Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.П. АСТАФЬЕВА

(КГПУ им. В.П. Астафьева)

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Разработка элективного курса "Поведение животных"

Направление подготовки 44.03.05

Шестакова Мария

Красноярск 2017

Оглавление

Введение

ГЛАВА 1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА «ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ

1. Строение головного мозга

1.1 Строение спинного мозга

1.2 Физиология центральной нервной системы

1.2.1 Строение и функции нейрона

1.2.2 Синапсы центральной нервной системы

1.2.3 Виды поведения животных

1.3 Психологические механизмы адаптации животных к городской среде

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ, В РАМКАХ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЭЛЕКТИВНОМУ КУРСУ ПО БИОЛОГИИ «ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ

Заключение

Литература

Введение

Новая образовательная система с экономическим и социальным уклоном, требует, чтобы система школьного образования ей соответствовала. В ней будут созданы условия для получения учащимися образования с учетом их индивидуальных способностей и потребностей, профориентации школьников, установления связи между общим и профессиональным образованием. Согласно Концепции модернизации российского образования главная роль в решении этой задачи предоставляется школе с профильным обучением в классах старшей ступени.

На сегодняшний день новый стандарт общего среднего образования в профильных классах по биологии представляет собой специальные требования к тем навыкам, которые должны получить учащиеся. Таким образом, выпускники профильного обучения должны уметь самостоятельно проводить биологические исследования и правильно оформлять полученные результаты; анализировать и использовать информацию; развивать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности в процессе изучения проблем биологической науки; пользоваться биологическими терминами и символами; проводить исследования и эксперименты, моделировать биологические объекты и процессы.

Отсюда следует, что достижение установленных целей невозможно без включения в современную систему образования элементов исследования и развитие ее основного компонента - исследовательских умений, которые не только помогают учащимся лучше справляться с требованиями программы, но и развивают у них творческие способности, критическое мышление, создают внутреннюю мотивацию учебной деятельности в целом.

Анализ педагогической и психологической литературы, опыта работы учителей биологии показал, что в теории и практике преподавания биологии в средней школе существует ряд разногласий: между необходимостью общества в достаточно высокой самореализации нового поколения, способного творчески мыслить, и в низком уровне развития исследовательских способностей у выпускников школы; между широкими возможностями содержания биологического образования в школе, для развития исследовательских способностей и недостаточной разработкой в учебном процессе методики для развития этих способностей. Данные разногласия указали нам на актуальность нашего исследования.

Исходя из вышесказанного, выбрана тема исследования и разработан элективный курс, способствующий углубленному изучению основ поведения животных. Актуальность темы исследования определила объект и предмет исследования: психологический нейрон адаптация

Объект исследования - разработка элективного курса на тему «поведение животных», в ходе изучения предмета биологии.

Предмет исследования - применение практического занятия, как формы организации обучения биологии в муниципальном автономном общеобразовательном учреждении «Средняя школа №151» г. Красноярск.

Цель работы - разработать элективный курс на тему «Поведение животных».

Задачи:

- разработать содержание элективного курса «Поведение животных»

- представить собственное практическое применение материалов для организации практического занятия, в рамках элективного курса, в ходе изучения биологии;

- разработать методические рекомендации к элективному курсу «Поведение животных».

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы. Первая глава посвящена содержанию курса «Поведение животных». Вторая глава посвящена практическому применению материалов для организации практического занятия, в рамках элективного курса. Третья глава посвящена разработке методических рекомендаций к элективному курсу «Поведение животных».

ГЛАВА 1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА «ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ»

1. Строение головного мозга

Млекопитающие являются наиболее высокоорганизованным классом позвоночных животных, у которых высоко развита центральная нервная система. Это является причиной того, что приспособительные реакции млекопитающих и птиц на окружающие условия являются сложными и совершенными. [1]

Передний, или конечный мозг - крупный, существенно превосходящий все остальные отделы головного мозга. Его полушария, при разрастании во всех направлениях, скрывают промежуточный мозг. [2]

В процессе эволюции основной массой конечного мозга были обонятельные доли. Развитые обонятельные доли встречаются только у низших млекопитающих, а у высших обонятельные доли представлены небольшими придатками - обонятельной луковицей и обонятельным трактом.

Увеличение относительных размеров переднего мозга млекопитающих, в первую очередь, связано с его разросшейся крышей, а не из-за увеличенных размеров полосатых тел, как это произошло у птиц. Крыша (мозговой свод) состоит из серого вещества, которое называется корой. Она является комплексом, включающим древний плащ (paleopalium), старый плащ (archipallium) и новый плащ (neopalium). Новому плащу принадлежит промежуточное положение, он расположен между древним и старым плащами. Старый плащ, или кора, расположен медиально, и ранее он назывался гиппокамп или аммонов рог. Древнему плащу, или коре, принадлежит латеральное положение. [2]



Рис. 10. Мозг кролика.

I - вид сверху.

II - вид снизу.

III - вид сбоку.

IV - продольный разрез.

1 - большие полушария; 2 - обонятельные доли; 3 - зрительный нерв; 4 - эпифиз; 5 - средний мозг; 6 - мозжечок; 7 - продолговатый мозг; 8 - гипофиз; 9 - варолиев мост; 10 - мозговая воронка; 11 - мозолистое тело.

Новый плащ чаще всего называют неокортикс (новая кора) именно он преимущественно и образует полушария переднего мозга. При этом полушария могут иметь гладкую поверхность (лисэнцефальная) или складчатую (покрытую бороздами и извилинами). Помимо этого, независимо от типа полушарий, в них выделяют 4-5 долей.

