Айзек Азимов - Человеческий мозг

Однако человеческое тело не удается разделить на четко отличающиеся друг от друга сегменты. Во-первых, сегменты несколько искажены в результате эволюционных изменений, которые претерпели примитивные хордовые в ходе своего филогенетического развития. Вот яркая иллюстрация: диафрагма - это плоская мышца, отделяющая грудную полость от полости живота. Можно ожидать, что эта мышца иннервируется грудными нервами, но в действительности это не так. В эмбриональном периоде диафрагма формируется в области шеи плода, поэтому логично предположить, что она снабжается шейными нервами. Так в действительности и есть. Потом диафрагма спускается ниже и «тянет» за собой «свои» нервные стволы.

Кроме того, многие мышцы и другие органы формируются в местах, где к ним подходят нервы из двух прилежащих друг к другу сегментов. Такое перекрывание встречается весьма часто, и существует мало таких мышц, которые не получали бы иннервацию от двух сегментов. Это повышает надежность всей системы, поскольку в этом случае повреждение какого-либо нерва, конечно, ослабляет мышцу, но не приводит к полному ее параличу.

И наконец, сами нервы не находятся в полной изоляции друг от друга после того, как покидают спинной мозг. Несколько близлежащих нервов часто склонны переплетаться друг с другом, в результате чего образуются структуры, которые называются нервными сплетениями. При этом каждый нерв не теряет своей индивидуальности, но их переплетение настолько тесное, что практически невозможно проследить ход каждого индивидуального нерва в сплетении. Например, первые четыре нерва шейного отдела спинного мозга образуют шейное сплетение, а остальные четыре шейных нерва и четыре верхних грудных нерва образуют плечевое сплетение, так как оно располагается на уровне верхней части плеча. Другие грудные нервы не образуют сплетений, представляя собой индивидуальные межреберные нервы. Поясничные нервы вновь образуют сплетение, естественно, поясничное. Крестцовые нервы не отстают от поясничных и образуют свое, крестцовое сплетение.

Вообще, если происходит повреждение спинного мозга вследствие его заболевания или травмы, то в половине тела, расположенной ниже повреждения, наступает полная потеря чувствительности и развивается паралич. Если спинной мозг повреждается выше четвертого шейного позвонка, то развивается паралич грудной клетки и дыхания. Именно поэтому так опасно «ломать шею». Смерть при повешении наступает не столько от перелома шейных позвонков, сколько от разрыва спинного мозга в шейном отделе.

Различные спинно-мозговые нервы функционируют не изолированно, а в строгом взаимодействии друг с другом и с головным мозгом. Белое вещество спинного мозга состоит из пучков нервных волокон, которые идут вверх и вниз по ходу спинного мозга, соединяя между собой различные его части. Те волокна, которые передают импульсы вниз от головного мозга, называются нисходящими путями (трактами), а те, которые передают импульсы вверх, к головному мозгу, называются восходящими путями (трактами).

Я уже упоминал пирамидную систему - один из нисходящих путей. Этот путь берет начало в двигательной зоне коры головного мозга, проходит через базальные ганглии и ствол мозга, потом спускается вниз по обеим половинам спинного мозга, образуя синапсы, то есть соединения, с различными спинномозговыми нервами. Таким образом, мышцы конечностей и туловища, которые иннервируются спинно-мозговыми нервами, подчиняются произвольному контролю со стороны коры головного мозга. Другие нисходящие пути, например экстрапирамидная система, проходят через разные уровни центральной нервной системы. Мышцы туловища и конечностей, соединенные подобным образом со стволом мозга, подчиняются, например, импульсам, поступающим из мозжечка, что позволяет человеку сохранять равновесие при стоянии и ходьбе.

Восходящие пути собирают информацию о различных ощущениях и доставляют ее вверх, в головной мозг, через активирующую ретикулярную формацию. Именно благодаря этой информации головной мозг получает возможность принимать решения и адекватно реагировать на изменения во внешней среде.

АВТОНОМНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Нервные волокна можно разделить на два класса, в зависимости от того, иннервируют они органы, подчиняющиеся или не подчиняющиеся произвольному контролю. Органы, о которых мы думаем, что они подчиняются контролю сознания, являются но большей части скелетными мышцами. Именно с помощью произвольного сокращения различных групп мышц мы приводим в движение кости, соединенные между собой суставами, и заодно переносим в пространстве внекостные структуры. Движения конечностями, наклоны туловища, движения нижней челюстью, языком и управление мимикой - все это находится под контролем сознания.

Скелетные мышцы словно футляром одевают все внутренние органы и конечности, поэтому мы способны по желанию двигать всеми частями тела. При поверхностном взгляде может создаться впечатление, что мы способны двигать самим телом, а не мышцами. По этой причине нервы, идущие к скелетным мышцам и от них, называются соматическими нервными волокнами (от греческого слова «сома», что значит «тело»).

Внутри тела, вдали от невооруженного глаза, находятся органы, которые не подчиняются произвольному контролю со стороны сознания в истинном смысле этого слова. Вы можете, например, заставить себя дышать быстрее или глубже, но это трудно, и, как только вы устанете, дыхание вновь перейдет под контроль неосознаваемых механизмов и начнет осуществляться в автоматическом режиме, независимо от вашего сознания, которое вы можете потерять, если будете упорствовать в своих усилиях. Кроме того, вы не можете волевым усилием заставить сердце биться быстрее или медленнее (правда, если вы отличаетесь живым воображением, то можете это сделать, но не прямо, а опосредованно, например внушив себе сильный страх). Другие органы работают даже тогда, когда вы даже не задумываетесь об их существовании. Зрачки глаз сужаются и расширяются, то же самое происходит с различными мелкими сосудами в разных областях тела. Железы могут выделять больше или меньше секрета и так далее.

Те органы, которые не подчиняются произвольному контролю, обычно называются внутренними, или висцеральными. Этот термин, по-видимому, происходит от искаженного латинского слова, означающего «вязкий» или «липкий». Нервные волокна, которые снабжают висцеру, называются висцеральными нервами. Надо думать, что нервные волокна, которые управляют органами под контролем сознания, не могут следовать по организму теми же путями, что нервные волокна, которые управляют какими-либо органами без участия сознания. Последние, если можно так выразиться, замыкают контур, минуя сознание. Для этого в организме должны существовать какие-то особые нервные механизмы.