Нервные системы примитивных беспозвоночных

Нервные системы примитивных беспозвоночных представляют собой нейроны, объединенные в группы — ганглии. Каждый ганглий обычно содержит от 500 до 1500 нейронов. Простейшей схемой, посредством которой природа объединяет клетки в нервную систему, является рефлекторная дуга. Она состоит из групп нейронов, идущих от сенсорных клеток, специализированных на восприятии информации из внешней среды, к клеткам-посредникам, и групп нейронов, идущих от центра к органам движения или действия. Рефлекторная дуга как элементарная часть нервной системы позволила организму осуществить принцип научения или приспособления к окружающей среде. Например, полезный рефлекс отдергивания руки от горячего предмета у человека осуществляется группой нейронов, идущих от чувствительных клеток кожи в центральную нервную систему, где информация «замыкается» и передается через нервные пути клеткам, активизирующим определенные группы мышц.

Последующие исследования показали, что понятие рефлекторной дуги нужно заменить понятием рефлекторного кольца. Выяснилось, что в мышце существуют чувствительные окончания, называемые проприорецепторами. Мышца, изменяя форму при движении, вызывает раздражение в проприорецепторах. Эти сигналы переключаются на клетки, управляющие движением мышц, и вносят изменения в состояние мышцы. Схематически этот процесс можно изобразить следующим образом:

[Схема взята из книги Н. А. Берштейна «О построении движения» (1947 г.)].

У более развитых организмов эволюция нервной системы происходила путем увеличения звеньев в цепи и, главным образом, увеличения числа и сложности связей клеток-посредников. Уже у животных, чуть более совершенных, чем медузы, наблюдается концентрация клеток-посредников в систему ганглиев (нервных узлов) и далее в единую центральную нервную систему. Если сопоставить количество нейронов, входящих в центральную нервную систему, — бывших клеток-посредников, и количество нейронов, осуществляющих передачу информации органам движения, т. е. периферической нервной системы, то разница оказывается впечатляющей. Нейронов в центральной нервной системе около 10¹⁰; клеток мотонейронов (управляющих движением) — два-три миллиона. Таким образом, нашу нервную систему можно сравнить с организацией, где на каждого исполнителя приходится по тысяче начальников и секретарей. Как же функционирует, управляет этот «административный корпус»? Как он устроен?