Передний мозг разделяют на доли на основании топографии отдельно взятых борозд или извилин. Гладкий (лисэнцефальный) мозг делится на доли весьма условно. Чаще всего выделяют теменные, височные, затылочные и лобные доли, у высших приматов и человека выделена еще пятая доля - островок. Эта часть закладывается в эмбриональный период, при разрастании височной доли к вентральной стороне полушарий. [2]

Если считать исходным типом больших полушарий лисэнцефальный мозг, можно выделить три типа формирования узора борозд: продольные, дугообразные, и тип примата. В случае «приматного» типа, борозды направляются в любых долях рострально, а в височных долях вентро-дорсальный тип направленности.

Расположение борозд и извилин зависит от формы мозга. Большинству млекопитающих характерен мозг, вытянутый в ростро-кауальной плоскости. Но, например, дельфинам характерно расширение мозга в латеральном направлении и относительное укорочение в длину. [2]

Большое значении при характеристике мозга млекопитающих имеет, помимо извилин и борозд, тип распределения нейронов по коре, так называемая цитоархитектоника. Неокортиксу млекопитающих характерно шестислойное строение и присутствие пирамидных клеток, которых нет в мозге всех других позвоночных. Наиболее крупные пирамидные клетки (клетки Беца) располагаются в двигательной зоне коры. По их аксонам нервные импульсы передаются на двигательные нейроны спинного мозга и на мотонейроны двигательных ядер черепно-мозговых нервов. [2]

Каждый из участков коры больших полушарий является специализированной зоной по обработке информации, которая поступает от разнообразных органов чувств. Различают сенсорные и моторные зоны. Моторными зонами образованы нисходящие пути нервных волокон в стволе головного мозга и спинномозговых двигательных ядер. Чувствительные и двигательные зоны коры разделены интегративными участками, объединяющими входы сенсорных и моторных зон коры, предопределяя выполнение видоспецифических функций. Помимо этого, в коре выделяют ассоциативные зоны, которые не связаны с отдельными анализаторами. Они являются надстройкой над остальными участками коры, что обеспечивает протекание мыслительных процессов и хранения видовой и индивидуальной памяти. [2]

Вся система зон, расположенных в коре, сопряжена с функциональной специализацией полей. Однако, обнаруживается совпадение морфологических и функциональных границ полей. Одним из основных критериев выделения какого-либо поля является изменение в распределении клеточных структур в коре или формирование в ней нового подслоя.

Особенность архитектоники отдельных полей заключается в морфологическом выражении их функциональной специализации. Одна из основных причин изменения цитоархитектоники полей - возрастание числа восходящих и нисходящих нервных волокон. На данный момент составлены топографические карты полей человека и лабораторных животных.

Поля коры головного мозга являются составной частью некоторых долей, подразделяясь при этом сами на функциональные зоны, которые связываются с определенными органами или частями органов, имея упорядоченное внутреннее строение. Каждое поле или зона включает некоторый модуль вертикальной упорядоченности в организации коры. Модуль выглядит как колонка или клубочек, в которых включены нейроны, располагающиеся во всей толще коры. Колонка состоит из группы в 110 нейронов, располагающихся между парой капилляров, которые пронизывают весь поперечник коры. [2]

На этапе формирования мозга древнейших гоминид областью, на которую было приложено действие естественного отбора, была кора и, в первую очередь, некоторые ее отделы: нижнетеменной, нижний лобный и височно-теменной отделы. Преимущество в выживании получали организмы и популяции, которые были продвинуты в отношении развития каких-либо отделов коры - большая площадь полей, более разнообразные или лабильные связи, улучшение условий кровообращений и т.д.

Подплащевыми структурами переднего мозга являются базальные ядра, полосатые тела - древнее, старое и новое, и септальное поле.

Во всех отделах переднего и промежуточного мозга расположен комплекс морфофункциональных структур, который носит название лимбическая система. Для нее характерно большое количество связей с неокортиксом и вегетативной нервной системой. Ею интегрируются эмоции и память. При удалении участка лимбической системы наблюдается эмоциональная пассивность животного. Важнейшая функция лимбической системы - взаимодействие с механизмами памяти. Краткосрочную память связывают с гиппокампом, а долгосрочную - с неокортиксом. Посредством лимбической системы из неокортикса извлекается индивидуальный опыт животного, и происходит управление моторикой внутренних органов, а также стимуляция животного посредством гормонов. При этом, чем ниже степень развития неокортикса, тем больше влияния оказывает лимбическая система на поведение животного, что вызывает доминирование эмоционально-гормонального контроля за принятием решений. [2]

У млекопитающих нисходящие связи неокортикса и лимбической системы способствуют интеграции различных сенсорных сигналов.

При появлении первых зачатков коры, от плащевой комиссуры отделился некрупный пучок нервных волокон, которые соединили левое и правое полушарие. Плацентарные млекопитающие имеют более развитый такой пучок, который носит название мозолистого тела (corpus collosum). Оно способствует обеспечению функции межполушарной коммуникации.

Промежуточный мозг имеет строение схожее со всеми позвоночными, включая эпиталамус, таламус и гипоталамус.

Развитие неокортекса у млекопитающих вызвало резкое увеличение таламуса, в первую очередь, дорсального. Таламус включает примерно 40 ядер, которые выполняют функцию переключения восходящих путей на последние нейроны, аксоны которых входят в кору больших полушарий, в которых и обрабатывается информация, приходящая из всех сенсорных систем. При этом, передними и латеральными ядрами обрабатывается и проводятся сигналы, поступающие и зрительного, слухового, тактильного, вкусового и интероцептивного рецепторов, до соответствующей проекционной зоны коры. Предполагается, что болевая чувствительность не проецируется в кору полушарий переднего мозга, а центральные механизмы ее находятся в таламусе. Данное предположение базируется на том, что раздражения в разных участках коры не вызывает болевых ощущений, тогда как раздражая таламус можно ощутить сильную боль. Часть ядер таламуса - переключательные, а другая часть - ассоциативные, от которых идут пути в ассоциативные зоны коры. Медиальная часть таламуса содержит ядра, вызывающие при низкочастотной электрической стимуляции, развитие тормозных процессов в коре больших полушарий, что вызывает сон. При высокочастотной стимуляции этих ядер вызывается частичная активация корковых механизмов. То есть, таламокортикальная регулирующая система, которая контролирует потоки восходящих импульсов, принимает участие в организации смены процессов сна и бодрствования. [2]

У млекопитающих дорсальный таламус представляет собой важнейший центр переключения слуховых и сенсорных сигналов. Нужно отметить, что комплекс таламических ядер формируется за счет зачатка промежуточного мозга или за счет миграции из среднего мозга.

