Начало >> Статьи >> Архивы >> Развивающийся мозг

Эволюция мозговых структур - Развивающийся мозг

Оглавление
Развивающийся мозг
Эволюция мозговых структур
Вписанность эволюции живого в пространственно-временной континуум мира
Эволюция жизни как эволюция систем
Мозг как биологический экран внешнего мира
Отражение константных параметров в эволюции мозга
Системогенез и его предпосылки
Теория функциональных систем П. К. Анохина, Барталанфи
Опережающее развитие нервных структур
Генетические предпосылки опережающего созревания нервных структур
Системное созревание восходящих активирующих влияний ретикулярной формации
Экологические факторы и гетерохронии в созревании восходящих активирующих влияний
Гетерохронное созревание болевых механизмов восходящих активирующих влияний ретикулярной формации
Системный принцип в созревании восходящих активирующих влияний
Химическая эволюция восходящих влияний ретикулярной формации
Гетерохронное созревание восходящих возбуждений сенсомоторной коры
Гетерохрония в созревании восходящих возбуждений сенсомоторной коры
Морфологические исследования кортикальных структур
Онтогенетическая эволюция вторичных компонентов вызванного потенциала
Эволюция вторичного ответа Форбса
Эволюция вторичного отрицательного компонента
Созревание проекционной зоны сенсомоторной коры
Анализ гетерохронного созревания компонентов первичного ответа
Филогенетическая эволюция восходящих систем спинного мозга
Эволюция химической специфичности синаптических организаций коркового нейрона
Биологические предпосылки нейрохимической организации нейрона
Действие ГАМК на поверхностные синаптические системы коры в процессе онтогенеза
Эволюция судорожной активности незрелой коры
Гетерохронный рост зрительных проекций как предпосылка системного созревания коры мозга
Особенности вызванных потенциалов зрительной коры и онтогенез
Онтогенетические исследования вызванных потенциалов зрительной коры
Созревание первого длиннолатентного отрицательного компонента дельта
Происхождение возбуждений, формирующих ВП в онтогенезе
Химическая специфичность компонентов вызванного ответа зрительной коры
Гетерохронное созревание подкорковых структур зрительной системы
Гетерохрония в созревании элементов сетчатки
Эпицентрическое и конвергентное созревание восходящих возбуждений зрительной коры
Филогенетические предпосылки гетерохронии восходящих афферентных систем зрительной коры
Принципы созревания восходящих возбуждений коры мозга
Заключение

Глава I
Эволюция мозговых структур
Современные представления биологии о структуре и функции живой материи от молекулярного уровня ее организации до системной деятельности высших животных, успехи генетических и эволюционных обобщений — все это является безусловным доказательством прогресса материалистического познания органического мира. В биологии, как ни в одной другой науке, отчетливо выступает процесс адекватного отражения живой материей законов неорганического мира, в который она вписана с момента своего возникновения (Анохин П. К., 1969). С этой точки зрения ленинская теория отражения, рассматривающая одновременно биологический и гносеологический аспекты отражения, методологически плодотворна для анализа закономерностей эволюции живой материи и мозговых структур как высшего ее выражения, как объективного процесса, ибо процесс развития жизни есть процесс эволюции форм отражения внешнего мира живыми системами.
Специфическим содержанием этой эволюции являются прогрессивное развитие и смена форм отражательных процессов на различных ступенях эволюции живого. Сама нить ДНК как носительница генетической информации эволюционировала только со специфическими белками, выполняющими функциональную и каркасную роль в пространственной организации двойной спирали в форме хроматина. На всех фазах клеточного деления в процессах сложных взаимодействий хромосом и затем в процессах дифференцировки клетки и ее обычной функции белки хроматина под действием факторов ядра и протоплазмы регулируют считывание нуклеотидных последовательностей с. тех или иных участков ДНК, активируя или блокируя отдельные гены. Этот процесс в естественных условиях протекает в константном континууме внутриклеточных процессов. Активация генома, процессы транскрипции и трансляции, как и другие метаболические взаимодействия и превращения других неинформационных молекул, регулируются через обратную связь
конечным результатом. Он включает как самые простые, так и иерархически сопряженно организованные уровни метаболизма в пределах или ядра, или цитоплазмы, или того и другого. Конечный результат — фенотипический признак биохимического, субклеточного, клеточного, организменного и, наконец, системного уровня.
Апробация приспособительности признаков проходит через информационное взаимодействие с внешней средой, организованной в определенную картину мира для каждого генотипа.
Материальным носителем эволюционных форм отражения служит непрерывная эволюция генетического материала живых систем. Важно специально остановиться на том, что сама организация генетического материала является системной и именно как система эволюционирует в истории жизни.
В динамическую организацию хроматина, состоящего из собственно нити ДНК и белков, на разных стадиях онтогенеза включаются специфические ферменты, таким образом, весь характер его функционирования представляет собой типичный системный процесс. Как и всякая система, он регулируется через обратную связь конечным результатом. Как известно, сложные признаки фенотипа определяются целой системой генов, а не отдельным геном. С этой точки зрения эффективной единицей эволюции не могут быть отдельные гены: эволюционируют целые генные системы, неадаптированные по результату своего действия стабилизирующим отбором в общий интегрированный комплекс.
Это представление было экспериментально подтверждено в 1948 г. Η. П. Дубининым при анализе жилкования крыльев дрозофилы.
Именно такие целостные и сложные генетические системы все более коадаптируются в их эволюции на протяжении миллионов лет развития крупных систематических единиц, классов, родов и видов, обеспечивая высочайшую надежность и абсолютную точность онтогенеза важнейших морфофизиологических признаков, необходимых к моменту рождения. В свою очередь эти фенотипические признаки, функциональные системы, по П. К. Анохину, являются реальной нейрофизиологической интеграцией различных органов или их фрагментов, консолидирующихся к моменту рождения для получения приспособительного эффекта.
Именно с этими конечными результатами действия генов имеет дело естественный отбор.

