Лекция 1 предмет и задачи зоосихологии

Вид материалаЛекция

Содержание


Нейробиологические основы зарождения психики
Клеточное строение нервной системы
Типы организации нервной системы
Беспозвоночные животные
Членистоногие и сходные с ними группы
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9
^

НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАРОЖДЕНИЯ ПСИХИКИ



Для понимания законов поведения животных необходимо знать строение и функции наблюдаемого существа.

Любое животное состоит из множества органов; каждый орган обладает определенной самостоятельностью, хотя может функционировать только в связи с другими органами.

Для интеграции взаимодействия органов необходим эффективный механизм. В то же время каждый организм должен получать информацию о внешнем мире. А самое главное, организм должен уметь передать внешние и внутренние сигналы к органам, выполняющим конкретную деятельность животного.

Все это осуществляется посредством особого отдела организма – нервной системы.

Нервная система различных животных разнообразна, но она выполняет одни и те же функции. Она должна собирать информацию о состоянии организма животного, об окружающем мире и формировать поведения, основываясь на индивидуальном опыте.

Основная функция нервной системы – поиск способа оптимального существования животного. Изучает эти процессы наука – нейробиология.

^

Клеточное строение нервной системы


Нервная система – это группа специализированных клеток, которые воспринимают, обрабатывают, создают, хранят и используют информацию о внешней среде и внутреннем состоянии организма. У нервных клеток – нейронов – можно выделить три характерные области: клеточное тело, дендриты, аксон.

Тело содержит ядро и биохимический аппарат синтеза молекул, необходимых для жизнедеятельности клетки. Обычно имеет округлую, веретеновидную или пирамидальную форму.

Дендриты представляют собой тонкие трубчатые отростки, которые многократно ветвятся в непосредственной близости от тела клетки, образуя ветвистое дерево, они формируют ту физическую поверхность, на которую поступают идущие к данному нейрону сигналы.

Аксоны распространяются далеко от тела клетки, их размеры от 1 мм до 1 м; выполняют функции линий связи между телом клетки и далеко расположенным органом – мишенью или отделом мозга.

Нейроны – это морфологические единицы-первичники, из которых построена нервная система, как позвоночных, так и беспозвоночных животных.


^ Типы организации нервной системы

Нейроны различаются по размеру, форме ветвления дендритов и аксонов, выделением различных химических веществ и физиологической активностью. Нервные клетки объединены в нервные системы различным образом.

1. Диффузное распределение нервных клеток, характерно для кишечнополостных. Клетки расположены однородно и снабжены многочисленными одинаковыми отростками, связанными только соседними нейронами, и объединенными в общую сеть. В сеть входят волокна, идущие от воспринимающих клеток эпителия или рецепторов, а из сети отходят двигательные волокна, оканчивающиеся на поверхности мышечных клеток.
  1. Ганглиозный тип организации нервной системы, который характерен для червеобразных, моллюсков и членистоногих. Клеточные тела передаточных и двигательных нейронов собраны в небольших зонах тела, которые называются ганглиями или узлами. В ганглиях расположены чувствительные нейроны или оканчиваются их аксоны, что позволяет ганглиозным клеткам получать информацию с периферии тела беспозвоночного.
  2. Трубчатая нервная система хордовых. Возникает головной и спинной мозг с полостью внутри, которая называется спинномозговым каналом или мозговыми желудочками. Между чувствительным и двигательным нейроном расположено большое количество вставочных нейронов, которые обрабатывают получаемую информацию. От качества переработки этой информации зависит сложность поведения животного или интеллектуальная деятельность человека.

Таким образом, организация нервной системы отражает этапы ее исторического развития и возможные формы строения в различных систематических группах животных.






^

Беспозвоночные животные



Кишечнополостные

Основной особенностью строения кишечнополостных является радиальная симметрия. Форма тела кишечнополостных в основном напоминает чашу, иногда уплощенную или удлиненную с простой полостью внутри, сообщающейся с внешней средой единственным отверстием, одновременно выполняющим функции рта и ануса. Органы у кишечнополостных отсутствуют, что говорит о тканевом уровне организации этих животных У них существует только два клеточных слоя со студенистой мезоглеей между ними.




Почти у всех кишечнополостных нервная система представлена диффузной сетью нейронов с отростками, лишенными оболочки. У всех кишечнополостных нервная сеть залегает в слое неклеточного вещества - мезоглее, расположенном между двумя слоями клеток, составляющих стенку тела. Из наружного слоя - эктодермы - нервная сеть получает информацию от хеморецепторных сенсорных ямок, светочувствительных глазков, сенсорных тактильных клеток и гравитационных рецепторов - статоцитов. Сигналы от этих рецепторов распространяются по нервной сети и идут к сократительным эпителиальным, железистым и пищеварительным клеткам эндодермы - внутреннего слоя. Однако у этого, общего для кишечнополостных, типа организации существуют многочисленные отклонения.

Нервная система кишечнополостных уже позволяет дифференцировать несколько типов рефлексов, отражающих уровни организации нервной системы в этой группе животных.
  1. Простые рефлексы, при участии которых возбуждение свободно распространяется по нервной сети.
  2. Локальные рефлексы, при участии которых возбуждение.!!!!!!!!!!!!!!!
  3. Ритмическая активность свободноплавающих и некоторых прикрепленных форм.

Нервная система кишечнополостных, организованная довольно просто с анатомической точки зрения, является основой крайне сложного и недостаточно исследованного поведения. Они имеют кратковременную и ассоциативную память. Так, если подбрасывать актиниям бумажку, пропитанную соком рыбы, через некоторое время у этих животных вырабатывается устойчивый рефлекс, и они отбрасывают ложную приманку. Примером ассоциативной памяти может служить то, что каждая актиния запоминает, в каком направлении было ориентировано ее ротовое отверстие.

