Kuna evolutsioon andis elule Maal hajustüüpi närvisüsteemi, on möödunud veel palju arenguetappe, millest on saanud elusorganismide tegevuse pöördepunktid. Need etapid erinevad üksteisest neuronaalsete moodustiste tüübi ja arvu, sünapside, funktsionaalse spetsialiseerumise, neuronite rühmituste ja nende funktsioonide ühisuse poolest. Põhistaadiume on neli – nii tekkis hajustüüpi, varre-, sõlme- ja torukujuline närvisüsteem.
Iseloomulik
Kõige iidsematest - hajus tüüpi närvisüsteem. Seda leidub sellistes elusorganismides nagu hüdra (coelenteraadid - näiteks meduusid). Seda tüüpi närvisüsteemi saab iseloomustada naaberelementides olevate ühenduste paljususega ja see võimaldab mis taheserutus võib üsna vab alt levida mööda närvivõrku igas suunas. Hajus-tüüpi närvisüsteem tagab ka vahetatavuse, mis annab palju usaldusväärsemad funktsioonid, kuid kõik need reaktsioonid on ebatäpsed, ebamäärased.
Nodulaarne närvisüsteem on tüüpiline vähilaadsetele, molluskitele ja ussidele. Seda tüüpi iseloomustab asjaolu, et erutus saab toimuda ainult selgelt ja rangelt määratletud viisil, kuna neil on erinev alt organiseeritud närvirakkude ühendused. See on palju haavatavam närvisüsteem. Kui üks sõlm on kahjustatud, on keha funktsioonid täielikult häiritud. Närvisüsteemi sõlmetüüp on aga oma omadustelt täpsem ja kiirem. Kui koelenteraatidele on iseloomulik närvisüsteemi difuusne tüüp, siis akordidel on torukujuline närvisüsteem, kuhu kuuluvad nii sõlme- kui ka difuusse tüübi tunnused. Kõrgemad loomad võtsid evolutsioonist kõik parima – nii usaldusväärsuse ja täpsuse kui ka lokaalsuse ja reaktsioonide kiiruse.
Kuidas see oli
Närvisüsteemi hajus tüüp on iseloomulik meie maailma arengu algstaadiumile, mil elusolendite – kõige lihtsamate organismide – koostoime toimus ürgse ookeani veekeskkonnas. Algloomad eritasid teatud kemikaale, mis lahustusid vees ja seega said planeedi elu esimesed esindajad koos vedelikuga ka ainevahetusprodukte.
Sellise interaktsiooni vanim vorm toimus mitmerakuliste organismide üksikute rakkude vahel keemiliste reaktsioonide kaudu. Need on ainevahetusproduktid – metaboliidid, need ilmuvad siis, kuivalgud, süsihape jms lagunevad ning on mõjutuste humoraalne edasiandmine, humoraalne korrelatsioonimehhanism ehk seosed erinevate organite vahel. Humoraalne seos võib osaliselt toimida ka närvisüsteemi hajusa tüübi tunnusena.
Funktsioonid
Närvisüsteemi difuusne tüüp on iseloomulik organismidele, mille puhul on juba täpselt teada, kuhu see või teine vedelikust tulev keemiline aine suunatakse. Varem levis see aeglaselt, toimis väikestes kogustes ja kas hävis kiiresti või eritus organismist veelgi kiiremini. Siinkohal tuleb märkida, et humoraalsed seosed olid samad nii taimede kui loomade puhul. Kui mitmerakulistel organismidel tekkis elusmaailma teatud arenguetapis difuusset tüüpi närvisüsteem (näiteks koelenteraadid), oli see juba uus reguleerimise ja suhtluse vorm, mis eristab kvalitatiivselt taimede maailma loomade maailmast..
Ja ajas edasi – mida kõrgemaks läks looma organismi areng, seda enam interaktsiooni organid (refleksne interaktsioon). Esiteks on elusorganismidel hajus tüüpi närvisüsteem ja seejärel on neil evolutsiooni käigus juba närvisüsteem, mis reguleerib humoraalseid seoseid. Närviühendus, erinev alt humoraalsest, on alati täpselt suunatud mitte ainult soovitud elundile, vaid ka teatud rakkude rühmale; ühendused tekivad sadu kordi kiiremini, kui esimesed elusorganismid kemikaale levitasid. Humoraalne side närvilisele üleminekuga ei kadunud, see allus jaseetõttu tekkisid neurohumoraalsed seosed.
Järgmine samm
Närvisüsteemi difuussest tüübist (olemasolevatest sooleõõnsustest), elusolenditest lahkus, olles saanud spetsiaalsed näärmed, organid, mis toodavad hormoone, mis tekivad organismi sattuvatest toitainetest. Närvisüsteemi põhifunktsioonid on kõigi organite tegevuse reguleerimine üksteisega ning kogu organismi kui terviku koostoime väliskeskkonnaga.
Keskkond avaldab igasugust välismõju eelkõige meeleelunditele (retseptoritele) muutuste kaudu, mis toimuvad nii väliskeskkonnas kui ka närvisüsteemis.
Aeg läks, närvisüsteem arenes ja aja jooksul tekkis selle kõrgem osakond - aju, ajupoolkerad. Nad hakkasid juhtima ja levitama kõiki keha tegevusi.
Lamedad ussid
Närvisüsteemi moodustavad närvikude, mis koosneb uskumatust arvust neuronitest. Need on rakud, mille protsessid loevad nii keemilist kui ka elektrilist teavet, see tähendab signaale. Näiteks lameusside närvisüsteem ei kuulu enam difuusse tüüpi, see on sõlme ja varre närvisüsteemi tüüp.
Närvirakkude akumulatsioonid neis on ühendatud peasõlmed tüvede ja arvukate harudega, mis ulatuvad kõikidesse organitesse ja süsteemidesse. See tähendab, et planaaria närvisüsteem ei ole hajusat tüüpi (see on lameuss, kiskja, kes sööb väikseid koorikloomi, tigusid). Lameusside madalamate vormide korralon retikulaarne närvisüsteem, kuid üldiselt nad ei kuulu enam difuusse tüüpi.
Anneldatud ussid
Annelididel on ka mittehajuv närvisüsteem, see on neil palju paremini organiseeritud: neil puudub molluskitel täheldatav närvipõimik. Neil on kesknärviaparaat, mis koosneb ajust (supraglottiline ganglion), perifarüngeaalsetest sidemetest ja paarist närvitüvedest, mis paiknevad soole all ja on ühendatud põikkommissuuridega.
Enamikul anneliididel on närvitüved täielikult ganglioniseeritud, kui igas segmendis on paar ganglionit, mis innerveerivad oma kehasegmenti. Primitiivsed anneliidid elavad kõhualuses laialdaselt paiknevate närvitüvedega, mis on ühendatud pikkade komissuuridega. Seda struktuuri võib nimetada närvisüsteemi redeliks. Kõrgelt organiseeritud esindajatel on tüvede lühenemine ja konvergents peaaegu liitumispunktini. Seda nimetatakse ka ventraalseks närviringiks. Palju lihtsamatel elusorganismidel on hajus tüüpi närvisüsteem.
Cnidarians
Knidaaride kõige lihtsam hajus närvisüsteem on põimik, mis koosneb multipolaarsetest või bipolaarsetest neuronitest. Hüdroididel on see mesoglea ülaosas, ektodermis, samas kui korallide polüüpidel ja sküüfilistel meduusidel on see endodermis.
Sellise süsteemi eripäraks on see, et tegevus võib levida absoluutselt igas suunas ja absoluutselt igaststimuleeritud punkt. Seda tüüpi närvisüsteemi peetakse primitiivseks, kuid see sööb, ujub ja muidu selline organism väga lihts alt ei tööta. Tasub jälgida, kuidas mereanemoonid molluskikarpidel liiguvad.
Muusid, merianemoonid ja teised
Lisaks närvivõrgustikule on meduusidel ja mereanemoonidel pikkade bipolaarsete neuronite süsteem, mis moodustavad ahelaid, mistõttu on neil võime pikkadel vahemaadel impulsse kiiremini ilma sumbumiseta edasi anda. See võimaldab neil hästi reageerida igasugustele stiimulitele. Teistel selgrootute rühmadel võivad olla nii närvivõrgud kui ka närvitüved, mida on täheldatud erinevates kehaosades: naha all, sooltes, neelus, molluskitel - jalas, okasnahksetes - kiirtes.
Kuid juba cnidariatel on tendents, et neuronid koonduvad suukettale või tallale, nagu polüüpide puhul. Mööda vihmavarju serva on meduusidel närvilõpmed ja mõnes kohas - rõnga paksenemised - närvirakud suurtes kobarates (ganglionid). Meduuside vihmavarjude äärepoolsed ganglionid on esimene samm kesknärvisüsteemi tekke suunas.
