У позвоночных животных центральная нервная система построена совсем по другому плану.
Их единственный нервный тяж имеет внутри полость и расположенный на спинной стороне над пищеварительной системой. Передняя часть центральной нервной системы лежит в головном отделе тела и называется головным мозгом, а его продолжение в шейном, туловищной и хвостовом отделах - спинного мозга. При этом осевой скелет - цепочка позвонков и череп - окружают и защищают центральную нервную систему и органы чувств. Спинномозговой канал, который проходит внутри спинного мозга, имеет свое продолжение и в головном мозге - в желудочки головного мозга. Все эти полости заполнены спинномозговой жидкости, которая по составу похожа на лимфу и производится специализированной капиллярной системой, которая расположена в стенках некоторых желудочков головного мозга.
Тело позвоночных животных также сегментированы, хотя и не так отчетливо, как тело кольчатых червей или членистоногих. Эта сегментация выражается в том, что от спинного мозга через отверстия в боковых стенках позвонков попарно отходят спинномозговые нервы, по одному с каждой стороны каждого сегмента. Спинномозговые нервы частично состоящие из аксонов двигательных, а частично - чувствительных нейронов, тела которых расположены в сером веществе спинного мозга. При этом серое вещество спинного мозга расположена в его центре, вокруг спинномозгового канала, а БЕЛОЕ ВЕЩЕСТВО (покрытые миелиновой оболочкой аксоны нервных клеток) - наружу (рис. ...).
Головной мозг позвоночных животных имеет более сложное строение. В нем выделяют 5 отделов: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг (рис. ...). Верх переднего мозга - мантия - у большинства низших позвоночных образована только белым веществом. У пресмыкающихся в мантии уже появляется серое вещество - зачаток коры больших полушарий. У птиц, несмотря на довольно большие размеры переднего мозга, сохраняется такой же тип строения. И только у млекопитающих передний мозг заметно увеличивается в размерах за счет развития серого вещества на поверхности мантии. Это - кора больших полушарий, которая образует борозды и извилины. За счет этих извилин и борозд многократно увеличивается площадь ее поверхности. В мозжечке млекопитающих также наружу расположена серое вещество мозга, образуя извилины, а внутри - белое вещество. В других отделах головного мозга все как и в спинном мозге - наружу - белое вещество, а внутри - сэра вещество.
Между отделами головного мозга существует и распределение функций. Сама передняя часть головного мозга первоначально связана с обонятельную чувствительность, и эта ее функция сохраняется даже у высших позвоночных животных. Однако у птиц и млекопитающих обонятельные центры менее заметны из-за сильного развитие других отделов переднего мозга. У птиц преимущественное развитие получает группа ассоциативных ядер, которые называют базальными ядрами. Думают, что их функция связана с исключительно развитой у птиц автоматии поведения. У млекопитающих наибольшее развитие в полушариях головного мозга достигает кора больших полушарий, которая состоит из огромного количества ядер, связанных со сложными двигательными актами, такими, как изменение позы, локомоция, язык. К этому можно добавить и сложный анализ информации, воспринимаемой органами чувств, сопоставления ее с предыдущим опытом и много других "высших" функций, которые называют интеллектом.
Другой чрезвычайно важной частью переднего мозга у всех позвоночных животных является гипоталамус. Он объединяет ядра, обрабатывают поступающей информации, связанной главным образом с вегетативными функциями. Эти ядра регулируют поступление пищи и воды, температуру тела, влияют на некоторые стороны полового поведения, выделение мочи и выполняют целый род других менее изученных функций.
СРЕДНИЙ МОЗГ в примитивных позвоночных занимается только обработкой зрительной информации, особенно его сложные парные ядра, которые называют зрительными долями (холмами). У млекопитающих эти доли не имеют таких больших размеров и не так сложно устроены, поскольку обработка части зрительной информации и них переместилась к коре головного мозга. Тем не менее ядра среднего мозга в них продолжают играть ведущую роль в целом ряде зрительных рефлексов (изменении диаметра зрачка при изменении освещенности, например).