Гипоталамусом образуются развитые латеральные выпячивания и пустой стебелек-воронка, который заканчивается в заднем направлении плотным соединением с аденогипофизом.

Гипоталамус - высший центр регуляции эндокринных функций организма, он объединяет эндокринные и нервные механизмы регуляции, а также является высшим центром симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.

Эпиталамус - нейрогуморальный регулятор суточной и сезонной активности, сочетающийся с контролем за половым созреванием животных. [2]

Средним мозгом образовано четверохолмие, передними буграми связанное со зрительным анализатором, а задними - со слуховым. По размерам этих бугров можно судить какая система (зрительная или слуховая) развита лучше. Если передние бугры крупнее - лучше развита зрительная афферентация, например, у копытных, хищников и приматов, если задние бугры - слуховая афферентация, характерная для дельфинов, летучих мышей и пр.

Тегмент состоит из зрительной и моторной зон. Моторная зона состоит из двигательных ядер черепно-мозговых нервов и нисходящих и восходящих спинноцеребральных волокон.

Так как неокортикс млекопитающих развился в высший интегративный центр, а врожденными реакциями среднего мозга была обеспечена возможность коре не брать функцию примитивных форм видоспецифических реакций на внешние раздражители, тогда как специализированные поля коры берут на себя сложные ассоциативные функции.

Мозжечок млекопитающих и птиц имеет крайне сложное строение. С точки зрения анатомии в нем выделяют среднюю часть - червя, по обе стороны от которого расположены полушария и флоккулонодулярные доли. Они являются филогенетически древней частью - архицеребеллумом. В свою очередь в полушариях выделяют переднюю и заднюю доли. Передние доли полушарий вместе с задней частью червя образуют филогенетически старый мозжечок - палеоцеребеллум. Самой молодой частью мозжечка с филогенетической точки зрения, является неоцеребеллум, состоящий из передней части задних долей полушарий мозжечка. [2]



Рис. 11. Головной мозг позвоночных (вид сбоку).

А - рыбы (треска).

Б - амфибии (лягушка).

В - рептилии (аллигатор).

Г - птицы (гусь).

Д - млекопитающие (кошка).

Е - человек (по Р. Трюксу, Р. Карпентеру, 1964).

1 - зрительная доля; 2 - передний мозг; 3 - обонятельная луковица; 4 - мозжечок; 5 - обонятельный тракт; 6 - гипофиз; 7 - нижняя доля; 8 - промежуточный мозг; 9 - воронка; 10 - обонятельные доли; 11 - зрительный тракт; 12 - эпифиз; 13 - IX и X пары черепно-мозговых нервов (остальные указаны римскими цифрами).

Верхняя поверхность полушарий мозжечка образует кору мозжечка, а ядра мозжечка состоят из скоплений нервных клеток. Кора мозжечка - трехслойная. Мозжечок имеет связи с другими отделами ЦНС посредством трех пар ножек, которые состоят из пучков нервных волокон. [2]

1.1 Строение спинного мозга

Спинной мозг (medulla spinalis) располагается в канали позвоночника, занимая около 2/3 от его объема. Например, у КРС или лошади он составляет 1,8-2,3 м, а масса - 250-300 г., у свиньи вес спинного мозга составляет 45-70 г.

Он представляет собой цилиндрический тяж, сплюснутый в дорсовентральном направлении. Четкая граница спинного и головного мозга отсутствует. Принято считать, что она проходит по переднему краю атланта. Спинной мозг состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов, соответствующих части их залегания. В эмбриональном периоде развития весь позвоночный канал заполнен спинным мозгом, но из-за быстрого роста скелета, становится заметной разница в длине позвоночника и спинного мозга. В результате этого, у коровы спинной мозг оканчивается на уровне 4-го, а у свиньи на уровне 6-го поясничного позвонка, у лошади - на уровне первого сегмента крестцовой кости. [3]

Вдоль всего спинного мозга по дорсальной его поверхности, лежит срединная дорсальная борозда. Вглубь от нее проходит соединительнотканная дорсальная перегородка. По бокам от срединной борозды располагаются более мелкие дорсально-латеральные борозды. На вентральной поверхности располагается глубокая срединная вентральная щель, а по обеим сторонам от нее - вентральные латеральные борозды. На конце спинного мозга - резкое сужение, с образованием мозгового конуса, переходящего в концевую нить, которая состоит из соединительной ткани и оканчивается на уровне первых хвостовых позвонков.

Шейная и поясничная части спинного мозга несут утолщения, из-за развития конечностей в этих участках, что вызывает увеличение количества нейронов и нервных волокон. У свиней шейное утолщение формируется на 5-8 нейросегментах. Поясничное утолщение расположено на уровне 5-7 нейросегмента. Часть спинного мозга между двух соседних спинномозговых нервов - нейросегмент.

При рассмотрении разреза спинного мозга, очевидно его деление на белое и серое вещество. [3]

Серое вещество расположено в центре и по очертаниям схоже с буквой Н или силуэтом бабочки. В центре его видно небольшое отверстие - центральный спинномозговой канал. Часть серого вещества вокруг центрального канала - серая спайка. Вверх от нее отходят дорсальные столбы (на поперечном срезе выглядят как рога), а вниз - вентральные столбы, или рога серого вещества. В грудном и поясничном отделах спинного мозга по бокам от вентральных столбов располагаются утолщения - латеральные столбы, или рога серого вещества. Серое вещество состоит из мультиполярных нейронов и их отростков, не имеющих миелиновой оболочки, а так же из нейроглии.

