Odkar je evolucija dala življenju na Zemlji živčni sistem razpršenega tipa, je minilo še veliko razvojnih stopenj, ki so postale prelomnice v delovanju živih organizmov. Te stopnje se med seboj razlikujejo po vrstah in številu nevronskih formacij, po sinapsah, po funkcionalni specializaciji, po skupinah nevronov in po skupnosti njihovih funkcij. Obstajajo štiri glavne stopnje - tako je nastal živčni sistem difuznega tipa, stebelnega, vozliškega in cevastega.
značilnost
Najstarejši - živčni sistem razpršenega tipa. Prisoten je v živih organizmih, kot je hidra (celenterate - meduze, na primer). Za to vrsto živčnega sistema je lahko značilna množica povezav v sosednjih elementih, kar omogoča kakršno kolivzbujanje se precej prosto širi v vse smeri vzdolž živčnega omrežja. Razpršeni živčni sistem zagotavlja tudi zamenljivost, kar daje veliko bolj zanesljive funkcije, vendar so vse te reakcije netočne, nejasne.
Nodularni živčni sistem je značilen za rake, mehkužce in črve. Za to vrsto je značilno, da lahko vzbujanje poteka le na jasno in strogo opredeljene načine, saj imajo različno organizirane povezave živčnih celic. To je veliko bolj ranljiv živčni sistem. Če je eno vozlišče poškodovano, so funkcije telesa popolnoma motene. Vendar pa je nodalni tip živčnega sistema v svojih lastnostih natančnejši in hitrejši. Če je za koelenterate značilen razpršen tip živčnega sistema, potem imajo hordati cevasti živčni sistem, kjer so vključene značilnosti vozlišča in difuznega tipa. Višje živali so od evolucije vzele vse najboljše – tako zanesljivost, kot natančnost, lokalnost in hitrost reakcij.
Kako je bilo
Razpršeni tip živčnega sistema je značilen za začetne stopnje razvoja našega sveta, ko se je interakcija živih bitij - najpreprostejših organizmov - izvajala v vodnem okolju primitivnega oceana. Protozoji so izločali določene kemikalije, ki so se raztopile v vodi, in tako so prvi predstavniki življenja na planetu skupaj s tekočino prejeli tudi presnovne produkte.
Najstarejša oblika takšne interakcije je nastala med posameznimi celicami večceličnih organizmov s kemičnimi reakcijami. To so presnovni produkti - metaboliti, se pojavijo, kobeljakovine, ogljikova kislina in podobno se razgradijo in so humoralni prenos vplivov, humoralni mehanizem korelacije, torej povezav med različnimi organi. Humoralna povezanost lahko deloma služi tudi kot značilnost razpršenega tipa živčnega sistema.
Funkcije
Razpršeni tip živčnega sistema je značilen za organizme, pri katerih se že natančno ve, kam je usmerjena ta ali druga kemična snov, ki prihaja iz tekočine. Prej se je širil počasi, deloval v majhnih količinah in se bodisi hitro uničil ali pa se je še hitreje izločal iz telesa. Pri tem je treba opozoriti, da so bile humoralne povezave enake tako pri rastlinah kot živalih. Ko so večcelični organizmi na določeni stopnji razvoja živega sveta razvili živčni sistem razpršenega tipa (na primer koelenterate), je bila to že nova oblika regulacije in komunikacije, ki je kakovostno razlikovala svet rastlin od sveta živali..
In dlje v času - višji kot je bil razvoj živalskega organizma, bolj so organi medsebojno delovali (refleksna interakcija). Prvič, živi organizmi imajo živčni sistem razpršenega tipa, nato pa v procesu evolucije že imajo živčni sistem, ki uravnava humoralne povezave. Živčna povezava je za razliko od humoralne vedno natančno usmerjena ne le na želeni organ, ampak tudi na določeno skupino celic; povezave se pojavljajo več stokrat hitreje kot prvi živi organizmi, ki so distribuirali kemikalije. Humoralna povezava s prehodom v živčni ni izginila, ubogala je inzato so nastale nevrohumoralne povezave.
Naslednji korak
Iz razpršenega tipa živčnega sistema (obstajajo v črevesnih votlinah) so zapustila živa bitja, ki so prejela posebne žleze, organe, ki proizvajajo hormone, ki nastanejo iz hranil, ki vstopajo v telo. Glavne funkcije živčnega sistema so uravnavanje delovanja vseh organov med seboj in interakcija celotnega organizma kot celote z zunanjim okoljem.
