Задний, средний и промежуточный мозг

Цель урока - дать общие топографические сведения о положении головного мозга в черепе, его строении и функциях, раскрыть роль продолговатого, среднего, промежуточного мозга и мозжечка в осуществлении безусловных рефлексов и выяснить их значение, провести антиникотиновую и антиалкогольную пропаганду, дать сведения по профилактике травматизма у детей.

Урок целесообразно разделить на три части: в первой - повторить строение и функции спинного мозга и уточнить понимание основных терминов; во второй - показать по таблице или на кадрах диафильма отделы мозга и провести тесты, выясняющие особенности рефлексов основных отделов головного мозга; в третьей - повторить полученные на уроке сведения, используя муляжи и плоскостные препараты головного мозга.

При объяснении нового материала удобно использовать диафильм "Строение и функции головного мозга", в котором даны инструктивные кадры, помогающие учителю провести с учащимися функциональные тесты, демонстрирующие рефлексы различных отделов мозга. В качестве примера можно разобрать, как использует этот диафильм на уроке учитель экспериментальной школы № 82 АПН поселка Черноголовка Ногинского района Московской области Н. Г. Пиманова.

Первый фрагмент упомянутого диафильма она применяет для повторения ранее изученного материала о головном мозге. Рассматривая строение черепной коробки и оболочек мозга, учитель раскрывает значение черепномозговой жидкости, артерий, питающих мозг, попутно дает дополнительный материал о кровоснабжении мозга и осложнениях, которые могут быть при гипертонии. Этот материал Н. Г. Пиманова использует для антиникотиновой пропаганды, подчеркивая, что курение табака вызывает повышение давления, способствует отложению солей в стенках сосудов мозга, а это приводит к повышению их хрупкости и к возможности инсульта.

Кадры диафильма, в которых содержатся вопросы, учитель использует прежде всего для проверки, насколько четко учащиеся дифференцируют понятия о сером и белом веществе мозга, коре и ядрах головного мозга, нервных путях мозга и нервах. Она предлагает учащимся показать эти образования по рисунку, найти их на плоскостном препарате после просмотра первого фрагмента диафильма, учит использовать определения при опознании объектов.

Во время демонстрации второго фрагмента учитель проводит функциональные тесты, включенные в этот диафильм. Изучение продолговатого мозга она начинает со сравнения его со спинным мозгом. Учитель обращает внимание учащихся на морфологическое сходство: в продолговатом мозге серое вещество лежит внутри белого, но не образует серые столбы, как в спинном мозге, а располагается отдельными ядрами в дне четвертого желудочка. Затем устанавливает функциональное сходство: рефлексы вызываются раздражением определенных участков тела (растяжение сухожилия четырехглавой мышцы бедра вызывает коленный рефлекс спинного мозга, раздражение корня языка - глотательный рефлекс продолговатого мозга). Учитель подчеркивает, что оба рефлекса относятся к безусловным. Они возникают непроизвольно только при раздражении соответствующих участков тела (рис. 32, А, Б).

Рис. 32. Опыты, выясняющие функции спинного и головного мозга: А - глотательный рефлекс; Б - коленный рефлекс; В - опыт, выявляющий рефлексы мозжечка, участвующие в торможении движений, продолжающихся по инерции; Г - пальценосовая проба, выявляющая участие мозжечка в выполнении точных целенаправленных движений, требующих согласованной работы многих мышц; Д - тонические рефлексы среднего мозга, восстанавливающие положение тела при потере равновесия; Е - рефлексы промежуточного мозга, обеспечивающие сохранение определенной позы между движениями

Задание 1. Доказать, что глотательный безусловный рефлекс продолговатого мозга не может осуществляться без раздражения корня языка, рефлексогенной зоны этого рефлекса.

Опыт проводится фронтально. Учитель показывает кадр диафильма, где предлагается сделать подряд несколько глотательных движений. Фразу, расположенную под рисунком: "Почему вы остановились? Забыли, как глотать?!" - показывают после проведения опыта.

Опыт можно поставить и без диафильма. Учащиеся по команде преподавателя делают в быстром темпе подряд несколько глотательных движений и убеждаются, что при отсутствии раздражителя (в данном случае, слюны) сделать глотательное движение невозможно. При воздействии же раздражителя на корень языка акт глотания происходит непроизвольно, и человек может проглотить несъедобный предмет.