Рис. 1. Спинной мозг (по И.В. Алмазову, Л.С. Сутулову, 1978)

1 - дорсальная срединная перегородка; 2 - вентральная срединная щель; 3 - вентральный корешок; 4 - вентральная серая спайка; 5 - дорсальная серая спайка; 6 - губчатый слой; 7 - желатинозное вещество; 8 - дорсальный рог; 9 - сетчатая ретикулярная формация; 10 - латеральный рог; 11 - вентральный рог; 12 - собственное ядро заднего рога; 13 - дорсальное ядро; 14 - ядра промежуточной зоны; 15 - боковое ядро; 16 - ядра вентрального рога; 17 - оболочка мозга.

В разных структурах мозга нейроны различаются структурой и функциями. В связи с чем в нем выделены разные слои, ядра и зоны. Основная масса нейронов дорсальных рогов - ассоциативные, вставочные нейроны, передающие нервные импульсы, которые к ним поступают, или к моторным нейронам, а также в ниже- либо вышележащие участки спинного мозга, и далее в головной мозг. К дорсальным столбам примыкают аксоны чувствительных нейронов спинномозговых ганглиев. Эти нейроны подходят к спинному мозгу в области дорсальных латеральных борозд как дорсальные корешки. Степень развития дорсальных латеральных рогов напрямую зависит от степени чувствительности. [3]

Вентральные рога включают моторные нейроны. Они являются самыми крупными мультиполярными нервными клетками в спинном мозге. Его аксонами образованы вентральные корешки спинномозговых нервов, отходящих от спинного мозга в области вентральной латеральной борозды. В латеральных рогах расположены нейроны, которые относятся к симпатической нервной системе. Их аксионы выходят из спинного мозга в составе вентральных корешков, формируя белые соединительные ветви пограничного симпатического ствола.

Белое вещество расположено по периферии спинного мозга. В местах утолщений мозга оно является преобладающим по сравнению с серым веществом. Состоит белое вещество из нейроглии и миелиновых нервных волокон. Из-за миелиновой оболочки волокна приобретают беловато-желтый цвет. Дорсальная перегородка, вентральная щель и столбы (рога) серого вещества разделяют белое вещество на дорсальные, вентральные и латеральные канатики. Только вентральные канатики соединяются между собой в области белой спайки - участка белого вещества, который лежит между вентральной щелью и серой спайкой. Латеральные канатики разделяются серым веществом, а дорсальные канатики разделены дорсальной перегородкой, доходящей до серой спайки.

Комплексы нервных волокон, которые располагаются в канатиках, формируют проводящие пути. Более глубоко залегающими комплексами волокон образованы проводящие пути, которые соединяют разные сегменты спинного мозга. Их совокупность представляет собой собственный аппарат спинного мозга. Более поверхностные комплексы нервных волокон образуют афферентные и эфферентные проекционные проводящие пути, которыми соединяется спинной и головной мозг. Чувствительные пути спинного мозга идут в головной по дорсальным канатикам в поверхностном слое латеральных канатиков. Двигательные пути из головного мозга в спинной идут по вентральным канатикам и по средним участкам латеральных канатиков. [4]

1.2 Физиология центральной нервной системы

1.2.1 Строение и функции нейрона

Структура и размеры нейронов могут значительно различаться. Их диаметр может варьировать от 4 до 130 микрон. Форма нейронов может быть также разнообразна.

У нервных клеток очень крупные ядра, которые функционально и структурно связаны с клеточной мембраной. Отдельные нейроны являются многоядерными, например, нейросекреторные клетки гипоталамуса и регенерации нейронов. В раннем постнатальном периоде нейроны могут делиться. [4]

В цитоплазме нейрона располагается вещество Ниссля - гранулированный эндоплазматический ретикулум, богатый рибосомами. Много его возле ядра.

Митохондрии в большом количестве располагаются и в теле клетки, и в отростках, они являются энергетическими станциями клеток. Митохондрии являются подвижными органеллами, способными посредством актомиозина передвинуться туда, где клетке необходима энергия для осуществления деятельности.

В месте отхождения аксона от тела нервной клетки - триггерная зона нейрона - имеет наибольшее значение в возбуждении нейрона, именно в этом месте наиболее легко возникает возбуждение.

Дендритам также принадлежит определенная роль в возникновении возбуждения в нейроне. На них располагается в 15 раз больше синапсов по сравнению с сомой, поэтому потенциалы действия, которые проходят по дендритам к соме, могут с легкостью деполяризовать сому и вызвать залп импульсов по аксону. [4]

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности метаболизма нейронов.

1. Потребление кислорода и глюкозы нервными клетками значительно превышает эти процессы по сравнению с другими клетками тема.

2. Альтернативные пути обмена характерны только для нервных клеток, при необходимости нейрон может получать промежуточные продукты обмена.

3. Нервные клетки способны формировать крупные запасы веществ. Например, вещество Ниссля содержит около 80% всех нуклеиновых кислот клетки.

4. Нервная клетка может жить только вместе с глией. Глиальные клетки - кладовка нейрона, она переносит питательные вещества из крови к нейронам, участвует в изменении мембранного потенциала мембраны нейрона.

5. Нейроны обладают способностью регенерации отростков. Тела нейронов регулируют обмен веществ в отростках. [5]

Классификация нейронов. Выделяют несколько типов нейронов в ЦНС: афферентные (чувствительные), эфферентные (эффекторные) и промежуточные, или вставочные (ассоциативные).

Афферентные нейроны - проводят возбуждение от рецепторов к ЦНС. Тела их расположены, преимуществнно, вне ЦНС - в спинномозговых ганглиях или ганглиях черепно-мозговых нервов, либо в зрительных буграх. Они являются псевдоуниполярными.