Okolje izvaja kakršen koli zunanji vpliv predvsem na čutne organe (receptorje), s spremembami, ki se pojavljajo tako v zunanjem okolju kot v živčnem sistemu.
Čas je minil, živčni sistem se je razvijal in sčasoma se je oblikoval njegov višji oddelek - možgani, možganske poloble. Začeli so upravljati in distribuirati vse dejavnosti telesa.
ploski črvi
Živčni sistem tvori živčno tkivo, sestavljeno iz neverjetnega števila nevronov. To so celice s procesi, ki berejo tako kemične kot električne informacije, torej signale. Na primer, živčni sistem ploščatih črvov ne spada več v razpršeni tip, je tip živčnega sistema vozlišča in stebla.
Akumulacije živčnih celic v njih so parna vozlišča glave z debli in številnimi vejami, ki segajo do vseh organov in sistemov. To pomeni, da živčni sistem planarije ni razpršenega tipa (to je ploski črv, plenilec, ki poje majhne rake, polže). Pri nižjih oblikah ploščatih črvov,obstaja retikularni živčni sistem, vendar na splošno ne spadajo več v difuzni tip.
Anelled črvi
Annelidi imajo tudi nerazpršen živčni sistem, v njih je veliko bolje organiziran: nimajo živčnega pleksusa, ki bi ga lahko opazili pri mehkužcih. Imajo osrednji živčni aparat, ki ga sestavljajo možgani (supraglotični ganglij), perifaringealne vezi in par živčnih debel, ki se nahajajo pod črevesjem in so povezani s prečnimi komisurami.
Večina anelidov ima popolnoma ganglionizirana živčna debla, ko ima vsak segment par ganglijev, ki inervirajo svoj segment telesa. Primitivni anelidi živijo z živčnimi debli, ki so široko razporejeni v spodnjem delu trebuha, povezani z dolgimi komisurami. To strukturo lahko imenujemo lestev živčnega sistema. Visoko organizirani predstavniki imajo skrajšanje komisur in konvergenco debel skoraj do sotočja. Imenuje se tudi ventralni živčni krog. Veliko preprostejši živi organizmi imajo živčni sistem razpršenega tipa.
Cnidarci
Najenostavnejši razpršeni živčni sistem pri cnidarijah je pleksus v obliki mreže, ki jo sestavljajo multipolarni ali bipolarni nevroni. Hidroidi ga imajo na vrhu mezogleje, v ektodermi, medtem ko ga imajo koralni polipi in scifoidne meduze v endodermi.
Značilnost takega sistema je, da se dejavnost lahko širi v absolutno katero koli smer in iz popolnoma katere kolistimulirana točka. Ta tip živčnega sistema velja za primitivnega, vendar se prehranjuje, plava, drugače pa tak organizem ne deluje zelo preprosto. Vredno je opazovati, kako se morske anemone premikajo po školjkah mehkužcev.
meduze, morske anemone in druge
Poleg živčnega omrežja imajo meduze in morske anemone sistem dolgih bipolarnih nevronov, ki tvorijo verige, zato imajo sposobnost hitrejšega prenosa impulzov brez slabljenja na dolge razdalje. To jim omogoča, da se dobro odzovejo na vse vrste dražljajev. Druge skupine nevretenčarjev imajo lahko tako živčna omrežja kot živčna debla, ki jih opazimo na različnih delih telesa: pod kožo, v črevesju, v žrelu, pri mehkužcih - v nogi, pri iglokožcih - v žarkih.
Vendar pa je že pri cnidarijah prisotna težnja, da so nevroni skoncentrirani na ustni disk ali v podplatu, kot pri polipi. Ob robu dežnika imajo meduze živčne končiče, ponekod - zadebelitve na obroču - živčne celice v velikih grozdih (gangliji). Obrobni gangliji na dežnikih meduz so prvi korak k nastanku centralnega živčnega sistema.
