем клетки внутреннего слоя
превращаются в эпендимоциты, которые
выстилают центральный канал спинного
мозга.
• Клетки среднего слоя дифференцируются в
двух направлениях: часть их превращается в
нейроны, другая часть в глиальные клетки.
16

17. Схема дифференцировки нервной системы человека

17

18. Развитие головного мозга

• Головной мозг развивается из мозговых пузырей.
• В начале появляются два пузыря, затем задний пузырь делится
еще на два. Образовавшиеся три пузыря дают начало
переднему, среднему и ромбовидному мозгу (первый месяц
эмбрионального развития).
• К 1,5 месяцам эмбрионального периода передний мозг делится
на конечный мозг (полушария головного мозга и базальные
ганглии) и промежуточный мозг. А ромбовидный мозг – на
задний мозг (мозжечок, варолиев мост) и продолговатый мозг.
Этот этап онтогенеза мозга называется стадией пяти
мозговых пузырей.
• Продолговатый мозг непосредственно переходит в спинной мозг
к 3 месяцам внутриутробного развития завершается развитие
основных отделов мозга.
• К 4-му месяцу эмбриогенеза полушария головного мозга
увеличиваются и покрывают с наружной стороны все остальные
отделы мозга. Затем все отделы центральной нервной системы
интенсивно развиваются и к моменту рождения имеют
структуру, которая присутствует на протяжении жизни.
18

19.

• К концу 4-го месяца внутриутробного
развития осуществляется покрытие
миелином афферентных (чувствительных)
нервных волокон.
• На 6-м месяце обнаруживается миелин на
эфферентных (двигательных) волокнах.
• Миелинезация нервных волокон
корковоспинномозговых путей начинается на
последнем месяце внутриутробной жизни и
продолжается в течение года после
рождения.
19

20. Этапы развития головного мозга человека

20

21.

• После рождения мозг увеличивается в размерах, но его
принципиальное строение не меняется.
• Головной мозг новорожденного весит 300 – 400г. К 8-му месяцу
после рождения вес мозга удваивается, а к 4-5 годам
утраивается. Масса мозга растет в основном за счет увеличения
количества отростков и их миелинезации.
• В постнатальный период происходит окончательное созревание
всех отделов центральной нервной системы и, в частности,
коры головного мозга, которая играет особую роль в механизмах
усовно-рефлекторной деятельности.
• В период полового созревания отмечается половая
дифференцировка мозга. Максимального веса мозг мужчин
достигает к 20 – 29 годам, а женщин – к 15 – 19 годам. После 50
лет мозг уплощается, вес его падает и в старости может
уменьшиться на 100г.
• В течение всей жизни человека мозг активно изменятся,
приспосабливаясь к условиям внешней и внутренней среды.
Часть этих изменений носит генетически запрограммированный
характер, часть является относительно свободной реакцией на
условия существования. Онтогенез нервной системы
заканчивается только со смертью человека.
21

22.

22