Морфологической и функциональной единицей нервной системы является нейрон — нервная клетка с её отростками. У каждой нервной клетки имеется один длинный отросток (аксон) и много коротких ветвящихся отростков (дендритов). С помощью этих отростков нервные клетки соединяются с другими нервными клетками и с остальными тканями и органами тела животного, что и позволяет нервной системе осуществлять свою функцию — обеспечение связи 1) между отдельными частями организма животного и 2) целого организма с внешней средой. Различают три вида нейронов:

1) центростремительные, афферентные, или чувствующие; их нервные окончания на периферии или в других органах тела животного образуют специальные нервные приборы (рецепторы) для восприятия раздражений; возникшее в рецепторах возбуждение передаётся этими нейронами в центральные отделы нервной системы;

2) центробежные, эфферентные, или двигательные; одним концом они соединены с центральными отделами нервной системы, другим — с мышцами или железами; функция их — проведение нервного возбуждения от центральных отделов нервной системы к органам движения или секреции;

3) центральные, комисуриальные, или соединительные; функция их состоит в передаче возбуждения с афферентных на эфферентные нейроны.

Нервное возбуждение может передаваться с одного нейрона на другой. Эта передача осуществляется в месте соприкосновения аксона одного нейрона с дендритами другого нейрона, называемом синапсом. По цепи нейронов возбуждение проводится только в одном направлении.

Основным механизмом нервной деятельности как у простых, так и у самых сложных организмов является рефлекторный механизм. Рефлексом называется ответная реакция организма на раздражение внешней или внутренней среды. Осуществляемая в рефлексе передача нервного возбуждения от рецепторов через центральные отделы нервной системы к эффекторным механизмам совершается по так называемой рефлекторной дуге, в состав которой входят нейроны:

1) афферентный — передающий возбуждение с периферии к центру, и

2) эфферентный — передающий возбуждение от центра к периферии (к мышцам или железам).

Такова рефлекторная дуга безусловных, спинно-мозговых рефлексов. Условные рефлексы головного мозга осуществляются с помощью более сложной рефлекторной дуги, в которой, помимо афферентного и эфферентного путей, имеется ещё третий нейрон — центральный, выполняющий сочетательную функцию: возбуждение, принесённое к центральной части нервной системы по тому или другому афферентному проводнику, не сразу и не непосредственно передаётся на эфферентную систему, а проводится предварительно по нейрону, с помощью которого устанавливается связь между участвующими в осуществлении условного рефлекса центрами.

Развитие нервной системы

Сложная нервная система, имеющаяся у высших животных, сформировалась в процессе длительной эволюции. Филогенетически наиболее простой является диффузная нервная система, в которой нервные клетки ещё не объединяются в группы и не управляются каким-либо одним центром.

Примером может служить нервная система медузы. Она состоит из большого числа нервных клеток, более или менее равномерно рассеянных под слоем эпителия по всему телу медузы. Каждая из этих нервных клеток связана отростками с другими клетками. В строении нервной системы медузы нельзя заметить какие-либо специальные части или отделы: в массе нервных клеток не выделяются какие-либо группы, главные и второстепенные нервные клетки.

Такую нервную систему называют диффузной, потому что благодаря её строению возбуждение, возникшее в какой-нибудь одной нервной клетке, начинает распространяться во все стороны к другим клеткам. Если мы надавим иглой в определённую часть тела медузы, то в месте укола естественно возникнет нервное возбуждение, которое начнёт распространяться и на соседние части. Медуза будет реагировать на полученное внешнее раздражение не сокращением или отдёргиванием той части своего колокола, на которую подействовал раздражитель, а постепенным сокращением всего тела.

Нервная система диффузного типа обеспечивает целостную, не расчленённую реакцию всего организма, на какую бы часть тела ни подействовал раздражитель. Иное строение имеет нервная система червя или насекомого. Нервные клетки у них объединены в группы (узлы, или ганглии) и расположены не в беспорядке, а в определённой системе, образуя цепочку нервных узлов, из которых каждый связан отростками только с двумя близлежащими (спереди и сзади) узлами.

Такая нервная система называется цепочечно-узловой. У животных с цепочечно-узловой нервной системой нервные узлы расположены уже не в поверхностных слоях, а глубоко внутри организма.

Они образуют центральную нервную систему, которую отличают от периферической, состоящей из расположенных на периферии отростков нервных клеток и их специальных образований.

Каждый из узлов цепочечно-узловой нервной системы управляет мышечными клетками только определённой части тела. Эта особенность в строении цепочечно-узловой нервной системы называется метамерностью. Если мы раздражим один нервный узел, сократится в первую очередь, в связи с метамерным строением тела, только та его часть, движения которой управляются данным нервным узлом.

Но так как отдельные нервные узлы, составляющие цепочку, последовательно связаны друг с другом, возбуждение будет постепенно передаваться от одного узла к другому и обе части тела червя начнут растягиваться в разные стороны от точки, к которой первоначально было приложено раздражение. Цепочечно-узловая нервная система является более совершенной, чем диффузная, так как в связи со своим метамерным строением позволяет животному реагировать на раздражения расчленёнными движениями тела.

Постепенно в процессе биологической эволюции в цепочечно-узловой нервной системе передний нервный узел начинает приобретать первенствующее значение. Головная часть тела червя при движении животного первая вступает в соприкосновение с внешней средой; в связи с этим передний нервный узел получает раздражения в значительно большем количестве, чем остальные узлы. У переднего нервного узла начинают развиваться специальные придатки в виде обонятельного, вкусового и зрительного рецепторов, которых нет у остальных нервных узлов.

Он начинает управлять другими узлами, определяя характер общей реакции организма на внешние воздействия. Более многочисленные рецепторы переднего узла позволяют лучше анализировать раздражения, что приводит к дифференцированным движениям. Червь рефлекторно ползёт в ту сторону, где его обоняние сигнализирует о необходимых для его организма питательных веществах, и уползает в темноту, если на него подействовать ярким светом.

Постепенно передний нервный узел всё больше разрастается и превращается в головной мозг — орган управления всеми нижележащими нервными центрами.

У высших животных и человека центральная нервная система имеет очень сложное строение. В ней различают: Спинной мозг, заключённый внутри позвоночного столба и являющийся филогенетически наиболее древним отделом центральной нервной системы.

В сером веществе спинного мозга находятся центры многочисленных спинальных рефлексов, связанных с движениями рук, ног, спины и т. д., а также центры потоотделения, мочеиспускания, дефекации, сосудосуживающие и сосудорасширяющие и т. д. Отдельные сегменты спинного мозга осуществляют инервацию соответствующих участков кожной поверхности строго метамерно.

Кроме того, спинной мозг является органом проведения нервных возбуждений от различных участков тела к головному мозгу и обратно. Эта проводниковая функция спинного мозга осуществляется с помощью составляющих белое вещество мозга нервных волокон. Различают восходящие и нисходящие нервные пути, состоящие из длинных волокон, по которым возбуждение передаётся от периферических отделов нервной системы к головному мозгу и от головного мозга к периферии, и группы коротких волокон, соединяющих два-три близлежащих сегмента спинного мозга. Наличие этой сложной системы проводящих путей обеспечивает участие спинного мозга в координации различных движений.