Refleks
Glavna oblika živčne aktivnosti je refleks, reakcija telesa na signal o spremembi zunanjega ali notranjega okolja, ki se izvaja s sodelovanjem živčnega sistema, ki se odziva na draženje. receptorji. Vsako draženje z vzbujanjem receptorjev poteka vzdolž centripetalnih vlaken do centralnega živčnega sistema, nato skozi interkalarni nevron -nazaj na obrobje že po centrifugalnih vlaknih, točno do enega ali drugega organa, katerega aktivnost je bila spremenjena.
Ta pot - skozi središče do delovnega telesa - se imenuje refleksni lok, tvorijo pa ga trije nevroni. Najprej deluje občutljiva, nato interkalarna in na koncu motorična. Refleks je precej zapleteno dejanje, ne bo deloval brez sodelovanja velikega števila nevronov. Toda kot posledica takšne interakcije se lahko pojavi odziv, telo se bo odzvalo na draženje. Meduze, na primer, zažgejo, včasih jih zdravijo s smrtonosnim strupom.
Prva stopnja razvoja živčnega sistema
Protozoji nimajo živčnega sistema, vendar imajo celo nekateri ciliati fibrilarni znotrajcelični vzbujni aparat. V procesu razvoja so večcelični organizmi oblikovali posebno tkivo, ki je bilo sposobno reproducirati aktivne reakcije, torej biti vznemirjeno. Mrežni sistem (difuzni) je za svoje prve oddelke izbral hidroidne polipe. Oni so se oborožili s procesi nevronov, ki jih razpršeno (mrežasto) razporedijo po telesu.
Tak živčni sistem zelo hitro izvede vzbujevalni signal od točke, kjer je prejeto draženje, in ta signal hiti v vse smeri. To daje živčnemu sistemu integrativne lastnosti, čeprav noben del telesa, vzet ločeno, nima takšne lastnosti.
centralizacija
Centralizacija v majhni meriže opaženo v razpršenem živčnem sistemu. Hydra pridobi na primer živčno zadebelitev na predelih ustnega droga in podplata. Ta zaplet se je pojavil vzporedno z razvojem gibalnih organov in se je izrazil v izolaciji nevronov, ko so šli iz razpršene mreže v globino telesa in tam tvorili grozde.
Na primer, pri koelenteratih, prostoživečih (meduze), se nevroni kopičijo v gangliju in tako tvorijo difuzno-nodularni živčni sistem. Ta vrsta je nastala predvsem zaradi dejstva, da so se prav na površini telesa razvili posebni receptorji, ki so se lahko selektivno odzvali na svetlobne, kemične ali mehanske vplive.
Neuroglia
Živi organizmi skupaj z zgoraj navedenim v procesu evolucije povečujejo tako število nevronov kot njihovo raznolikost. Tako je nastala nevroglija. Bipolarni so se pojavili tudi nevroni, ki imajo aksone in dendrite. Postopoma dobijo organizmi možnost, da izvajajo vzbujanje na usmerjen način. Razlikujejo se tudi živčne strukture, signali se prenašajo v celice, ki nadzorujejo odzive.
Tako je načrtno potekal razvoj živčnega sistema: nekatere celice so se specializirale za sprejem, druge za prenos signalov, tretje pa za vzajemno krčenje. Sledilo je evolucijsko zapletanje, centralizacija in razvoj vozličnega sistema. Pojavijo se anelidi, členonožci in mehkužci. Zdaj so nevroni skoncentrirani v ganglijih (živčnih vozliščih), ki so tesno povezani z živčnimi vlaknimed seboj z receptorji in izvršilnimi organi (žleze, mišice).
Diferenciacija
Dalje je telesna dejavnost razdeljena na komponente: prebavni, reproduktivni, obtočni in drugi sistemi so izolirani, vendar je medsebojno delovanje med njimi nujno, to funkcijo pa je prevzel živčni sistem. Osrednje živčne tvorbe so se precej zakomplicirale, nastalo je veliko novih, ki so zdaj popolnoma odvisne ena od druge.
Okrožni živci in ganglije, ki nadzorujejo prehrano in gibanje, so se razvili v receptorje v filogensko višjih oblikah in zdaj so začeli zaznavati vonj, zvok, svetlobo in pojavili so se čutilni organi. Ker so bili glavni receptorji locirani na koncu glave, so se ganglije v tem delu telesa močneje razvile in nazadnje podredile aktivnost vseh ostalih. Takrat so se oblikovali možgani. Na primer, pri anelidah in členonožcih je nevronska veriga že zelo dobro razvita.