Такой подход к эволюции мозга, кроме того, непосредственно связывает проблему отражения с проблемой соотношения генетически детерминированных форм поведения и обучения у животных и человека. Роль отражения в процессах обучения выступает отчетливо, однако ее нельзя так просто выявить в отношении генетически закодированного поведения. В этом случае о т р а ж е н и е завуалировано эволюционным процессом формирования и отбора врожденных форм. Здесь отражение в форме опережающего отражения представлено в генетическом коде данной функции, который неизбежно реализуется в систему отношений в константном континууме эмбриональных процессов. В первую очередь это относится к процессам системогенеза мозга, как к врожденным, необходимым к моменту рождения целостных поведенческих реакций, так и к онтогенезу сенсорных систем (см. главы III— VI), являющихся матрицей для формирования специфических форм обучения: зрительного, тактильного и др. С этой точки зрения онтогенетическая эволюция таких систем, например зрительной, восстанавливает картину исторического накопления отражательных механизмов мозга.
Такая реализация отражательной деятельности происходит на разных уровнях и у животных ее высшие формы опосредуются специализированными структурами мозга как специфическим биологическим экраном. Как известно, в эволюционных концепциях критерием успеха приспособленности фенотипа является оставление потомства. Что же такое фенотип с точки зрения нейрофизиолога? Это прежде всего удачная оптимальная вписанность поведения в условия экологии, в условия среды. В свою очередь, каждая форма поведения есть реальная и специфическая нейрофизиологическая интеграция, функциональная система, по определению П. К. Анохина, со специальным аппаратом, направленным на достижение полезного результата, и с обратной связью через внешнюю среду. Формирование таких сложных нейрофизиологических интеграций в процессе обучения понятно и не вызывает сомнений. Однако эмбриональное формирование таких систем, их полноценное созревание как обязательный признак фенотипа этой стадии не зависят от обучения и являются полностью генотипическими. Только системы генов, а не отдельные локусы могут определять такие сложные, многокомпонентные системы. Например, такой сложный и важнейший фенотипический признак, как сосание у млекопитающих, в своем эмбриогенезе объединяет в единое целое самые различные органы, их нервные центры: языка, сосательных мышц
рта, глотки и др. Эта интеграция должна быть абсолютно надежной, иначе новорожденный погибнет. Она должна обеспечиваться сложной системой генов, временная последовательность действия которых в эмбриогенезе с безукоризненной точностью определяет успех и выживание сразу после рождения.



 
« Радионуклидные исследования отдельных органов   Развитие мозга ребенка »