Движения высших животных слишком сложны, чтобы они могли осуществляться одним отделом ЦНС. В связи с этим система управления движениями представляет собой распределенную систему, организованную по иерархическому принципу (рис. 5.1). Суть этой организации заключается в следующем.
1. Система состоит из трех уровней управления: 1) кора головного мозга; 2) ствол мозга; 3) спинной мозг.
2. Чем ниже уровень, тем более простые программы управления движениями в нем заложены. В спинном мозге заложены программы элементов основных движений. В стволе мозга заложены программы отдельных цельных движений. В коре головного мозга заложены программы сложных поведенческих актов.
3. Управление низшими центрами со стороны высших состоит в том, что при выполнении какого-либо движения высшие центры включают готовые программы, заложенные в низших центрах, и формируют из этих простых программ более сложные.
Рассмотрим работу этой системы на примере ходьбы (рис. 5.2). В нейронных контурах спинного мозга заложены такие элементы этого движения, как шагательный рефлекс (одновременное сгибание одной конечности и разгибание противоположной, затем наоборот). Ствол мозга активирует этот и другие элементы, собирая из них программу ходьбы, включающей координированные движения всеми четырьмя конечностями, поддержание туловища и шеи в разогнутом состоянии и т. п.; при этом прочие рефлексы, например чесательный, тормозятся. Наконец, кора головного мозга включает заложенную в стволе мозга программу ходьбы в нужное время и в нужном направлении, подавляя при этом программы бега и др. Таким образом, спинной мозг непосредственно управляет мышцами, ствол мозга управляет нейронными контурами спинного мозга, а кора головного мозга — центрами ствола мозга.