Эффекторные нейроны - переносят импульс к органам и тканям на периферии. К этой группе принадлежат мотонейроны, проводящие возбуждение к мышцам от ядер головного мозга в ниже расположенные нейроны.

Вставочные нейроны - наиболее многочисленная группа нейронов, они выполняют связующую функцию между рецепторными и эффекторными нервными клетками. [5]

Суммарное количество эфферентных волокон, которые вышли из ЦНС, то есть число эфферентных волокон насчитывает сотни тысяч. Афферентных волокон и нейронов в 2-5 раз больше. Суммарное количество обоих типов волокон приближено к нескольким миллионам. При этом количество нервных клеток только лишь в коре головного мозга приравнивается к 14-15 миллиардам, что свидетельствует о значимости вставочных нейронов. [5]

1.2.2 Синапсы центральной нервной системы

Все позвоночные животные основным типом связи клеток друг с другом в ЦНС имеют синапсы.

Выделяют аксосоматические, аксодендритические, соматодендритические, аксоаксональные разновидности синапсов. На основании эффекта, которые они вызывают, синапсы подразделяют на тормозные и возбуждающие.

Выделяют последовательные, кольцевые, конвергентные, дивергентные типы связей между нейронами, а также их разнообразные сочетания.

Рефлексом называют ответную реакцию на изменения, происходящие во внешней или внутренней среде организма, осуществляемую посредством ЦНС. Благодаря осуществлению рефлекторной деятельности организм может быстро реагировать на происходящие в среде изменения и приспосабливаться к ним.

Любой рефлекс осуществляется посредством деятельности некоторых структурных образований нервной системы. Весь комплекс образований, которые принимают участие, а реализации каждого из рефлексов, называется рефлекторная дуга. Она состоит из:

1. Рецепторов; [5]

2. Афферентных нервных волокон, несущих возбуждение к ЦНС;

3. Нейронов и синапсов, передающих возбуждение к эфферентным нейронам;

4. Эфферентных нервных клеток и волокон, проводящих импульсы от ЦНС на периферию;

5. Исполнительного органа, деятельность которого изменяется в результате осуществления рефлекса.

6. В последнее время в рефлекторную дугу включают вторичные афферентные импульсы, которые текут в нервный центр от рабочего органа и сигнализируют ему о степени изменения его функции.

Наиболее просто устроенная рефлекторная дуга состоит из двух нейронов и называется моносинаптической. Но большинству рефлексов характерны рефлекторные дуги, состоящие не из двух, а из большого количества нейронов, они носят название полисинаптических.

В ходе реализации любого рефлекса, нервные импульсы не ограничиваются только рефлекторной дугой рассматриваемого рефлекса. Они широко распространяются в центральной нервной системе по многочисленным проводящим путям. Например, при болевом раздражении у животного возбуждение распространяется не только по момтонейронам, но и к гипоталамусу. Благодаря этому процессу, защитная реакция на болевое раздражение осуществляется нейронами мозгового ствола и коры, возникает ощутимое болевой ощущение, которое сопровождается серией вегетативных реакций - изменяется частота пульса, частота и глубина дыхания, сосудистого тонуса и т.д. Степени вовлеченности нервных клеток и разнообразных отделов ЦНС, в реакцию на раздражитель зависит от силы раздражителя, длительности его действия и состояния ЦНС.

Классификация рефлексов. Рефлексы очень многообразны, и классифицировать их можно по самым различным признакам. [5]

1. Прежде всего все рефлексы по происхождению подразделяются на безусловные и условные. безусловные рефлексы передаются по наследству, они закреплены в генетическом коде, а условные рефлексы создаются в процессе индивидуальной жизни на базе безусловных.

2. По биологическому значению рефлексы делят на пищевые, половые, оборонительные, ориентировочные, позо-тоничесие, локомоторные и др..

3. В зависимости от расположения рецепторов, с которых начинается данный рефлекторный акт, рефлексы подразделяются на интероцептивные и экстероцептивные, а также проприоцептивные.

4. В зависимости от вида рецепторов - зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, болевые, тактильные.

5. В зависимости от места расположения центральной части рефлекторной дуги - спинальные, бульбарные, мезэнцефалические, диэнцефальные, кортикальные.

6. В зависимости от длительности ответной реакции - фазические и тонические.

7. В зависимости от характера ответной реакции - моторные, секреторные, сосудодвигательные.

8. В зависимости от принадлежности к той или иной системе органов или функциональной системе - дыхательные, сердечные, пищеварительные и т.д..

9. В зависимости от внешнего проявления рефлекторной реакции - сгибательный, потирательный, чесательный, мигательный, рвотный, сосательный и т.д.



Нервные центры. Свойства нервных центров. [6]

Нервным центром называют совокупность нейронов, необходимых для осуществления определенного рефлекса или регуляции той или иной функции.

Нервные центры обладают рядом характерных свойств, определяемых свойствами составляющих его нейронов, особенностями синаптической передачи нервных импульсов и структурой нейронных цепей, образующих этот центр.

Свойства эти следующие:

1. Одностороннее проведение в нервных центрах можно доказать при раздражении передних корешков и отведении потенциалов от задних. В этом случае осциллограф не зарегистрирует импульсов.

2. Задержка проведения в синапсах. По рефлекторной дуге проведение возбуждения происходит медленнее, чем по нервному волокну. Чем больше синапсов в рефлекторной дуге, тем больше время рефлекса, т.е. интервал от начала раздражения до начала деятельности. С учетом синаптической задержки проведение раздражения через один синапс требует около 1,5-2 мсек.

3. Суммация возбуждений. в целостном организме рефлекторный акт может осуществляться при действии подпороговых стимулов, если они действуют на рецепторное поле достаточно часто. Пример - рефлекс чесания у собаки можно вызвать, если подать в одну точку подпороговые стимулы с частотой 18 гц.