МОЗЖЕЧОК, который по сложности своей организации нередко сравнивается с большими полушариями головного мозга, также образует комплекс ядер, которые отвечают за механизм поддержания равновесия, координацию движений тела, а также регуляцию тонуса мышц и других физиологических процессов.
Продолговатый мозг, с одной стороны сочетается со средним мозгом, а с другой - со спинным мозгом, по устройству очень напоминает последний и поэтому носит название МОЗГОВОГО СТВОЛА. Здесь расположены ядра, которые отвечают за такие безусловные рефлексы, как дыхание, глотание, сосание, а также некоторые другие.
От головного мозга, так же как и от спинного, отходят парные черепно-мозговые нервы, которые очень отличаются между собой по размерам и значению. Состоят они из тех же элементов, что и спинномозговые, однако, как правило, более специализированные и связанные с развитием важнейших органов чувств и специальных двигательных функций на переднем или головном конце тела. Установить сегментацию в отхождении черепно-мозговых нервов совсем не просто, во-первых, из-за очень сложной организации головного мозга, а во-вторых, потому что и мозг, и череп прошли долгий путь сложных эволюционных преобразований. У млекопитающих обычно различают 12 пар черепно-мозговых нервов. Некоторые из этих пар представляют собой явный результат слияния нескольких черепно-мозговых нервов, а одну пару - подъязычный нерв - скорее следует назвать первой парой спинномозговых нервов (рис. ...).
Первая пара черепно-мозговых нервов, которую называют обонятельных нервов, связано с восприятием запахов - очень важным органом чувств в жизни позвоночных животных, и, вероятно, исторически развилась первой. Вторая пара - зрительный нерв - также является чувствительным и передает информацию от сетчатки глаза до головного мозга. Третья, четвертая и шестая пара - обычные двигательные нервы, которые контролируют деятельность мышц глазного яблока. Пятую, седьмую, девятую, десятую и одиннадцатую пары называют Жаберных. Все они имеют сходное строение. Исторически эти нервы были связаны с жаберными дугами. При этом скелетные и мышечные элементы жаберных дуг получили у высших позвоночных животных очень больших эволюционных преобразований и превратились в большое количество будто ничем не связанных между собой структур. Однако эти структуры сохранили свою примитивную жаберную иннервацию. Так, пятая пара черепно-мозговых нервов млекопитающих, ТРИЙНИЧНИЙ НЕРВ, иннервирует челюсти и жвачные мышцы - производные жаберной дуги, расположенной спереди от брызгальца. Этот же нерв иннервирует маленький мышцу в среднем ухе, который натягивает барабанную перепонку и изменяет ее восприимчивость к звукам. Седьмая пара - лицевой нерв - иннервирует у человека мимические мышцы лица, мышцы, осуществляющие движения губ, носа, век и щек. А сначала (первоначально) этот нерв обслуживал брызгальце. Иннервирует он и еще один небольшой мышцу среднего уха - МЫШЦА стремена, который контролирует положение одной из слуховых косточек - стремечко. Этот же мышца защищает ухо от слишком громких звуков.
Девятый черепно-мозговой нерв, ЯЗЫК-глоточной, сначала был связан с первой жаберной дугой после брызгальца, но у высших животных он иннервирует некоторые малые мышцы неба и глотки. Десятый нерв, блуждая вместе с одиннадцатым, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ, иннервирует все производные других жаберных дуг, начиная со второй жаберной щели, и в их числе большую часть гортани, глотки и трахеи. Из всех перечисленных нервов седьмой, девятый и десятый принимают участие в восприятии ВКУСА. Восьмой нерв, СЛУХОВОЙ, объединяет аксоны, идущие от внутреннего уха и связанные с восприятием звуковых колебаний, силы тяжести и т.д.. Для рыб это нерв, скорее, даже более важен, чем для млекопитающих, поскольку он в них связан с деятельностью органами боковой линии, многочисленные рецепторы которой расположены на поверхности головы и тела рыбы. Двенадцатая пара черепно-мозговых нервов - подъязычного нерва - иннервирует мышцы языка и некоторые мышцы шеи. Первоначально этот нерв был корешком спинного мозга, поэтому он в значительной степени сохраняет строение и функции спинномозгового нерва