Reflex
Närvitegevuse põhivorm on refleks, keha reaktsioon signaalile välis- või sisekeskkonna muutuse kohta, mis viiakse läbi närvisüsteemi osalusel, reageerides närvisüsteemi ärritusele. retseptorid. Igasugune ärritus koos retseptorite ergastamisega kulgeb mööda tsentripetaalseid kiude kesknärvisüsteemi, seejärel läbi interkalaarse neuroni -tagasi perifeeriasse juba mööda tsentrifugaalkiude, jõudes täpselt ühe või teise elundini, mille tegevust on muudetud.
Seda teed – läbi keskpunkti töökehani – nimetatakse reflekskaareks ja selle moodustavad kolm neuronit. Esiteks töötab tundlik, seejärel interkalaarne ja lõpuks mootor. Refleks on üsna keeruline toiming, see ei tööta ilma suure hulga neuronite osaluseta. Kuid sellise interaktsiooni tulemusena võib tekkida reaktsioon, keha reageerib ärritusele. Näiteks meduusid põlevad, mõnikord ravivad neid surmava mürgiga.
Närvisüsteemi esimene arenguetapp
Algloomadel puudub närvisüsteem, kuid isegi mõnel ripsloomadel on fibrillaarne rakusisene erutusaparaat. Arenguprotsessis moodustasid mitmerakulised organismid spetsiaalse koe, mis oli võimeline taasesitama aktiivseid reaktsioone, st erutuma. Võrgulaadne süsteem (hajutatud) valis esimesteks palatiteks hüdroidpolüübid. Just nemad relvastasid end neuronite protsessidega, paigutades need hajus alt (võrgutaoliselt) kogu kehasse.
Selline närvisüsteem juhib ärrituse saamise kohast väga kiiresti ergutussignaali ja see signaal tormab igas suunas. See annab närvisüsteemile integreerivad omadused, ehkki mitte ühelgi kehafragmendil eraldivõetuna pole sellist omadust.
Tsentraliseerimine
Tsentraliseerimine vähesel määraljuba täheldatud hajus närvisüsteemis. Hüdrad omandavad närvipaksendeid näiteks suupooluse ja talla piirkondades. See tüsistus tekkis paralleelselt liikumisorganite arenguga ja väljendus neuronite isolatsioonis, kui nad läksid hajusvõrgust keha sügavustesse ja moodustasid seal klastreid.
Näiteks koelenteraatides, vab alt elavates (meduusid), akumuleeruvad neuronid ganglioni, moodustades nii hajus-nodulaarse närvisüsteemi. See tüüp tekkis eelkõige tänu sellele, et otse keha pinnal tekkisid spetsiaalsed retseptorid, mis suutsid selektiivselt reageerida valgusele, keemilisele või mehaanilisele mõjule.
Neuroglia
Elusorganismid suurendavad koos eelnevaga evolutsiooni käigus nii neuronite arvu kui ka nende mitmekesisust. Nii tekkis neuroglia. Neuronid tundusid ka bipolaarsed, sisaldades aksoneid ja dendriite. Järk-järgult saavad organismid võimaluse ergastamist suunatud viisil läbi viia. Ka närvistruktuurid eristuvad, signaalid edastatakse rakkudele, mis kontrollivad reaktsioone.
Nõnda kulges närvisüsteemi areng sihipäraselt: ühed rakud spetsialiseerusid vastuvõtule, teised signaali edastamisele ja kolmandad vastastikusele kokkutõmbumisele. Sellele järgnes evolutsiooniline komplikatsioon, tsentraliseerimine ja sõlmesüsteemi väljatöötamine. Ilmuvad annelid, lülijalgsed ja molluskid. Nüüd on neuronid koondunud ganglionidesse (närvisõlmedesse), mis on närvikiududega tihed alt ühendatudomavahel retseptorite ja hukkamisorganitega (näärmed, lihased).
Diferentseerimine
Järgmisena jaguneb keha tegevus komponentideks: seede-, reproduktiiv-, vereringe- ja muud süsteemid on isoleeritud, kuid nendevaheline koostoime on vajalik ning selle funktsiooni võttis üle närvisüsteem. Kesknärvi moodustised on muutunud palju keerulisemaks, on tekkinud palju uusi, mis on nüüd täiesti üksteisest sõltuvad.
Toitumist ja liikumist kontrollivad ümbermõõdunärvid ja ganglionid arenesid fülogeenselt kõrgemate vormide retseptoriteks ning nüüd hakkasid nad tajuma lõhna, heli, valgust ja ilmusid meeleorganid. Kuna peamised retseptorid asusid peaotsas, arenesid selles kehaosas tugevamini ganglionid, mis lõpuks allutasid kõigi teiste tegevuse. Siis tekkis aju. Näiteks anneliididel ja lülijalgsetel on närviahel juba väga hästi arenenud.
