Нервная система позвоночных построена по единому «трубчато-сегментарному» плану и по мере эволюции усложняется. Ключевые особенности:

Общий план организации

• Центральная нервная система (ЦНС): спинной мозг и головной мозг (ствол, мозжечок, промежуточный мозг, большие полушария). Формируется из нервной трубки, лежит дорсально и защищена костными структурами (позвоночник и череп), трёхслойными оболочками и циркулирующим ликвором.

• Периферическая нервная система (ПНС): спинномозговые и черепные нервы с ганглиями. Возникает в том числе из клеток нервного гребня.

• Соматическая и вегетативная часть: соматическая обеспечивает произвольные движения и соматическую чувствительность; вегетативная (симпатическая, парасимпатическая, энтеральная) — регуляцию внутренних органов и гомеостаз.

Сегментарность и проводящие пути

• Метамерный план: спинной мозг разделён на сегменты; от каждого сегмента выходят парные корешки, образующие спинномозговые нервы.

• Рефлекторный принцип: базовая единица — рефлекторная дуга (рецептор → афферент → центральный переключатель → эфферент → эффектор).

• Проводящие системы: длинные восходящие пути (чувствительность) и нисходящие пути (двигательная команда) объединяют сегменты со стволом и корой.

Тканевый уровень

• Нейроны и глия: нейроны образуют сети; глия (астроциты, олигодендроциты/шванновские клетки, микроглия) обеспечивает метаболическую поддержку, миелинизацию, иммунный надзор.

• Миелин: «электроизоляция» аксонов, скачкообразное проведение; у позвоночных развит особенно хорошо, что обеспечивает высокую скорость передачи сигналов.

• Серое и белое вещество: в спинном мозге серое вещество внутри (рога), белое — снаружи (канатики); в больших полушариях и мозжечке — наоборот (кора снаружи, белое внутри).

Головной мозг: отделы и их вклад

• Ствол мозга (продолговатый, варолиев мост, средний мозг): центры жизненно важных функций (дыхание, сердечный ритм), проводниковые системы, ядра черепных нервов, сетчатое образование.

• Мозжечок: координация движений, поддержание позы и равновесия, тонкая настройка моторики и моторное обучение.

• Промежуточный мозг: таламус (главный сенсорный «переключатель» к коре), гипоталамус (вегетативная и эндокринная регуляция, гомеостаз, циркадные ритмы).

• Конечный мозг (большие полушария): кора (высшие сенсомоторные и когнитивные функции), подкорковые ядра (базальные ганглии — программирование движений и поведенческих паттернов), лимбические структуры (эмоции, мотивация, память).

Черепные и спинномозговые нервы

• Черепные нервы (обычно 10–12 пар): смешанные, чисто чувствительные или двигательные; иннервируют органы чувств головы, мышцы лица и глотки, внутренние органы (через парасимпатические ядра).

• Спинномозговые нервы: смешанные, формируются из дорсальных (чувствительных) и вентральных (двигательных) корешков; образуют сплетения и периферические ветви к кожным и мышечным зонам.

Вегетативная (автономная) нервная система

• Двухнейронная организация: преганглионарный нейрон в ЦНС → периферический ганглий → постганглионарный нейрон к органу.

• Симпатическая система: «борьба или бегство»; тела преганглионарных нейронов — в грудо-поясничных сегментах; ганглии — паравертебральные/превертебральные; короткие преганглионарные и длинные постганглионарные волокна.

• Парасимпатическая система: «отдых и пищеварение»; источники — ствол мозга (ядра некоторых ЧН) и крестцовые сегменты; длинные преганглионарные и короткие постганглионарные волокна, ганглии близ органа.

• Энтеральная система: автономные сплетения ЖКТ с собственной сетевой организацией.

Сенсорные системы

• Специальные органы чувств (зрение, слух/равновесие, вкус, обоняние) имеют специализированные рецепторные клетки и чёткие проекционные пути к таламусу/коре (обоняние — исключение: прямая проекция в кору и лимбическую систему).

• Соматосенсорика: механорецепция, температурная, болевая чувствительность с соматотопической организацией в спинном мозге, таламусе и коре.

Эволюционные и филогенетические тенденции

• От рыб к млекопитающим наблюдается: усиление роли переднего мозга и коры, усложнение мозжечка (особенно у активных пловцов/летающих/быстро бегающих форм), развитие комиссур и ассоциативных путей, специализация сенсорных систем.

• У птиц и млекопитающих — выраженная интеграция и пластичность сетей, у млекопитающих — неокортекс с лобными ассоциативными зонами и латерализация функций.

Функциональные принципы

• Иерархия и модулярность: рефлексы и ритмогенераторы на сегментарном уровне; интеграция в стволе и подкорковых структурах; сознательный контроль и планирование в коре.

• Пластичность и обучение: синаптические изменения (долговременная потенциация/депрессия), формирование новых связей, функциональная реорганизация после повреждений.

• Нейромедиаторы: глутамат и ГАМК — основные возбуждающий и тормозный; модуляторы (дофамин, серотонин, норадреналин, ацетилхолин и др.) — диффузные проекционные системы, влияющие на внимание, мотивацию, циклы сна-бодрствования.

В сумме нервная система позвоночных — это централизованная, сегментированная и высоко миелинизированная сеть, защищённая костно-оболочечными структурами, разделённая на соматическую и автономную подсистемы, со сложной иерархией от рефлексов до высших когнитивных функций.