Н. Г. Пиманова обычно подробно останавливается на кадре, где разъясняется, почему детям нельзя давать для игры мелкие предметы (винтики, гайки, пуговицы, шарики). Малыши часто тянут в рот и могут непроизвольно проглотить мелкие предметы. Характерной чертой преподавания Н. Г. Пимановой является тесная увязка теоретических вопросов с фактами повседневного быта, гигиеническое воспитание она осуществляет ненавязчиво, как бы мимоходом, убеждает учащихся без лишнего морализирования.

Строение и функцию второго отдела заднего мозга - мозжечка - удобно изложить в плане учебника: рассказать о последствиях удаления мозжечка у экспериментальных животных, а затем показать, как осуществляются функции мозжечка у человека в норме на функциональных тестах.

Задание 2. Пронаблюдать координацию работы мышц, осуществляемую мозжечком, при выполнении пальценосовой мозжечковой пробы.

Этот опыт можно провести фронтально. По команде учителя восьмиклассники закрывают глаза, протягивают вперед руку с вытянутым указательным пальцем и его кончиком дотрагиваются до кончика носа (рис. 32, Г). Учитель обращает внимание учащихся на то, что это целенаправленное движение осуществлялось быстро и плавно, хотя в нем участвовало более 30 мышц. Последовательность мышечных сокращений при выполнении движений программируют отделы головного мозга, и в частности мозжечок, который контролирует очередность и порядок работы нервных центров спинного мозга, управляющих мышцами. Ведь каждая мышца должна вовремя включиться в работу, развить строго определенное усилие и вовремя выйти из работы. При этом человеку приходится преодолевать внешнее сопротивление, силы инерции и влияние других факторов. Мозжечок получает импульсы от многих рецепторов, обрабатывает их, и благодаря его деятельности ответная реакция происходит с учетом этих внешних сил.

Задание 3. Пронаблюдать, как устраняются движения, возникающие в силу инерции, благодаря функциям мозжечка.

К доске вызывают испытуемого. Преподаватель захватывает его руку, согнутую в локте, за предплечье и предлагает тянуть руку на себя, преодолевая сопротивление экспериментатора. После того как испытуемый будет выполнять это действие с достаточным усилием, экспериментатор неожиданно отпускает руку испытуемого, с тем чтобы она двигалась по инерции (рис. 32, Б). Однако этого движения не происходит: испытуемый делает небольшой рывок и останавливается: благодаря функции мозжечка движение, возникшее по инерции, затормаживается.

Поражение мозжечка при опьянении - факт хорошо известный учащимся. Его можно использовать для антиалкогольной пропаганды. С этой целью учащимся можно предложить следующие вопросы: 1. Почему опьяневший человек, пытаясь сделать один шаг, вынужденно делает по инерции несколько шагов в том же направлении? (Безусловные рефлексы, осуществляющиеся с участием мозжечка, нарушены и затормозить движения, продолжающиеся по инерции, он не в состоянии.)

2. Почему нетрезвые водители резко поворачивают машину, резко нажимают на тормозную педаль и к чему это может привести? (Начавшиеся движения не могут закончиться вовремя, они продолжаются в силу инерции, в результате - излишне резкие повороты, резкие нажатия на тормозную педаль. Такой водитель может наехать на препятствие, а при неумеренном торможении машину может занести и даже перевернуть.) Эти факты можно использовать в целях правового воспитания, разъяснив, почему во всех странах категорически запрещается нетрезвому человеку садиться за руль трактора, машины, самолета, почему пришлось создавать специальные индикаторы, чтобы обнаруживать и обезвреживать нетрезвого человека, сидящего за рулем.

Работу среднего мозга можно показать на двух функциональных тестах: первый позволяет выяснить роль тонических рефлексов среднего мозга в поддержании равновесия тела, второй дает возможность показать участие среднего мозга в ориентировочном рефлексе.

Задание 4. Пронаблюдать рефлексы среднего мозга, благодаря которым поддерживается равновесие тела.

К доске вызывают испытуемого. Ему предлагают принять неустойчивую позу: встать так, чтобы одна ступня касалась носком пятки другой ступни, расположенной впереди. (Ступни должны быть на одной прямой - одна впереди, другая сзади. Руки складываются в замок, локти сближаются. Испытуемого предупреждают, что при потере равновесия переставлять ноги нельзя.)

