Диспропорция иннервации черепных нервов?

Иннервация черепных нервов очень непропорциональна , насколько это касается человека. Я не уверен в преимуществах иннервации черепным нервом по сравнению с иннервацией нормальными ветвями спинномозгового нерва, если таковые имеются.

Если есть какое-либо преимущество в том, чтобы быть иннервированными черепными нервами, то почему существует такое непропорциональное распределение этих черепных нервов ?

Только блуждающий нерв ( X) иннервирует другие части, кроме головы животного. В то время как есть 3 двигательных нерва только для 6 мышц глазного яблока и цилиарных мышц ( III,IV,VI), есть только один смешанный нерв ( X), иннервирующий сердце, желудочно-кишечный тракт и дыхательный аппарат и все их гладкие мышцы. В то время как есть три нерва для вкусовых рецепторов ( VII,IX,X), по одному для сетчатки ( II), улитки и преддверия ( VIII) и обонятельных рецепторов ( I), все множество интерорецепторов во внутренних органах грудной и брюшной полости, дуге аорты, наружном слуховом проходе , барабанная перепонка и т. д. несет один нерв (X). Я не уверен, ограничивается ли диспропорция непропорциональной площадью иннервации или даже плотностью иннервации в ткани-мишени.

Ниже приведены несколько возможных объяснений, с которыми я столкнулся в сети, и все без каких-либо веских аргументов.

  1. Это из-за тонкости чувств в голове, т. е. кожных рецепторов на коже лица выше, чем на теле в целом, что обеспечивает более тонкое разрешение тактильной рецепции? Специальные органы чувств (зрение, слух, обоняние и вкус) также очень хороши в своем разрешении и могут потребовать более концентрированной иннервации и прямой интерпретации мозгом. Но тогда пальцы и стопы также имеют высокую плотность кожных рецепторов, а осязание тоже может быть очень тонким (из-за нескольких разных видов рецепторов), требующих плотной иннервации? Некоторые движения тела (особенно рук) очень тонкие и детализированные, требующие очень плотной и скоординированной структуры двигательных нейронов.
  2. Не потому ли, что черепные нервы из-за некоторой задержки развития или функционального компромисса могут эффективно иннервировать только области, близкие к месту их возникновения? Это может объяснить, почему 11 пар нервов иннервируют только область головы и только 1 пара иннервирует остальную часть тела. Я понятия не имею об обоснованности и причине этого утверждения.
  3. Может ли это быть просто случайным результатом эволюции, когда иннервация черепа не дает абсолютно никаких преимуществ, приводящих к случайному дрейфу паттернов иннервации?
Мне третий аргумент кажется неубедительным. Если говорить о первом, то он кажется наиболее подходящим, так как наши особые чувства действительно прилагают немало усилий, чтобы собрать каждую мельчайшую деталь нашего окружения. Кроме того, окончательная обработка стимулов этими чувствами должна быть действительно очень быстрой и точной, тогда как для тонких движений наших конечностей продолжительность времени, в течение которого нужно анализировать стимулы и реагировать на них, сравнительно больше (что касается быстрых ответов, вступает в действие рефлекторная дуга).
Так что, вероятно, не было необходимости в иннервации наших конечностей и других органов черепными нервами, когда спинномозговых нервов было достаточно и они выполняли свою работу в соответствующие промежутки времени!
Интересно, в какой степени 1) способствует социальному общению (в частности, через более широкий набор выражений лица).

Ответы (1)

Мы можем несколько исключить причину 1, потому что кончики пальцев также очень чувствительны к сенсорным стимулам. Кроме того, иннервация связана не только с сенсорными входами, но и с двигательными функциями, висцеральным контролем и т. д. Все нервы, необходимые для двигательной функции, и значительная часть висцеральных управляющих нервов соединяются со спинным мозгом.

Поэтому, на мой взгляд, наиболее подходящей является причина 2, которая автоматически исключает причину 3. Спинной мозг — это развитие нервной организации у хордовых. Спинной мозг можно рассматривать как центральный кабель, в котором сливаются все силовые линии (они все еще сохраняют свою индивидуальность [спинномозговые пути]; они просто группируются, образуя организованный пучок). Эволюция спинальных рефлексов должна была быть вторичным событием.

Случай блуждающего нерва и черепно-добавочного нерва предполагает, что это древний путь контроля над сердцем. Сердце с замкнутой кровеносной системой встречается и у моллюсков. Помимо функционального значения сердца (которое может в какой-то степени оправдывать прямую черепную иннервацию), оно также значительно проксимальнее головного мозга.