Головной мозг, включающий в себя мозжечок, филогенетически более древние центры, расположенные в продолговатом, заднем, среднем и промежуточном мозге, а также большие полушария, наделённые филогенетически наиболее новым образованием — корой больших полушарий головного мозга.

Мозжечок, связанный проводящими путями со всеми другими отделами центральной нервной системы, имеет своей основной функцией координацию движений (он координирует деятельность различных отделов спинного мозга), а также поддержание нормального тонуса мышц. Удаление или поражение мозжечка у животных вызывает: резкое падение тонуса мышц (атонию), которые становятся вялыми; быструю утомляемость животного при движениях (астению), сопровождающуюся резким повышением обмена веществ, не вызываемым обстоятельствами; нарушение координации движений (атаксию), которые становятся неточными и неловкими; дрожательные движения конечностей и головы, мешающие животному правильно выполнять отдельные действия — поднять лапу, схватить зубами еду и т. д.

Продолговатый мозг, являющийся непосредственным продолжением спинного мозга, и примыкающий к нему Варолиев мост содержат центры дыхательных, жевательных, глотательных движений, центры сердечной деятельности, регуляции обмена веществ, а также ряда защитных рефлексов — чихания, кашля, моргания, слезоотделения, сужения и расширения зрачков глаз, рефлексов положения тела, связанных с возбуждением вестибулярного аппарата и с изменениями тонуса шейных мышц, и т. д.

Средний мозг состоит из четверохолмия и ножек мозга; в состав последних входят красные ядра и чёрное вещество, в которых расположены как чувствительные, так и двигательные центры. Функция среднего мозга состоит прежде всего в обеспечении равномерного распределения мышечного тонуса, что достигается осуществляемым красными ядрами соответственным повышением и понижением сократительного тонуса мышц сгибателей и разгибателей.

Чёрное вещество среднего мозга регулирует пластический тонус мышц, благодаря чему конечности животного могут быть приведены в крайне разнообразные положения и удержаны в них. Средний мозг участвует также в осуществлении статических и статокинетических рефлексов. К первым относятся рефлексы позы и выпрямительные, благодаря которым восстанавливается нормальная поза тела при нарушении его правильного положения в пространстве.

Статокинетические рефлексы возникают в связи с ускорением прямолинейного или вращательного движения тела; примерами их являются нистагм (качательные движения) головы, нистагм глаз, движения туловища и конечностей в сторону, противоположную только что сделанному повороту (при остановке вращения, прыжках и т. д.).

К функции среднего мозга относится ряд ориентировочных рефлексов на световые и звуковые раздражители, выражающихся в движениях глаз, ушей, в поворотах головы в сторону раздражителя и т. п. При сильных внезапных раздражениях возникает управляемый четверохолмием рефлекс настораживания. Все перечисленные функции среднего мозга в свою очередь регулируются деятельностью мозжечка и коры больших полушарий, с которыми средний мозг имеет многочисленные и сложные связи.

Промежуточный мозг играет очень важную роль в жизнедеятельности организма. В нём расположены так называемые зрительные бугры, бледное тело и подбугровая область. В зрительные бугры приходят все центростремительные нервы, доставляя сюда возбуждения от всех без исключения рецепторов. С помощью специальных волокон они имеют связь с корой головного мозга: все центростремительные сигналы, получаемые корой головного мозга, обязательно проходят через зрительные бугры. Поражение зрительных бугров приводит к расстройству или даже к потере чувствительности.

В противоположность зрительным буграм бледное тело является средоточием двигательных центров, управляющих разнообразными движениями. Отсюда исходят многочисленные центробежные нервы к различным мышечным группам. Поражение бледного тела приводит к расстройству ряда движений или даже к двигательным параличам.

Бледное тело связано соединительными волокнами с зрительными буграми, благодаря чему большинство рефлекторных дуг замыкается в промежуточном мозгу, не проходя через кору головного мозга. Центростремительные нервные импульсы из зрительных бугров прямо передаются на двигательные центры бледного тела, что и приводит к осуществлению соответствующей двигательной реакции организма. Примером могут служить автоматические движения при ходьбе, беге, при пищевых рефлексах и т. д. У низших животных промежуточный мозг осуществляет сложные цепные рефлексы или инстинктивные действия.

Подбугровая область является высшим органом вегетативной нервной системы. В ней сосредоточены центры обмена веществ в организме, сосудодвигательные, центр теплорегуляции, поддерживающий постоянную температуру тела, и т. д. Благодаря подбугровой области промежуточный мозг осуществляет вегетативные сдвиги, связанные с эмоциональными процессами: изменение частоты дыхания и сердечных сокращений, покраснение или побледнение лица, изменение в деятельности желез внутренней секреции и т. д.

Вегетативная нервная система, о которой уже упоминалось при рассмотрении других отделов центральной нервной системы, является по характеру своей деятельности своеобразным эфферентным отделом центральной нервной системы, регулирующим деятельность внутренних органов — сердца, лёгких, кровеносных сосудов, желез внутренней секреции, желудка, кишечника и т. д.

Она оказывает определённое влияние на процессы обмена веществ в организме, а также на процессы, совершающиеся в мышцах и рецепторах. Вегетативные центры расположены, как было указано, в различных отделах центральной нервной системы — в спинном, продолговатом, среднем и промежуточном мозге.

Особенностью в строении вегетативной нервной системы является наличие промежуточных ганглиев, или нервных узлов, между высшими центрами и инервируемыми органами. Эти ганглии расположены или в виде цепочки справа и слева. от позвоночного столба, или на середине пути от центров к органам, или непосредственно в самих органах и играют очень большую роль в осуществлении вегетативной функции. Последняя заключается в повышении или понижении жизнедеятельности инервируемых органов.

Вегетативная нервная система состоит из двух отделов, оказывающих противоположное влияние на внутренние процессы в организме, — симпатического и парасимпатического. Каждый внутренний орган инервируется одновременно волокнами как симпатического, так и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Первые обычно усиливают, вторые угнетают деятельность органа. Например, возбуждение симпатических нервных волокон усиливает, а возбуждение парасимпатических угнетает работу сердца.

Вегетативная нервная система не автономна. Она сама управляется корой головного мозга, которая через симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы регулирует деятельность одних внутренних органов в соответствии с характером внешних воздействий, а также в связи с изменениями в деятельности других внутренних органов. В свою очередь изменения в деятельности внутренних органов оказывают через посредство вегетативной нервной системы своё влияние на деятельность коры головного мозга.

Кора больших полушарий головного мозга как орган высшей нервной деятельности

Кора больших полушарий головного мозга представляет собою новый и самый поздний в процессе филогенетического развития отдел головного мозга. Впервые в виде небольшого придатка она появляется у рыб, занимает несколько большие размеры у пресмыкающихся и птиц и достигает значительной величины у млекопитающих. Наибольшего совершенства кора больших полушарий головного мозга достигает у человека, что обусловлено её развитием в процессе общественно-трудовой деятельности людей.

Кора больших полушарий головного мозга имеет очень сложное строение. Она состоит из 15—16 миллиардов нервных клеток, образующих несколько слоев, различающихся по особенностям строения и функции составляющих их нервных клеток и соединительных волокон.