Головной мозг – это орган центральной нервной системы хордовых животных, который отвечает за координацию и регуляцию деятельности всего организма в целом.
Особенности развития головного мозга Хордовых
Головной мозг наряду со спинным мозгом выполняет ряд очень важных для организма хордового животного функций, а именно: позволяет наладить процесс работы всего организма, интегрирует в единую систему отдельные функции каждого органа и всего организма в целом. Кроме того, центральная нервная система отражает адаптационный потенциал и эволюционную приспособленность всех хордовых животных.
Нервная система хордовых животных (любая ее часть) развивается из эктодермы и выглядит как нервная трубка с полостью – невроцелем.
Для самого примитивного хордового – Ланцетника характерно расположение органов чувств, а именно глазков Гесса, внутри головного отдела или расширения нервной трубки. Считается, что эта область является гомологом головного мозга более эволюционно развитых Хордовых животных.
Эмбриогенез головного мозга позвоночных животных проходит несколько стадий:
- мозговой пузырь делится на 3 пузыря: передний, средний и задний;
- затем происходит деление переднего пузыря еще на два отдела: передний и промежуточный мозг;
- из среднего мозгового пузыря образуется средний мозг, а из заднего – задний мозг и мозжечок, и продолговатый мозг.
Сравнительная характеристика головного мозга различных Хордовых
Под влиянием эволюции строение и функции головного мозга различных хордовых существенно меняются. Рыбы и амфибии обладают наиболее развитым средним мозгом, поскольку он является высшим интегрирующим отделом живых организмов с ихтиопсидным типом развития.
Для пресмыкающихся характерно максимальное развитие переднего отдела головного мозга, поскольку в нем развиты полосатые тела или высший интегративный отдел. На крышке больших полушарий формируются островки коры. Такой тип становления головного мозга называется зауропсидным типом.
У млекопитающих формируется крыша переднего мозга и такой тип развития головного мозга называется маммальным типом. Маммальный тип головного мозга считается наиболее продвинутым в эволюционном плане благодаря наличию интеграционной функции и возможности формировать те или иные элементы высшей нервной деятельности.
К основным эволюционным преобразованиям нервной системы позвоночных также относят: усиление координирующей функции за счет увеличения численности нервных клеток и их дифференцировки с образованием нервного центра и узлов.
Также эволюцию головного мозга хордовых животных сопровождает процесс субституции.
Субституция – это замещение ихтиопсидного типа более прогрессивным зауропсидным, маммальным, замещение архикортекса неокортексом.
Расширение числа функций, выполняемых головным мозгом связано с синтетическим единством высшей нервной деятельности и гуморальной регуляции.
Кроме того, можно выделить более сложные направления эволюции головного мозга хордовых животных:
- постепенное увеличение его объема. Объем мог увеличиваться за счет развития различных долей головного мозга, но при этом всегда имел тенденцию к укрупнению;
- формирование изгибов и дифференцировка отделов головного мозга. Передний изгиб – область среднего мозга, средний изгиб – изгиб моста, а задний изгиб в области продолговатого мозга;
- формирование коры переднего мозга, извилин и борозд. Извилины и борозды давали возможность головному мозгу хордовых уместиться в черепной коробке при этом обладая достаточно большой площадью поверхности;
- развитие и совершенствование различных органов чувств.
У хордовых можно наблюдать существенные различия. Например, передний мозг рыб не делится на полушария, а его основную массу составляет дно с полосатыми телами. Обонятельные доли небольшого размера. Максимально развит средний отдел мозга. В среднем мозге он представлен зрительными долями и служит зрительным нервным центром. В среднем мозге происходит интеграция сигналов из внешней окружающей среды. У рыб также хорошо развит мозжечок, поскольку они совершают массу разнообразных движений.
У амфибий мозжечок развит гораздо слабее, но полушария развиты лучше, чем у рыб. Функцию интегрирующего центра сохраняет средний мозг.
Рептилии обладают в более разнообразных условиях, поэтому у них более крупным становится передний мозг. Также у них хорошо развиты обонятельные доли. У рептилий имеется зачатки коры головного мозга или древней коры архипалиума. Интеграцию берут на себя полосатые тела. Мозжечок развивается лучше, чем у амфибий.
Млекопитающие обладают очень хорошо развитым передним мозгом. Размеры увеличиваются за счет крыши мозга, она уже полностью покрыта корой. Кора получает название неопаллиума. Она обладает сложной структурой и имеет несколько клеточных слоев. Кора представлена бороздами и извилинами.
В коре головного мозга млекопитающих расположены центры органов чувств и психической деятельности. Кора берет на себя функции интегрирующего центра и этот тип мозга называют маммальным. Средний мозг уменьшается в размерах и два холма заменяются четырьмя. Передние бугры пластинки четверохолмия связываются с рецепторами зрения. Задние бугры четверохолмия называются слуховыми. Мозжечок увеличивается в размерах и имеет более сложную структуру.
Для мозга млекопитающих характерна функциональная асимметрия. Правое полушарие переднего мозга реализует контроль над образным мышлением, а левое полушарие вбирает в себя центры письменности и устной речи. Межполушарная асимметрия позволила млекопитающим рационализировать работу нервной системы и привести к общему знаменателю работу всех систем органов.
Таким образом, эволюция головного мозга хордовых животных проходила по принципу усложнения и повсеместной дифференцировки. Но на эту тенденцию также наложил отпечаток тот факт, что все животные обитают в различных средах обитания и по-разному приспосабливаются к особенностям собственного оригинального образа жизни.
