Біологія. Повторне видання. 8 клас. Соболь (2025)

§ 11.6. Нервова регуляція та наукові дослідження

One of the ultimate challenges of biology is to understand how the brain becomes consciously aware of perception, experience and emotion.

Epiк Кендел (1929) — американсько-австрійський нейронауковець

Цікаво! Лауреатами Нобелівської премії 2000 року стали Е. Кендел, П. Грінгард, А. Карлссон «за відкриття, що стосуються передачі сигналу в нервовій системі». Цікаво, яке практичне значення мають знання нервової діяльності?

ЗМІСТ

Які чинники порушують роботу нервової системи?

Причинами порушень нервової діяльності можуть бути зовнішні та внутрішні чинники, серед яких:

- біологічні: вірусні інфекції (віруси кору, поліомієліту); бактерії (менінгококи, стрептококи); одноклітинні еукаріотичні організми (токсоплазми); паразитичні черви та продукти їхньої життєдіяльності (аскарида людська, ехінокок); спадкові зміни — мутації (зміни генів, самих хромосом або їх кількості); формування аутоімунних процесів; порушення обміну речовин (особливо негативно позначається нестача кисню, глюкози, вітамінів групи В); судинні порушення, що розвиваються внаслідок атеросклерозу та гіпертензії;

- хімічні: отруєння (отрути, спирти, солі важких металів, сірководень, пестициди, барбітурати);

- фізичні: мікропульсації магнітного поля Землі, вплив йонізуючого опромінення (виникають дегенеративні зміни в клітинах нейроглії, втрачається мієлін у нервових волокнах, розвиваються пухлини); механічні травми, при яких вражаються нервові центри чи нервові шляхи.

Для запобігання появі порушень нервової системи необхідно дотримуватися режиму праці та відпочинку, займатися фізкультурою, підвищувати загальну опірність організму, берегти себе від негативних впливів середовища, запобігати формуванню шкідливих звичок та ін. Причиною багатьох захворювань нервової системи може бути порушена постава, у результаті чого виникають механічні впливи на нерви та судини, які живлять мозок. Дуже важливо для здоров’я нервової системи організовувати оптимальні умови для функціонування головного мозку: уникати стресів, перевтоми, негативних емоцій (страх, заздрість, образа, злість), забезпечити повноцінний сон для відновлення можливостей нейронів, розумно організовувати роботу з ґаджетами та ін.

Біологія + Медицина • Кліщовий енцефаліт — інфекційне захворювання з переважним ураженням головного мозку. Що є збудником цієї хвороби?

Які особливості нервових захворювань?

НЕРВОВІ ХВОРОБИ — захворювання нервової системи, що виникають унаслідок анатомічних чи функціональних змін нервових структур і нервових процесів.

Нервові хвороби поділяють на: судинні захворювання мозку (мозковий інсульт, мігрень), дегенеративні хвороби мозку, пов’язані з втратою нейронів (розсіяний склероз, хвороба Паркінсона, хвороба Альцгеймера), захворювання периферійної нервової системи (невралгії, неврити), інфекційні захворювання нервової системи (енцефаліт, менінгіт, поліомієліт), захворювання вегетативної нервової системи (вегетосудинна дистонія), спадкові захворювання нервової системи (хорея Генінгтона).

У структурі судинних захворювань мозку провідне місце посідають мозкові інсульти, зумовлені порушенням кровопостачання головного мозку або крововиливом у тканини мозку. Актуальною проблемою сучасної медицини є розсіяний склероз — аутоімунне захворювання з ураженням білої речовини головного та спинного мозку, імовірною причиною якого вважають руйнування імунною системою мієлінової оболонки. Сучасна медицина поки що не може вилікувати хворобу Паркінсона, спричинену прогресуванням руйнування нейронів середнього мозку, які виробляють дофамін. На цю хворобу страждають приблизно 1-2 % людей віком понад 65 років. Захворювання периферійної нервової системи складають близько 50 % усіх захворювань. Залежно від структур, що вражаються, виділяють: радикуліт (ураження спинномозкових корінців), невралгії (ураження периферійних нервів, що супроводжуються болями, але їхні функції зберігаються, наприклад, міжреберна невралгія), невропатії (ураження периферійних нервів, що супроводжуються болями і порушенням їхніх функцій, наприклад, невропатія сідничного нерва).