4. Центральное облегчение. При совместном раздражении этих афферентных волокон возбуждающие постсинаптические потенциалы в нейронах подпороговой каймы суммируются друг с другом и достигают критической величины. В результате в процесс возбуждения оказываются вовлеченными и клетки периферической каймы. При этом сила рефлекторной реакции суммарного раздражения нескольких "входов" в центр оказывается больше арифметической суммы раздельных раздражений. Этот эффект и носит название центрального облегчения. [6]

5. Центральная окклюзия (закупорка). Может наблюдаться в деятельности нервного центра и обратный эффект, когда одновременное раздражение двух афферентных нейронов вызывает не суммацию возбуждения, а задержку, уменьшение силы раздражения. В этом случае суммарная реакция меньше арифметической суммы раздельных эффектов.

6. Трансформация ритма возбуждений. Частота и ритм импульсов, поступающих к нервным центрам, и посылаемых ими на периферию, могут не совпадать. В ряде случаев на одиночный импульс, приложенный к афферентному волокну, мотонейрон отвечает серией импульсов.

7. Последействие. Рефлекторные акты, в отличие от потенциалов действия, заканчиваются не одновременно с прекращением вызвавшего их раздражения, а через некоторый, иногда сравнительно длинный период времени.

8. Утомление нервных центров. Утомление нервного центра проявляется в постепенном снижении и в конечном итоге полном прекращении рефлекторного ответа при продолжительном раздражении афферентных нервных волокон.

Утомление в нервных центрах связано прежде всего с нарушением передачи возбуждения в межнейронных синапсах. Такое нарушение зависит от уменьшения запасов синтезированного медиатора, уменьшением чувствительности к медиатору постсинаптической мембраны, уменьшением энергетических ресурсов нервной клетки. [6]

9. Рефлекторный тонус нервных центров.

10. Высокая чувствительность к гипоксии. Показано, что 100 г. нервной ткани в единицу времени потребляет кислорода в 22 раза больше, чем 100 г. мышечной ткани. Поэтому нервные центры очень чувствительны к его недостатку. Для коры мозга 5-6 минут достаточно, чтобы без кислорода произошли необратимые изменения.

11. Избирательная чувствительность к химическим веществам. Объясняется особенностями обменных процессов и позволяет находить фармпрепараты направленного действия.

1.2.3 Виды поведения животных

Когда речь заходит о врожденных формах поведения животных, прежде всего возникают ассоциации с рефлекторными ответами на действие раздражителей и инстинктивными (без видимой внешней провокации) действиями животных.

Кроме того, при более внимательном изучении генетически детерминированных поведенческих проявлений можно отыскать и такие, которые не относятся ни к категории рефлексов, ни к категории инстинктов. Это кинезы и таксисы. [7]

Рефлекс -- простой фиксированный ответ на действие адекватного раздражителя пороговой силы, опосредованный через центральную нервную систему.

Собаки часто пытаются «закопать» пищу на бетонном или деревянном полу. Подобные действия высших позвоночных нельзя отнести к врожденным рефлексам. Их называют таксисами. Таксисы запускаются ключевыми раздражителями на фоне определенного физиологического состояния животного.

Таксисы как простые стереотипичные движения чаще наблюдаются у низкоорганизованных животных. Они обеспечивают пространственную ориентацию двигательной активности в сторону благоприятных условий среды (положительные таксисы) или противоположно от опасных или малозначимых факторов (отрицательные таксисы). Таксисы делят по характеру внешних факторов на термо-, хемо-, гидро-, окси-, геотаксисы.

У высокоорганизованных животных роль таксисов как самостоятельных единиц поведения не столь значима, как, скажем у простейших или молоди рыб. Однако они входят в качестве подчиненных элементов в цепочки сложных инстинктивных актов. Так, у новорожденного щенка положительный термотаксис является начальным звеном в сложном пищевом поведении. У копытных (ягнята, козлята) в первые 3 дня жизни наблюдается отрицательный светотаксис, т. е. новорожденные стремятся укрыться в затемненном месте. [7]

Таксисы входят в состав поисковой фазы поведенческого акта. Однако и завершающая фаза поведенческого акта может включать таксис наравне с инстинктивными действиями.

Кинезы представляют простейшие движения, которые происходят без ориентации тела животного относительно направления действия стимула. В случае с кинезом раздражитель вызывает изменение или скорости движения, или частоты поворотов при движении. Так, активность личинки миноги (пескоройки) снижается по мере возрастания освещенности. Снижается и активность мокрицы при возрастании влажности. Изменение скорости движения животного под влиянием изменения силы раздражителя называют ортокинезом.

Если внешняя стимуляция приводит к изменению частоты поворотов при движении, то говорят о клинокинезе. Классическим объектом изучения кинезов и таксисов служит планария. Этот водный червь обладает отрицательным фототаксисом, т. е. стремится уйти из освещенного участка. Но его движения при этом не прямолинейны. Они представляются хаотичными, с большим количеством поворотов, т. е. являют собой пример кинезов. Но, поскольку свет стимулирует изменение направления движения планарии, то в более темных участках ее активность снижается, т. е. попадание в темный участок водоема у планарий носит чисто вероятностный характер. Однако такая простая локомоция обеспечивает этим примитивным животным возможность уйти от неблагоприятного фактора -- света. [7]

Кинезы лежат в основе ориентации и человеческой вши. Ее движения состоят их ряда кинезов, которые запускаются термическим и химическим стимулами, а также влажностью среды. Чем слабее раздражители, тем более активный клинокинез демонстрирует вошь. При нарастании силы хотя бы одного из трех раздражителей вошь делает меньше поворотов. В конце концов ее локомоция становится прямолинейной. В зоне максимальной силы раздражителей всех трех модальностей срабатывает отрицательный ортокинез, т. е. вошь останавливается, когда попадает в наиболее благоприятное для нее место.

Таким образом, даже столь примитивные локомоции, как кинезы, позволяют животным решать биологически важные задачи.