Некоторое время испытуемый стоит неподвижно, однако напряжение мышц (их тонус) непрерывно меняется. Это можно заметить, наблюдая непрерывное покачивание туловища. Со временем эти покачивания становятся все заметнее. Можно пронаблюдать, как при потере равновесия усиливаются рефлексы среднего мозга, восстанавливающие правильное положение туловища (рис. 32, Д). В конце опыта возникают значительные отклонения туловища от положения неустойчивого равновесия. Для его компенсации испытуемый вынужден балансировать руками или отставить в сторону ногу, нарушив инструкцию. Раздражитель, вызывающий этот рефлекс,- отклонение туловища от вертикальной оси, ответная реакция - компенсаторное движение. Внимание учащихся можно обратить на сложность этого рефлекса по сравнению с рефлексами продолговатого мозга. Рефлекторная реакция вызывается любым отклонением, а конечный эффект может быть достигнут совершенно разными движениями. Эту особенность еще нагляднее можно показать на примере ориентировочного рефлекса, который осуществляется также с участием среднего мозга.

Учитель Н. Г. Пиманова, на опыт которой уже была ссылка, начинает беседу об ориентировочном рефлексе с разбора кадра 26 диапозитива "Строение и функции головного мозга". На подоконнике кошка. Ее кто-то испугал. Она выгнулась дугой и зашипела. Этот раздражитель вызвал ориентировочный рефлекс у ребенка. Он повернул голову в сторону кошки, глаза его ищут источник звука. Однако у некоторых учащихся после восприятия этого кадра возникает необоснованно узкое представление, искажающее суть дела: они считают, что ориентировочный рефлекс - это "когда кошка мяукнет - ребенок повернет голову". Учитель разъясняет узость этого суждения, подчеркивает, что ориентировочный рефлекс вызывается любым новым раздражителем, и ставит новый опыт.

Задание 5. Доказать, что ориентировочный рефлекс возникает на любой новый раздражитель и проявляется в движениях к этому раздражителю.

Учитель стучит карандашом по столу. Многие учащиеся поднимают на учителя глаза: новый раздражитель вызвал ориентировочный рефлекс. Преподаватель обращает внимание учащихся на то, что раздражитель воздействовал на орган слуха. Продолжая опыт, учитель проходит по рядам и кладет руку на плечо одному из отвлекшихся учеников: тактильный раздражитель вызывает ту же ориентировочную реакцию - поворот головы в сторону раздражителя. Вывод: ориентировочный рефлекс может быть вызван любым раздражителем - слуховым, зрительным, тактильным. Важно только, чтобы раздражитель был новый. Можно показать, что при повторении раздражитель теряет новизну и ориентировочный рефлекс больше не проявляется. Можно обратить внимание и на обобщенность этой реакции: движение совершается в сторону нового раздражителя, независимо оттого, где этот раздражитель находится - впереди, сзади, справа, слева.

В заключение урока следует рассмотреть функции промежуточного мозга: регуляция сна и бодрствования, поддержание постоянства внутренней среды, рефлексы фиксации позы. Разъяснив эти сложные функции по кадрам диафильма "Строение и работа головного мозга", можно предложить учащимся следующее упражнение:

Задание 6. Определить, какой рефлекс промежуточного мозга может быть выявлен при выполнении команды "Замри".

Учитель предлагает учащимся встать, а затем дает команду "Замри". Учащиеся класса застывают в разных позах, что дает возможность пронаблюдать позный рефлекс промежуточного мозга.

Команда "Замри" вызвала остановку движения. При этом одновременно должны были быть заблокированы движения во многих суставах тела. Если бы этого не произошло, то ученики бы упали, как настольная лампа, у которой не закрепили шарниры. Из темы "Опорно-двигательная система" учащиеся знают, что кости в суставах закрепляются, когда одновременно сокращаются мышцы противоположного действия. Следовательно, при остановке движения все мышцы противоположного действия всех суставов одновременно сокращаются, фиксируя новую позу тела (рис. 32, Е).

В заключение этого урока или на следующем во время опроса полезно на моделях головного мозга или на плоскостных препаратах найти основные отделы мозга и заполнить следующую таблицу:

Таблица 18. Безусловные рефлексы головного мозга