Интересен также симбиоз кишечнополостных с различными видами животных. Например, рака-отшельника и актинии. Наблюдение за переселяющимися актиниями позволяют предположить, что их поведение не является суммой простых рефлексов, хотя механизм столь сложных реакций пока еще непонятен.

Червеобразные

К червеобразным относят животных, которые очень сильно различаются по размерам, форме тела, внутренней организации и образу жизни. Червя можно определить как билатерально - симметричное животное с мягким телом, длина которого в 2-3 раза и более превышает ширину. В отличие от двухслойной организации кишечнополостных, у червей возникает третий зародышевый слой клеток - мезодерма. Она расположена между эктодермой и эндодермой. Этот признак характерен для всех других вышестоящих многоклеточных животных. Появление третьего слоя клеток определяет появление дифференцировки тела червей на внутренние органы. У большинства червей легко можно обнаружить выделительные органы и органы размножения.

Для червей характерна билатеральная симметрия, т.е. у них есть хорошо выраженный передний (головной) и хвостовой концы тела и продольная ось, которая разделяет их тело на две более или менее симметричные половины. Наличие переднего конца тела, определяющего направление движения червя, привело к концентрации рецепторных нервных элементов в относительно небольшом участке тела - головной зоне. У большинства червей на головном конце тела имеется группа вкусовых клеток и светочувствительных элементов. Отростки этих клеток оканчиваются в головных скоплениях нейронов, носящих название ганглиев.

Конгломерат клеток, расположенных в головной части червя, может быть назван мозгом, поскольку выполняет характерные для него функции: получает, обрабатывает и передает к эффекторным органам информацию, поступающую от органов чувств.

У плоских червей нервная система централизована менее всего. Два боковых нервных ствола тянутся у них вдоль всего тела от переднего конца к заднему.

Боковые стволы соединены поперечными нервными пучками, а в зонах пересечений расположены тела нейронов. В общем виде нервная система плоских червей напоминает лестницу, поэтому она была названа лестничной. В головной части червя расположен мозг, который состоит как из брюшных, так и из спинных скоплений нервных клеток. Мозг плоских червей еще не играет принципиальной роли в поведении животного.







Значительно сложнее организована нервная система у кольчатых червей. Тело кольчатых червей разделено на сегменты, называемые метамерами. У кольчатых червей формируется ярко выраженная центральная нервная система. Клеточные тела нейронов сконцентрированы в отдельных сегментах так, что формируют два ряда нервных ганглиев. Ганглии каждого сегмента связаны поперечными волокнами между собой и продольными волокнами с ганглиями соседних сегментов. Ганглии сближены и образуют брюшную нервную цепочку. Головное скопление нервных клеток у кольчатых червей трансформировалось в настоящий мозг, расположенный над пищеводом. Ганглии имеют организацию, характерную для большинства беспозвоночных. У кольчатых червей имеются многочисленные рецепторы, специализирующиеся на восприятии чувства равновесия, света и химических веществ. В примитивной форме присутствует соматосенсорная система, которая позволяет воспринимать сигналы, приходящие с поверхности тела червя. Они имеют также специализированные рецепторы для осязания, ощущения давления и болевые рецепторы.








Для червей характерны все типы рефлексов, описанные для кишечнополостных. Однако организация нервной системы червей позволяет им проявлять более сложное поведение. Червеобразные способны к ассоциативному обучению.


^ Членистоногие и сходные с ними группы

Для этой обширной группы животных характерно наличие по всей длине тела конечностей, которые иннервируются парными ганглиями, организованными в брюшную нервную щепочку. В головной части нервные клетки объединены в крупные ганглии, называемые мозгом. У этих животных головной мозг выполняет основные и незаменимые функции по интеграции жизнедеятельности организма. Развитие головного мозга членистоногих явилось результатом длительной цефализации нервной системы. Цефализация - увеличение размеров нервных центров в головной части животного - обусловлена концентрацией сенсорных органов на переднем конце тела червей, членистоногих и сходных с ними животных.






У членистоногих обнаружена сегментация мозга, вызванная появлением специализированных отделов, в которых происходит переработка информации, получаемой от сенсорных органов. У них обнаружены грибовидные тала, которые участвуют в интеграции информации, поступающей от различных сенсорных систем. Они крайне сложно организованы и в них происходит анализ уже первично обработанных сигналов от дистантных анализаторов и брюшной нервной цепочки. По сути дела, грибовидные тела выполняют ассоциативные функции, позволяющие высшим беспозвоночным принимать решения на основе анализа информации, поступающей от всех систем организма. Функции грибовидных тел насекомых настолько совершенны, что некоторые виды могут проявлять поведенческие реакции аналогичные высшим позвоночным.

На уровне головного мозга осуществляется главный контроль рефлексов спонтанной активности ганглиев брюшной нервной цепочки. Он регулирует включение и выключение рефлекторных реакций низших центров, обладающих собственным аппаратом для организации конкретной деятельности. Большинство насекомых обладает хорошей памятью.

Т.о., у высших членистоногих мы сталкиваемся с новым качеством нервной системы. Их мозг выполняет настолько важные функции по интеграции поведения, что его утрата становится невосполнимой. У насекомых мы встречаем крайне сложное поведение. Например, забота о потомстве и существование общественных насекомых (термиты, муравьи, осы и др.). Внутри таких сообществ различные особи выполняют специфические функции, что повлекло за собой внутривидовую специализацию нервной системы. Это - вершина эволюции нервной системы беспозвоночных, поскольку выполнение общественных функций в других сообществах животных не приводит к морфологической трансформации нервной системы.