Обучение - это появление адаптивных изменений индивидуального поведения в результате приобретения опыта.

Индивидуально-приспособительная деятельность, помимо разных форм обучения, включает в себя и такой важнейший элемент, как рассудочная деятельность (который мы рассмотрим ниже).

Обучение играет исключительно важную роль в жизни животных и человека, поэтому изучению этой проблемы посвящено огромное количество научных исследований. [7]

Способность к обучению базируется на присущем центральной нервной системе свойстве пластичности, которая проявляется в способности системы изменять реакции на повторяющийся многократно раздражитель, а также в случаях его совместного действия с другими факторами. Пластичность может иметь разную направленность: чувствительность к раздражителю может повышаться - это явление называется сенсибилизацией, или снижаться, - тогда говорят о привыкании.

Привыкание и сенсибилизация относятся к самым примитивным видам индивидуально вырабатываемых реакций.

1.3 Психологические механизмы адаптации животных к городской среде

Проблема освоения городской среды дикими животными и симбиоза с человеком в этой среде (синурбанизации) все сильнее привлекает внимание, не только зоологов - специалистов в области поведенческой экологии, которые первыми зафиксировали изменения в поведении диких животных в городе, но и биологов других специальностей. Каждый год стали проводиться конференции, на которых обсуждаются такие вопросы как, например, антропогенное воздействие на животных, конкретно на птиц и млекопитающих. Как отмечается во многих выступлениях, происходят изменения в экологии видов и новые черты в их поведении. Недавно появились работы, показывающие, как происходит экологические, поведенческие изменения популяций у видов, предпочитающие обитание в населенных пунктах (рядом с человеком). Любопытно, что речь идет не только о видах, давно приспособившихся к городскому образу жизни, таких как, например, серая крыса и ворона, но и о вошедщих недавно, полевых мышах, сусликах, черных дроздах, обыкновенных кряквах, сойках и др. Публикуются работы, доказывающие, что процесс синурбанизации идет достаточно успешно -- видовой состав птиц и млекопитающих, обитающих в городах, постоянно увеличивается. [10]

В этой области особое значение занимает зоопсихологический критерий проблемы синурбанизации, исследование психологических механизмов приспособления высших позвоночных к городской среде.

Город с его специфическими чертами среды, которые создал человек (разнообразием и мозаичностью местообитаний, неожиданным, нередко опасным для животных, характером изменений обстановки, высокой изменчивостью, связанной с деятельностью человека, в том числе и направленной на уничтожение животных, например крыс и мышей), может рассматриваться как опытное поле глобального эксперимента, где животных ставят перед выбором: пробудить психические способности и приспособиться к этой среде либо уйти в менее урбанизированные местообитания или даже погибнуть. [10]

Уместно рассмотреть подробнее черты городской среды обитания:

Первая черта -- разнообразие городских местообитаний и их мозаичное распределение, более или менее выраженное функциональное разделение городской среды, которое накладывается друг на друга. Эта особенность очень важна, т. к. благодаря этой особенности у животных есть широкий выбор подходящих местообитаний, но в то же время и определенное ограничение этого выбора из-за уникальности этих местообитаний в определенном городе и сложности адаптации к ним. [12]

По использованию территория города может быть подразделена на две большие части: застроенная часть и незастроенная. Застроенная часть это жилые районы с их различными типами строений, общественные центры, промышленную зону, коммунальную зону и зону наземного транспорта. К незастроенной части относятся отводные полосы железных дорог, посадка деревьев и других растений, водные ресурсы, незастроенные участки. [12]

Кроме развития территории, город также подразделяют на зоны по этажности. Протяженность городской территории на сотни метров вверх и настолько же вниз, тоже сказывается на животных, вынуждая их адаптироваться к ней. Можно выделить подземную территорию, как особое местообитание, характерное для крупных городов. Наряду с канализационной системой входят подземные переходы, метрополитен, подземные стоянки и другие сооружения, где существуют свои устойчивые популяции некоторых видов. [12]

Вторая черта -- носит несезонный и часто катастрофический характер изменений, происходящих в городской среде. Это, например, снос старых нежилых домов, где обитают животные, расчистка больших площадей перед застройкой, уборка свалок, которые служат для многих животных местом питания и убежищем, закрытие и вывоз в другое место предприятий, являющихся постоянным источником корма (складов, магазинов, рынков и др.). Такие изменения вынуждают животных немедленно покидать освоенную территорию местообитания и переселяться на новые, возможно сильно отличающиеся от старых и, возможно, остаться там. Если не получается закрепиться , то особь (беженец) продолжает свое частое переселение по городу, пытаясь закрепиться в разных местах, между которыми мало общего. [12]

Третья характерная черта города, которая в ужесточенной форме проверяет поведенческие и адаптационные способности вида(синурбаниста), --изменчивость городской обстановки вызванная деятельностью человека, разнообразие предметов, их пополнение, исчезновение, перемещение, замена . Это легко показать на примере типичного жилого дома, заселенного домовыми мышами. Для них очень важны следующие изменения: заполнение и очистка мусорных баков, привоз и вывоз мебели, других предметов человеческой утвари, уборка подвалов, сезонное пополнение и складирование продуктов сельского хозяйства, истребление этих грызунов и т. д. Все эти действия отражаются на их поведении, усложняя их выживание, заставляя постоянно приспосабливаться к новым условиям жизнедеятельности.

Четвертая черта -- близость и постоянное присутствие самого человека, что придает дополнительную подвижность урбанизированной среде. Животные приспосабливаются к поведению человека, распологают к себе отдельных людей. Виды, не переносимые близкого присутствия человека, не могут стать синурбанистами. Такие животные вскоре покидают человеческую среду обитания, уходя на территории, где сохранились естественные биоценозы. Наиболее устойчивы к постоянному присутствию человека виды - синурбанисты, существующие в человеческой среде. Как отмечают экологи, дистанция между животным и человеком постоянно сокращается, при отсутствии преследования со стороны человека. Следовательно, эта черта играет достаточно важную роль в процессе поведенческой адаптации к городской среде обитания. [12]

Пятая черта -- применение мер для сокращения численности вредных синурбанистов, к которым относят серую крысу, домовую мышь, в последнее время все чаще ворону и голубя. Это ведет к дополнению к урбанизированной среде таких компонентов , которые смертельны для этих вредоносных животных, для которых они и предназначены. Эта особенность городской среды обитания, так или иначе влияет на процесс поведенческой адаптации. Отсутствие настороженности со стороны животных к появлению на знакомой территории подобных, опасных для них, компонентов среды, почти неизбежно вызывает гибель таких особей. Но все же приспособление к этой черте городской среды происходит, и весьма успешно. [13]

- освоение животными среды, их с человеком в среде. [12]

-синурбанисты - диких , которая к существованию в зависимости от , не вступая с ним в контакт. Это (сосуществующие с ) звери и (серая , домовая , ворона, , домовый , суслик). Эти занимают устойчивое в городской . Именно их мы и городскими, а в городе животных в той или иной относим к и случайному. симбиоз к конкуренции с человеком за . Набор видов , зато бывает : в подвале дома в обитает от ста до крыс, ворон в 90- годах в составляла 400--600 . [12]

Механизмы серой к среде :

При быстрых выживают, те , у которых новые поведения. современным о функциях и психического животное не внешним , не отвечает на них реакциями, а на основе (передаваемого ) и индивидуального взаимодействия с миром. этого (отбор, , проверка, ) в каждой ситуации непосредственно при акт участии животного и его .

Первое -- это адекватность на окружающую . Этот практического к ситуации упрощение поведения и в результате психического . Адекватность проверяется, и, если , корректируется на практике т.е. животного в или сходной ситуации.

свойство -- его характер. В момент психическое с определенной вероятности само . Благодаря животное к грядущим и с учетом событий свое поведение.

свойство -- . В определенный времени наиболее воспринимает то, на что его активность, а все новое, .

Особая отводится деятельности. Она как деятельность, которой дезориент животного в на основе образа, т.е. ситуация не животным возникшей , и животное не сразу . Ориентировочно-исследовательская направлена на новой , выяснение этой , перестройку в соответствии с ситуацией. этой заключается в с чем-то , получении о нем , которая пригодиться в будущем и не . Прежде , ее функция в особенности через психического именно ситуации и дополнение окружающей в целом.

Для , обитающих в часто антропогенной , ситуация -- не редкость. целенаправленно обстановку в их обитания в с мероприятиями по их численности. отравленная , расставляются , различные , препятствующие крыс к и т.п. Любое для крысы знакомой , в которой она , вызывает ответ на новое. он выражается в остановке ыдущей , ориентировке в том направлении, где изменение. первичного служит между ситуации в , когда неожиданное , и восприятие от изменившейся до ее узнавания. Как рассогласование , начинается динамика процессов, в основе чувственных от изменившейся . В это время возникать задача произошедшего , связанная с органов . Крысы ориентировочные , принюхиваются, . Считается, что изменения в , а тем более новая чаще воспринимаются как опасные, , и они стремятся их; при незначительных обычно ориентировочно-исследовательская .

Манипуляционная серой выполняет познавательную . Без активного с предметами среды, их остаются для животного и они не быть использованы в деятельности. зависимость особенностями активности и качеством ими в предметах. Чем и разнообразнее с ними, тем (разумеется, в биологических вида) могут свойства . Способность ориентироваться на , получаемый по обращения с , чутко на податливость его к воздействиям, в с широкими возможностями и тем психологическим , благодаря стала столь экологическая крыс в включения среды в повседневную .

Серая - млекопитающее крыс грызунов. крупная фауны : длина 17--40 см ( хвоста), 140--463 г. всегда тела, до 19,5 см . Морда тупая и ; ушная небольшая. меха не . Среди массы выделяются длинные и волосы. Мех на состоит из с тёмными волос. между боков и обычно выражена. крысы серые. встречаются чёрной . Одомашненные обычно или пёстрые (), выведено цветовых . [15]

крыса на стадии психики. Она способностью внешней действительности уже не в отдельных ощущений, отдельными или их совокупностью, но в отражения . Ощущения объединяются в , а внешняя начинает в виде оформленных, на детали в , но образно предметов, а не ощущений. В животных с выступает ориентироваться на окружающего и отношения ними. с инстинктами и более формы поведения в сложных, двигательных . Весьма оказывается активность, движения, с изменением и скорости. животных более , целенаправленный . Высший перцептивной включает позвоночных: и некоторых (в том числе крыс). У них уже обнаружить формы , проявляемого в к решению в практическом, плане. мы отмечаем к научению, к способов таких , их запоминанию и в новые . [15]

Красноярск, магазин на остановке в городке. (Шестакова М.С.), на остановке, внутрь ларька ( на обед перерыв), а там серую . Она сидела на с бутылками и облизывала , держа его лапками. , она опустила в открытую кефира и, вынув его , ловко хвост, был в кефире. И сунула в бутылку. крыса , и бутылка на глазах. На в магазине внимание и люди, стучать по , чтобы крысу. Но никак не а продолжала кефир.

наблюдения:

В наблюдении адаптация крысы к че пищи в среде. по отработанным животного, , насколько опустошила , крыса знакома с ситуацией, а , в поведении элементы . Крыса этому способу пищи. результате взаимодействия с антропогенной (бутылкой) она опыт, ей для удовлетворения . Такая а крысы а важную функцию. появилась в во время . Предположительно, что она неподалеку от источника , т. к. крысам , найдя источник , обитать , и благодаря ориентировочно-исследовательской лакомится ом в безопасное для нее . Крыса не на людей, что в данный ее внимание о на поглощение , что говорит об психики .