Які основні напрями сучасних нейронаукових досліджень?

Комплекс наукових дисциплін, які займаються вивченням нервової системи на різних рівнях організації, об’єднують терміном нейронаука. Сучасна нейронаука набула міждисциплінарного статусу на перетині біології, медицини, психології, хімії, біоінженерії, інформатики, кібернетики, математики, етології, мовознавства. Базовими дисциплінами нейронауки є нейроанатомія та нейрофізіологія, що займаються вивченням будови та функцій нервової системи. Тільки людський мозок містить близько ста мільярдів нейронів і сто трильйонів синапсів, що утворюють надскладні нервові мережі. Діяльність нейронів та їх хімічні взаємодії є предметом досліджень молекулярної та клітинної нейронауки. Розумові здібності людини (мовлення, сприйняття, пам’ять, увага, мотивації, емоції), що забезпечують пізнання і мають біологічну основу, досліджують когнітивна нейронаука та нейропсихологія. Нейроендокринологія та нейроімунологія вивчають взаємодію нервової, ендокринної та імунної регуляторних систем.

Неврологія займається захворюваннями центральної та периферійної нервової системи, допомагає з’ясовувати причини психічних розладів, які вивчає психіатрія. Функції нейрохімічних речовин досліджує нейрохімія, організацією нейронаукових даних і застосуванням обчислювальних моделей займається нейроінформатика. Одним із основних завдань нейроінженерії є відновлення та посилення функцій людини шляхом прямої взаємодії між нервовою системою та штучними пристроями (наприклад, інтерфейси «мозок-комп’ютер», нейропротези).

Біологія + Англійська мова • У мозку морського зайця (Aplysia californica) всього лише 20 000 нейронів, але, незважаючи на це, молюск здатний до навчання. Кендел міркував, що він може вивчати пам’ять, спостерігаючи за тим, що відбувається з рецепторним та руховим нейронами в рефлекторній дузі безумовного захисного рефлексу з назвою Aplysia gill and siphon withdrawal reflex (GSWR). Що це за рефлекс?

Коротко про головне

• Практичне значення знань про нервову діяльність необхідне насамперед для запобігання негативному впливу різних чинників та усунення порушень.

• НЕРВОВІ ХВОРОБИ — захворювання нервової системи, що виникають унаслідок анатомічних чи функціональних змін нервових структур і процесів.

• Нейронаука — це комплекс різних дисциплін, що вивчають діяльність нервової системи на різних рівнях.

Діяльність

Навчальне завдання. Які особливості нервової регуляції людини? Моделювання змісту теми. НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ.

Розвивальне завдання. Які чинники порушують нервову регуляцію? Інфографіка. Вплив чинників середовища на нервову регуляцію.

Ціннісне завдання. Проєкт на одну із тем щодо визнання існування різних думок і поглядів на проблеми, вирішення яких можливе за допомогою досліджень нервової системи.

Результат

Очікувані результати навчання (Учень / учениця...)

• узагальнює знання та формулює висновок: про НЕРВОВУ РЕГУЛЯЦІЮ

• розвиває творчі уміння знаходити способи вирішення складних завдань та створює: інфографіку про вплив чинників середовища на нервову регуляцію

• виявляє ставлення на рівні індивідуальності та створює: проєкт на основі знань про організм людини, дослідницьких умінь та ціннісних уявлень про МУДРІСТЬ ЛЮДИНИ

Саморозвиток

Самооцінювання. Які результати моєї навчальної діяльності? Діагностувальне завдання. НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ.