Головной мозг в разрезе картинки: Строение головного мозга человека: отделы, оболочки, функции – Головной мозг человека — Википедия
Строение головного мозга человека: отделы, оболочки, функции
Центральная нервная система – это та часть организма отвечающая за наше восприятие внешнего мира и себя самих. Она регулирует работу всего тела и, по сути, является физическим субстратом того, что мы называем «Я». Главный орган этой системы — головной мозг. Разберем, как устроены отделы головного мозга.
Функции и строение головного мозга человека
Этот орган преимущественно состоит из клеток под названием нейроны. Эти нервные клетки продуцируют электрические импульсы, благодаря которым работает нервная система.
Работу нейронов обеспечивают клетки под названием нейроглии – они составляют почти половину от общего количества клеток ЦНС.
Нейроны, в свою очередь, состоят из тела и отростков двух типов: аксоны (передающие импульс) и дендриты (принимающие импульс). Тела нервных клеток формируют тканевую массу, которую принято называть серым веществом, а их аксоны сплетаются в нервные волокна и представляют собой белое вещество.
В ходе эволюции мозг стал одним из самых важных органов во всём организме. Занимая всего одну пятидесятую часть от общей массы тела, он потребляет пятую часть всего попадающего в кровь кислорода.
Для его защиты природа сформировала целый арсенал различных средств. Снаружи отделы мозга защищает черепная коробка, под которой располагаются ещё три оболочки головного мозга:- Твёрдая. Представляет собой тонкую плёнку, одной стороной примыкающую к костной ткани черепа, а другой непосредственно к коре.
- Мягкая. Состоит из рыхлой ткани и плотно обволакивает поверхность полушарий, заходя во все щели и борозды. Её функция – это кровоснабжение органа.
- Паутинная. Располагается между первой и второй оболочками и осуществляет обмен ликвора (спинномозговой жидкости). Ликвор – природный амортизатор, защищающий мозг от повреждений при движении.
Далее рассмотрим подробнее, как устроен мозг человека. По морфо-функциональным характеристикам головной мозг также делится на три части. Самый нижний отдел называется ромбовидный. Там, где начинается ромбовидная часть, заканчивается спинной мозг – он переходит в продолговатый и задний (Варолиев мост и мозжечок).
Далее следует средний мозг, объединяющий нижние части с основным нервным центром – передним отделом. Последний включает конечный (большие полушария) и промежуточный мозг. Ключевые функции больших полушарий головного мозга заключаются в организации высшей и низшей нервной деятельности.
Конечный мозг
Эта часть имеет наибольший объём (80%) по сравнению с остальными. Она состоит из двух больших полушарий, мозолистого тела, соединяющего их, а также обонятельного центра.
Большие полушария головного мозга, левое и правое, отвечают за формирование всех мыслительных процессов. Здесь находится наибольшая концентрация нейронов и наблюдаются наиболее сложные связи между ними. В глубине продольной борозды, которая делит полушария, располагается плотная концентрация белого вещества – мозолистое тело. Оно состоит из сложных сплетений нервных волокон, сплетающих различные части нервной системы.
Внутри белого вещества есть скопления нейронов, которые зовутся базальными ганглиями. Близкое расположение к «транспортной развязке» мозга позволяет этим образованиям регулировать мышечный тонус и осуществлять мгновенные рефлекторно-двигательные реакции. Кроме того, базальные ганглии отвечают за образование и работу сложных автоматических действий, частично повторяя функции мозжечка.
Кора головного мозга
Этот небольшой поверхностный слой серого вещества (до 4,5 мм) является самым молодым образованием в центральной нервной системе. Именно кора больших полушарий отвечает за работу высшей нервной деятельности человека.
Исследования позволили определить, какие области коры образовались в ходе эволюционного развития относительно недавно, а какие присутствовали ещё у наших доисторических предков:
- неокортекс – новая наружная часть коры, являющаяся основной её частью;
- архикортекс – более старое образование, отвечающее за инстинктивное поведение и эмоции человека;
- палеокортекс – наиболее древняя область, занимающаяся контролем над вегетативными функциями. Помимо этого, она помогает поддерживать внутреннее физиологическое равновесие организма.
Несмотря на, казалось бы, небольшой объём, кора больших полушарий имеет площадь около четырёх квадратных метров.
Это возможно благодаря извилинам и бороздам, которые кроме этого ещё и делят полушария на доли, каждая из которых имеет различные функции:Лобные доли
Самые крупные доли больших полушарий, отвечающие за сложные двигательные функции. В лобных долях мозга происходит планирование произвольных движений, также здесь расположены речевые центры. Именно в этой части коры осуществляется волевой контроль поведения. В случае повреждения лобных долей человек теряет власть над своими поступками, ведёт себя антисоциально и просто неадекватно.
Затылочные доли
Тесно связаны со зрительной функцией, отвечают за переработку и восприятие оптической информации. То есть превращают весь набор тех световых сигналов, что поступают на сетчатку глаза, в осмысленные зрительные образы.
Теменные доли
Проводят пространственный анализ и занимаются обработкой большинства ощущений (осязание, боль, «мышечное чувство»). Кроме того, способствует анализу и объединению различной информации в структурированные фрагменты – способность ощутить собственное тело и его стороны, умение читать, считать и писать.
Височные доли
В этом отделе происходит анализ и переработка аудио информации, что обеспечивает функцию слуха, восприятие звуков. Височные доли участвуют в распознавании лиц разных людей, а также мимических выражений, эмоций. Здесь информация структурируется для постоянного хранения, и таким образом реализуется долговременная память.
Кроме того, височные доли содержат речевые центры, повреждение которых приводит к неспособности воспринимать устную речь.
Островковая доля
Считается ответственной за формирование в человеке сознания. В моменты сопереживания, эмпатии, прослушивания музыки и звуков смеха и плача, наблюдается активная работа островковой доли. Здесь же проходит обработка ощущений отвращения к грязи и неприятным запахам, включая воображаемые стимулы.
Промежуточный мозг
Промежуточный мозг служит своего рода фильтром для нейронных сигналов – принимает всю поступающую информацию и решает, куда какая должна попасть. Состоит из нижней и задней части (таламус и эпиталамус). В этом отделе также реализуется эндокринная функция, т.е. гормональный обмен.
Нижняя часть состоит из гипоталамуса. Этот небольшой плотный пучок нейронов оказывает колоссальное воздействие на весь организм. Помимо регуляции температуры тела, гипоталамус управляет циклами сна и бодрствования. Он также выделяет гормоны, которые отвечают за ощущения голода и жажды. Будучи центром удовольствия, гипоталамус регулирует сексуальное поведение.
Он также напрямую связан с гипофизом и переводит нервную деятельность в эндокринную. Функции гипофиза в свою очередь заключаются в регуляции работы всех желез организма. Электрические сигналы идут от гипоталамуса в гипофиз головного мозга, «приказывая» выработку каких гормонов стоит начать, а каких прекратить.
Промежуточный мозг также включает:
- Таламус – именно эта часть выполняет функции «фильтра». Здесь сигналы, поступающие от зрительных, слуховых, вкусовых и тактильных рецепторов проходят первичную обработку и распределяются по соответствующим отделам.
- Эпиталамус – вырабатывает гормон мелатонин, который регулирует циклы бодрствования, участвует в процессе полового созревания, осуществляет контроль эмоций.
Средний мозг
В первую очередь регулирует слуховую и зрительную рефлекторную деятельность (сужение зрачка при ярком свете, поворот головы на источник громкого звука и т.п.). После обработки в таламусе информация идёт в средний мозг.
Здесь происходит её дальнейшая обработка и начинается процесс восприятия, формирования осмысленного звукового и оптического образа. В этом отделе синхронизируется движение глаз и обеспечивается работа бинокулярного зрения.
Средний мозг включает ножки и четверохолмие (два слуховых и два зрительных бугра). Внутри находится полость среднего мозга, объединяющая желудочки.
Продолговатый мозг
Это древнее образование нервной системы. Функции продолговатого мозга заключаются в обеспечении дыхания и сердцебиения. Если повредить этот участок, то человек умирает – кислород перестаёт поступать в кровь, которую больше не перекачивает сердце. В нейронах этого отдела начинаются такие защитные рефлексы как: чихание, моргание, кашель и рвота.
Строение продолговатого мозга напоминает вытянутую луковицу. Внутри неё содержатся ядра серого вещества: ретикулярная формация, ядра нескольких черепных нервов, а также нейронные узлы. Пирамида продолговатого мозга, состоящая из пирамидальных нервных клеток, выполняет проводящую функцию, объединяя кору полушарий и спинной отдел.
Важнейшие центры продолговатого мозга:
- регуляции дыхания
- регуляции кровообращения
- регуляции ряда функций пищеварительной системы
Задний мозг: мост и мозжечок
Строение заднего мозга включает в себя Варолиев мост и мозжечок. Функция моста весьма схожа с его названием, так как состоит он преимущественно из нервных волокон. Мост головного мозга – это, по сути, «шоссе» через которое проходят сигналы, идущие от тела в головной мозг, и импульсы, направляющиеся от нервного центра в тело. По восходящим путям мост мозга переходит в средний мозг.
Мозжечок же имеет куда более широкий спектр возможностей. Функции мозжечка – это координация движений тела и поддержание равновесия. Более того, мозжечок не только регулирует сложные движения, но и способствует адаптации двигательного аппарата при различных нарушениях.
К примеру, эксперименты с использованием инвертоскопа (специальные очки, переворачивающие изображение окружающего мира), показали, что именно функции мозжечка ответственны за то, что при долгом ношении прибора человек не просто начинает ориентироваться в пространстве, но и видит мир правильно.
Анатомически мозжечок повторяет строение больших полушарий. Снаружи покрыт слоем серого вещества, под которым находится скопление белого.
Лимбическая система
Лимбической системой (от латинского слова limbus – край) называют совокупность образований, опоясывающих верхнюю часть ствола. Система включает в себя обонятельные центры, гипоталамус, гиппокамп и ретикулярную формацию.
Основные функции лимбической системы – это адаптация организма к изменениям и регуляция эмоций. Это образование способствует созданию устойчивых воспоминаний, благодаря ассоциациям между памятью и чувственными переживаниями. Тесная связь между обонятельным трактом и эмоциональными центрами приводит к тому, что запахи вызывают у нас такие сильные и чёткие воспоминания.
Если перечислить списком основные функции лимбической системы, то она отвечает за следующие процессы:
- Обоняние
- Коммуникация
- Память: кратковременную и долгосрочную
- Спокойный сон
- Работоспособность отделов и органов
- Эмоции и мотивационная составляющая
- Интеллектуальная деятельность
- Эндокринные и вегетативные
- Частично участвует в формировании пищевого и полового инстинкта
Головной мозг человека — Википедия
Головной мозг взрослого человека в разрезеГоловно́й мозг челове́ка (лат. encephalon ) является органом центральной нервной системы, состоящей из множества взаимосвязанных между собой нервных клеток и их отростков.
Головной мозг человека занимает почти всю полость мозгового отдела черепа, кости которого защищают головной мозг от внешних механических повреждений. B процессе роста и развития головной мозг принимает форму черепа.
В литературе приводятся различные оценки количества нейронов, содержащихся в головном мозге человека. По одним оценкам головной мозг взрослого мужчины содержит в среднем 86,1 +/- 8,1 млрд нейронов и 84,6 +/- 9,8 млрд не нейронных клеток. При этом кора головного мозга содержит 19% нейронов. [1] По другим оценкам головной мозг человека содержит 90—95 миллиардов нейронов[2][3].
Головной мозг потребляет для питания 50 % глюкозы, вырабатываемой печенью и поступающей в кровь[4].
Головной мозг человека в сагиттальном разрезе, с русскими наименованиями крупных мозговых структур Головной мозг человека, вид снизу, с русскими наименованиями крупных мозговых структурМасса человеческого мозга колеблется от 1000 до более чем 2000 граммов, что в среднем составляет приблизительно 2 % массы тела. Мозг мужчин имеет массу в среднем на 100—150 граммов больше, чем мозг женщин, однако статистической разницы между соотношением размера тела и мозга у взрослых мужчин и женщин не обнаружено[5]. Распространено мнение, что от массы мозга зависят умственные способности человека: чем больше масса мозга, тем одарённее человек. Однако очевидно, что это далеко не всегда так[6]. Например, мозг И. С. Тургенева весил 2012 г[7][8], а мозг Анатоля Франса — 1017 г[9]. Самый тяжёлый мозг — 2850 г — был обнаружен у индивида, который страдал эпилепсией и идиотией[10][11]. Мозг его в функциональном отношении был неполноценным. Поэтому прямой зависимости между массой мозга и умственными способностями отдельного индивида нет.
Однако на больших выборках в многочисленных исследованиях обнаруживается положительная корреляция между массой мозга и умственными способностями, а также между массой определённых отделов мозга и различными показателями когнитивных способностей[12][13]. Ряд учёных[кто?], однако, предостерегает от использования этих исследований для обоснования вывода о низких умственных способностях некоторых этнических групп (таких как австралийские аборигены), у которых средний размер мозга меньше[14]. Ряд исследований указывает, что размер мозга, почти полностью зависящий от генетических факторов, не может объяснить бо́льшую часть различий в коэффициенте интеллекта[15][16][17]. В качестве аргумента, исследователи из Университета Амстердама указывают на существенную разницу в культурном уровне между цивилизациями Месопотамии и Древнего Египта и их сегодняшними потомками на территории Ирака и современного Египта[18].
Степень развития мозга может быть оценена, в частности, по соотношению массы спинного мозга к головному. Так, у кошек оно — 1:1, у собак — 1:3, у низших обезьян — 1:16, у человека — 1:50. У людей верхнего палеолита мозг был заметно (на 10—12 %) крупнее мозга современного человека[19] — 1:55—1:56.
Строение головного мозга человекаОбъём мозга большинства людей находится в пределах 1250—1600 кубических сантиметров и составляет 91—95 % ёмкости черепа. В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг, задний, включающий в себя мост и мозжечок, эпифиз, средний, промежуточный и передний мозг, представленный большими полушариями. Наряду с приведённым выше делением на отделы, весь мозг разделяют на три большие части:
- полушария большого мозга;
- мозжечок;
- ствол мозга.
Кора большого мозга покрывает два полушария головного мозга: правое и левое.
Головной мозг, как и спинной, покрыт тремя оболочками: мягкой, паутинной и твердой.
Мягкая, или сосудистая, оболочка головного мозга (лат. pia mater encephali) непосредственно прилегает к веществу мозга, заходит во все борозды, покрывает все извилины. Состоит она из рыхлой соединительной ткани, в которой разветвляются многочисленные сосуды, питающие мозг. От сосудистой оболочки отходят тоненькие отростки соединительной ткани, которые углубляются в массу мозга.
Паутинная оболочка головного мозга (лат. arachnoidea encephali) — тоненькая, полупрозрачная, не имеет сосудов. Она плотно прилегает к извилинам мозга, но не заходит в борозды, вследствие чего между сосудистой и паутинной оболочками образуются подпаутинные цистерны, наполненные спинномозговой жидкостью, за счет которой и происходит питание паутинной оболочки. Самая большая, мозжечково-продолговатая цистерна, размещена сзади четвёртого желудочка, в неё открывается срединное отверстие четвёртого желудочка; цистерна боковой ямки лежит в боковой борозде большого мозга; межножковая — между ножками мозга; цистерна перекресток — в месте зрительной хиазмы (перекресток).
Твёрдая оболочка головного мозга (лат. dura mater encephali) — это надкостницы для внутренней мозговой поверхности костей черепа. В этой оболочке наблюдается наивысшая концентрация болевых рецепторов в организме человека, в то время как в самом мозге болевые рецепторы отсутствуют (см. Головная боль).
Твердая мозговая оболочка построена из плотной соединительной ткани, выстланной изнутри плоскими увлажненными клетками, плотно срастается с костями черепа в области его внутренней основы. Между твердой и паутинной оболочками находится субдуральное пространство, заполненное серозной жидкостью.
Компьютерная томограмма головного мозгаПродолговатый мозг[править | править код]
Продолговатый мозг (лат. medulla oblongata) развивается из пятого мозгового пузырька (дополнительного). Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга с нарушенной сегментальностью. Серое вещество продолговатого мозга состоит из отдельных ядер черепных нервов. Белое вещество — это проводящие пути спинного и головного мозга, которые тянутся вверх в мозговой ствол, а оттуда в спинной мозг.
На передней поверхности продолговатого мозга содержится передняя срединная щель, по бокам которой лежат утолщённые белые волокна, называемые пирамидами. Пирамиды сужаются вниз в связи с тем, что часть их волокон переходит на противоположную сторону, образуя перекресток пирамид, образующих боковой пирамидный путь. Часть белых волокон, которые не перекрещиваются, образуют прямой пирамидный путь.
Мост[править | править код]
Мост (лат. pons) лежит выше продолговатого мозга. Это утолщённый валик с поперечно расположенными волокнами. По центру его проходит основная борозда, в которой лежит основная артерия головного мозга. По обе стороны борозды имеются заметные возвышения, образованные пирамидными путями. Мост состоит из большого количества поперечных волокон, которые образуют его белое вещество — нервные волокна. Между волокнами немало скоплений серого вещества, которое образует ядра моста. Продолжаясь до мозжечка, нервные волокна образуют его средние ножки.
Мозжечок[править | править код]
Мозжечок (лат. cerebellum) лежит на задней поверхности моста и продолговатого мозга в задней черепной ямке. Состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой. Масса мозжечка 120—150 г.
Мозжечок отделяется от большого мозга горизонтальной щелью, в которой твердая мозговая оболочка образует шатер мозжечка, натянутый над задней ямкой черепа. Каждое полушарие мозжечка состоит из серого и белого вещества.
Серое вещество мозжечка содержится поверх белого в виде коры. Нервные ядра лежат внутри полушарий мозжечка, масса которых в основном представлена белым веществом. Кора полушарий образует параллельно расположенные борозды, между которыми есть извилины такой же формы. Борозды разделяют каждое полушарие мозжечка на несколько частей. Одна из частей — клочок, прилегающий к средним ножкам мозжечка, выделяется больше других. Она филогенетически древнейшая. Лоскут и узелок червя появляются уже в низших позвоночных и связаны с функционированием вестибулярного аппарата.
Кора полушарий мозжечка состоит из двух слоев нервных клеток: наружного молекулярного и зернистого. Толщина коры 1-2,5 мм.
Серое вещество мозжечка разветвляется в белой (на срединном разрезе мозжечка видно будто веточку вечнозеленой туи), поэтому её называют деревом жизни мозжечка.
Мозжечок тремя парами ножек соединяется со стволом мозга. Ножки представлены пучками волокон. Нижние (хвостовые) ножки мозжечка идут к продолговатому мозгу и называются ещё верёвчатыми телами. В их состав входит задний спинно-мозго-мозжечковый путь.
Средние (мостовые) ножки мозжечка соединяются с мостом, в них проходят поперечные волокна к нейронам коры полушарий. Через средние ножки проходит корково-мостовой путь, благодаря которому кора большого мозга воздействует на мозжечок.
Верхние ножки мозжечка в виде белых волокон идут в направлении среднего мозга, где размещаются вдоль ножек среднего мозга и тесно к ним примыкают. Верхние (черепные) ножки мозжечка состоят в основном из волокон его ядер и служат основными путями, проводящими импульсы к зрительным буграм, подбугровому участку и красным ядрам.
Ножки расположены впереди, а покрышка — сзади. Между покрышкой и ножками пролегает водопровод среднего мозга (Сильвиев водопровод). Он соединяет четвёртый желудочек с третьим.
Главная функция мозжечка — рефлекторная координация движений и распределение мышечного тонуса.
Средний мозг[править | править код]
Покров среднего мозга (лат. mesencephalon) лежит над его крышкой и прикрывает сверху водопровод среднего мозга. На крышке содержится пластинка покрышки (четверохолмие). Два верхних холмика связаны с функцией зрительного анализатора, выступают центрами ориентировочных рефлексов на зрительные раздражители, а потому называются зрительными. Два нижних бугорка — слуховые, связанные с ориентировочными рефлексами на звуковые раздражители. Верхние холмики связаны с латеральными коленчатыми телами промежуточного мозга с помощью верхних ручек, нижние холмики — нижними ручками с медиальными коленчатыми телами.
От пластинки покрышки начинается спинномозговой путь, который связывает головной мозг со спинным. По нему проходят эфферентные импульсы в ответ на зрительные и слуховые раздражения.
Большие полушария[править | править код]
Медиальная поверхность коры больших полушарий мозга человекаГоловной мозг разделён бороздой на два больших полушария (Hemisphaerium cerebri): левое и правое. В большие полушария входят: кора большого мозга (плащ), базальные ганглии, обонятельный мозг и боковые желудочки. Полушария мозга разделены продольной щелью, в углублении которой содержится мозолистое тело, которое их соединяет. На каждом полушарии различают следующие поверхности:
- верхнебоковую, выпуклую, обращенную к внутренней поверхности свода черепа;
- нижнюю поверхность, расположенную на внутренней поверхности основания черепа;
- медиальную поверхность, с помощью которой полушария соединяются между собой.
В каждом полушарии есть части, которые наиболее выступают: впереди, — лобный полюс, сзади — затылочный полюс, сбоку — височный полюс. Кроме того, каждое полушарие большого мозга разделяется на четыре большие доли: лобную, теменную, затылочную и височные. В углублении боковой ямки мозга лежит небольшая доля — островок. Полушарие поделено на доли бороздами. Самая глубокая из них — боковая, или латеральная, ещё она называется сильвиевой бороздой. Боковая борозда отделяет височную долю от лобной и теменной. От верхнего края полушарий опускается вниз центральная борозда, или борозда Роланда. Она отделяет лобную долю мозга от теменной. Затылочная доля отделяется от теменной только со стороны медиальной поверхности полушарий — теменно-затылочной бороздой.
Полушария большого мозга извне покрыты серым веществом, образующим кору большого мозга, или плащ. В коре насчитывается 15 млрд клеток, а если учесть, что каждая из них имеет от 7 до 10 тыс. связей с соседними клетками, то можно сделать вывод о гибкости, устойчивости и надёжности функций коры. Поверхность коры значительно увеличивается за счет борозд и извилин. Кора филогенетическая является самой большой структурой мозга, её площадь примерно 220 тысяч мм2.
Мозг взрослого мужчины в среднем на 11—12% тяжелее и на 10% больше по объёму, чем женский[20][21]. Статистической разницы между соотношением размеров тела и мозга у мужчин и женщин не обнаружено[22][23]. Методы томографического сканирования позволили экспериментально зафиксировать различия в строении головного мозга женщин и мужчин[24][25]. Установлено, что мозг мужчин имеет больше связей между зонами внутри полушарий, а женский — между полушариями. Данные различия в структуре мозга были наиболее выражены при сравнении групп в возрасте от 13,4 до 17 лет. Однако с возрастом в мозгу у женщин количество связей между зонами внутри полушарий возрастало, что минимизирует ранее отчётливые структурные различия между полами[25].
В то же время, несмотря на существование отличий в анатомо-морфологической структуре мозга женщин и мужчин, не наблюдается каких-либо решающих признаков или их комбинаций, позволяющих говорить о специфически «мужском» или специфически «женском» мозге[26]. Есть особенности мозга, чаще встречающиеся среди женщин, а есть — чаще наблюдающиеся у мужчин, однако и те, и другие могут проявляться и у противоположного пола, и каких-либо устойчивых ансамблей такого рода признаков практически не наблюдается.
Пренатальное развитие[править | править код]
Развитие, происходящее в период до рождения, внутриутробное развитие плода. В пренатальный период происходит интенсивное физиологическое развитие мозга, его сенсорных и эффекторных систем.
Натальное состояние[править | править код]
Дифференциация систем коры головного мозга происходит постепенно, что приводит к неравномерному созреванию отдельных структур мозга.
При рождении у ребенка практически сформированы подкорковые образования и близки к конечной стадии созревания проекционные области мозга, в которых заканчиваются нервные связи, идущие от рецепторов разных органов чувств (анализаторных систем), и берут начало моторные проводящие пути[27].
Указанные области выступают конгломератом всех трех блоков мозга. Но среди них наибольшего уровня созревания достигают структуры блока регуляции активности мозга (первого блока мозга). Во втором (блоке приема, переработки и хранения информации) и третьем (блоке программирования, регуляции и контроля деятельности) блоках наиболее зрелыми оказываются только те участки коры, которые относятся к первичным долям, осуществляющим приём приходящей информации (второй блок) и формирующие исходящие двигательные импульсы (3-й блок)[28].
Другие зоны коры головного мозга к моменту рождения ребенка не достигают достаточного уровня зрелости. Об этом свидетельствует небольшой размер входящих в них клеток, малая ширина их верхних слоев, выполняющих ассоциативную функцию, относительно небольшой размер занимаемой ими площади и недостаточная миелинизация их элементов.
Период от 2 до 5 лет[править | править код]
В возрасте от двух до пяти лет происходит созревание вторичных, ассоциативных полей мозга, часть которых (вторичные гностические зоны анализаторных систем) находится во втором и третьем блоке (премоторная область). Эти структуры обеспечивают процессы перцепции и выполнение последовательности действий[27].
Период от 5 до 7 лет[править | править код]
Следующими созревают третичные (ассоциативные) поля мозга. Сначала развивается заднее ассоциативное поле — теменно-височно-затылочная область, затем, переднее ассоциативное поле — префронтальная область.
Третичные поля занимают наиболее высокое положение в иерархии взаимодействия различных мозговых зон, и здесь осуществляются самые сложные формы переработки информации. Задняя ассоциативная область обеспечивает синтез всей входящей разномодальной информации в надмодальное целостное отражение окружающей субъекта действительности во всей совокупности её связей и взаимоотношений. Передняя ассоциативная область отвечает за произвольную регуляцию сложных форм психической деятельности, включающую выбор необходимой, существенной для этой деятельности информации, формировании на её основе программ деятельности и контроль за правильным их протеканием.
Таким образом, каждый из трёх функциональных блоков мозга достигает полной зрелости в разные сроки и созревание идет в последовательности от первого к третьему блоку. Это путь снизу вверх — от нижележащих образований к вышележащим, от подкорковых структур к первичным полям, от первичных полей к ассоциативным. Повреждение при формировании какого-либо из этих уровней может приводить к отклонениям в созревании следующего в силу отсутствия стимулирующих воздействий от нижележащего поврежденного уровня[27].
С точки зрения кибернетики, мозг представляет собой гигантскую обучающуюся статистическую аналоговую машину из живых ионных элементов без жесткой структуры связей между элементами, с потребляемой мощностью около 25{\displaystyle 25} Ватт. Оценки объема памяти мозга у различных авторов колеблются от 106{\displaystyle 10^{6}} до 1016{\displaystyle 10^{16}} бит[29][30]. Высшая нервная деятельность заключается в работе с образами внешнего мира многоступенчатым иерархическим методом параллельной обработки информации[31][32]. Память мозга устроена по особому принципу – запоминаемая информация одновременно является адресом запоминания в коре головного мозга, причем запоминается не только информация, но и частота её повторения.[30] Соединения нейронов мозга образуют многоуровневую сетевую структуру[33].
Предпринимаются первые попытки создания математических моделей мозга на основе теории автоматов, нейронных сетей, математической логики, кибернетики[34][35][36]
Американские учёные попытались сравнить человеческий мозг с жестким диском компьютера и подсчитали, что человеческая память способна содержать в себе около 1 миллиона гигабайт (или 1 петабайт) (например, поисковая система Google обрабатывает ежедневно около 24 петабайт данных). Если учесть, что для обработки такого большого массива информации мозг человека тратит только 25 ватт энергии, его можно назвать самым эффективным вычислительным устройством на Земле[37].
Об этом мало кто догадывается, но одним из важнейших свойств мозга является его способность к построению моделей, как при попытках описания происходящих в природе процессов, так и для описания выдуманных абстрактных явлений, как осознанно, так и неосознанно. Поведение подавляющего большинства (если не всех) людей определяется именно созданными ими моделями (а в первую очередь предсказаниями, которые они дают) в процессе жизнедеятельности: как для социального взаимодействия, так и для профессиональной деятельности в какой-либо области. Интересно, что человек может поступать иррационально только по той причине, что он когда-то создал искажённую модель (которая даёт искажённые выводы) для какого-либо явления.
- ↑ Frederico A.C. Azevedo, Ludmila R.B. Carvalho, Lea T. Grinberg, José Marcelo Farfel, Renata E.L. Ferretti. Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain (англ.) // The Journal of Comparative Neurology. — 2009-04-10. — Vol. 513, iss. 5. — P. 532—541. — doi:10.1002/cne.21974.
- ↑ Williams R. W., Herrup K. The control of neuron number. (англ.) // Annual review of neuroscience. — 1988. — Vol. 11. — P. 423—453. — doi:10.1146/annurev.ne.11.030188.002231. — PMID 3284447. [исправить]
- ↑ Azevedo F. A., Carvalho L. R., Grinberg L. T., Farfel J. M., Ferretti R. E., Leite R. E., Jacob Filho W., Lent R., Herculano-Houzel S. Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain. (англ.) // The Journal of comparative neurology. — 2009. — Vol. 513, no. 5. — P. 532—541. — doi:10.1002/cne.21974. — PMID 19226510. [исправить]
- ↑ Евгения Самохина «Прожигатель» энергии // Наука и жизнь. — 2017. — № 4. — С. 22-25. — URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/31009/
- ↑ Ho, KC; Roessmann, U; Straumfjord, JV; Monroe, G. Analysis of brain weight. I. Adult brain weight in relation to sex, race, and age (англ.) // Archives of pathology & laboratory medicine (англ.)русск. : journal. — 1980. — Vol. 104, no. 12. — P. 635—639. — PMID 6893659.
- ↑ Саган, 2005.
- ↑ Paul Brouardel. Procès-verbal de l’autopsie de Mr. Yvan Tourgueneff (неопр.). — Paris, 1883.
- ↑ W. Ceelen, D. Creytens, L. Michel. The Cancer Diagnosis, Surgery and Cause of Death of Ivan Turgenev (1818-1883) (англ.) // Acta chirurgica Belgica : journal. — 2015. — Vol. 115, no. 3. — P. 241—246. — doi:10.1080/00015458.2015.11681106.
- ↑ Guillaume-Louis, Dubreuil-Chambardel. Le cerveau d’Anatole France (фр.) // Bulletin de l’Académie nationale de médecine. — 1927. — Vol. 98. — P. 328—336.
- ↑ Elliott G. F. S. Prehistoriuc Man and His Story (неопр.). — 1915. — С. 72.
- ↑ Кузина С., Савельев С. От веса мозга зависит вес в обществе (неопр.). Наука: тайны мозга. Комсомольская правда (22 июля 2010). Дата обращения 11 октября 2014.
- ↑ Luders E., Narr K. L., Thompson P. M., Toga A. W. Neuroanatomical Correlates of Intelligence. (англ.) // Intelligence. — 2009. — 1 March (vol. 37, no. 2). — P. 156—163. — doi:10.1016/j.intell.2008.07.002. — PMID 20160919. [исправить]
- ↑ Witelson S. F., Beresh H., Kigar D. L. Intelligence and brain size in 100 postmortem brains: sex, lateralization and age factors. (англ.) // Brain : A Journal Of Neurology. — 2006. — February (vol. 129, no. Pt 2). — P. 386—398. — doi:10.1093/brain/awh696. — PMID 16339797. [исправить]
- ↑ Размер мозга и интеллект человека (из книги Р.Линна «Расы. Народы. Интеллект»)
- ↑ Hunt, Earl; Carlson, Jerry. Considerations relating to the study of group differences in intelligence (англ.) // Perspectives on Psychological Science (англ.)русск. : journal. — 2007. — Vol. 2, no. 2. — P. 194—213. — doi:10.1111/j.1745-6916.2007.00037.x.
- ↑ Brody, Nathan. Jensen’s Genetic Interpretation of Racial Differences in Intelligence: Critical Evaluation // The Scientific Study of General Intelligence: Tribute to Arthur Jensen (англ.). — Elsevier Science, 2003. — P. 397—410. — doi:10.1016/B978-008043793-4/50057-X.
- ↑ Wicherts, Jelte M.; Borsboom, Denny; Dolan, Conor V. Why national IQs do not support evolutionary theories of intelligence (англ.) // Personality and Individual Differences (англ.)русск. : journal. — 2010. — January (vol. 48, no. 2). — P. 91—96. — doi:10.1016/j.paid.2009.05.028.
- ↑ Wicherts, Jelte M.; Borsboom, Denny; Dolan, Conor V. Evolution, brain size, and the national IQ of peoples around 3000 years B.C (англ.) // Personality and Individual Differences (англ.)русск. : journal. — 2010. — January (vol. 48, no. 2). — P. 104—106. — doi:10.1016/j.paid.2009.08.020.
- ↑ Дробышевский С. В. Глупеем ли мы? О причинах уменьшения мозга (неопр.). Архивировано 5 сентября 2012 года.
- ↑ O’Brien, Jodi. Encyclopedia of Gender and Society (неопр.). — Los Angeles: SAGE, 2009. — С. 343. — ISBN 1-4129-0916-3.
- ↑ Zaidi, Zeenat F. Gender Differences in Human Brain: A Review (неопр.) // The Open Anatomy Journal. — 2010. — Т. 2. — С. 37—55. — doi:10.2174/1877609401002010037.
- ↑ Kimura, Doreen (1999). Sex and Cognition. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-11236-9
- ↑ Ho, KC; Roessmann, U; Straumfjord, JV; Monroe, G. Analysis of brain weight. I. Adult brain weight in relation to sex, race, and age (англ.) // Archives of pathology & laboratory medicine (англ.)русск. : journal. — 1980. — Vol. 104, no. 12. — P. 635—639. — PMID 6893659.
- ↑ «Male and female brains wired differently, scans reveal», The Guardian, 2 December 2013
- ↑ 1 2 «How Men’s Brains Are Wired Differently Than Women’s» LiveScience, 02 December 2013
- ↑ Daphna Joel, Zohar Berman, Ido Tavor, Nadav Wexler, Olga Gaber. Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — National Academy of Sciences, 2015. — 30 November. — P. 201509654. — ISSN 0027-8424. — doi:10.1073/pnas.1509654112.
- ↑ 1 2 3 Микадзе Ю.В. Нейрофизиология детского возраста. — Питер, 2008.
- ↑ Лурия А. Р., 1973
- ↑ Иванов С. Звезды в ладонях. – М., Детская литература, 1979. – c. 106
- ↑ 1 2 Теплов Л. Очерки о кибернетике. – М., Московский рабочий, 1963. – c. 322-347
- ↑ Лоскутов А. Ю., Михайлов А. С. Введение в синергетику. – М., Наука, 1990. – ISBN 5-02-014475-4. – с. 180-190
- ↑ Сапарина Елена Кибернетика внутри нас. – М., Молодая гвардия, 1962. – c. 61-161
- ↑ Даниэль Бассетт, Макс Бертолеро. Как материя становится сознанием // В мире науки. — 2019. — № 8/9. — С. 14—23.
- ↑ У. Р. Эшби Конструкция мозга. – М., ИЛ, 1962. – 398 с.
- ↑ М. Арбиб Мозг, машина и математика. – М., Наука, 1968. – 225 с.
- ↑ М. Арбиб Метафорический мозг. – М., Мир, 1976. – 295 с.
- ↑ Сколько в мозге гигабайт?
- Саган, Карл. Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого разума = Sagan, Carl. The Dragons of Eden. Speculations on the evolution of human intelligence / пер. с англ. Н. С. Левитина (1986). — СПб.: ТИД Амфора, 2005. — С. 265.
- Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. — М., 1988.
- Davidson’s Principles and Practice of Medicine (англ.) / Colledge; Walker, Brian R.; Ralston, Stuart H.; Ralston. — 21st. — Edinburgh: Churchill Livingstone/Elsevier, 2010. — ISBN 978-0-7020-3085-7.
- John. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (англ.). — 12th. — Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier, 2011. — ISBN 978-1-4160-4574-8.
- William J. Human Embryology (неопр.). — 3rd. — Philadelphia, PA: Churchill Livingstone (англ.)русск., 2001. — ISBN 978-0-443-06583-5.
- Bogart, Bruce Ian; Victoria. Elsevier’s Integrated Anatomy and Embryology (англ.). — Philadelphia, PA: Elsevier Saunders, 2007. — ISBN 978-1-4160-3165-9.
- G.; Richards, C. Human Physiology: The Basis of Medicine (англ.). — 3rd. — Oxford: Oxford University Press, 2006. — ISBN 978-0-19-856878-0.
- Dale. Neuroscience (неопр.). — 5th. — Sunderland, MA: Sinauer associates, 2012. — ISBN 978-0-87893-695-3.
- Larry. Fundamental Neuroscience (неопр.). — Waltham, MA: Elsevier, 2013. — ISBN 978-0-12-385-870-2.
- Gray’s Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice (англ.) / Susan. — 40th. — London: Churchill Livingstone (англ.)русск., 2008. — ISBN 978-0-8089-2371-8.
анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие
Головной мозг
Головной мозг расположен в полости мозгового черепа, форма которого определяется формой мозга. Масса мозга новорожденного мальчика около 390 г (339,25–432,5 г) и девочки 355 г (329,99–368 г). До 5 лет масса мозга увеличивается быстро, в шестилетнем возрасте она достигает 85–90 % окончательной, затем до 24–25 лет возрастает медленно, после чего рост заканчивается и составляет около 1500 г (от 1100 до 2000 г).
Головной мозг подразделяется на три основных отдела: мозговой ствол, мозжечок и конечный мозг (полушария большого мозга). Мозговой ствол включает в себя продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг. Именно отсюда выходят черепные нервы. Самая развитая, крупная и функционально значимая часть мозга – это полушария большого мозга. Отделы полушарий, образующие плащ, наиболее важны в функциональном отношении. Поперечная щель большого мозга отделяет затылочные доли полушарий от мозжечка. Кзади и книзу от затылочных долей расположены мозжечок и продолговатый мозг, переходящий в спинной. Головной мозг состоит из переднего мозга, который подразделяется на конечный и промежуточный; среднего; ромбовидного, включающего задний мозг (к нему относятся мост и мозжечок) и продолговатый мозг. Между ромбовидным и средним расположен перешеек ромбовидного мозга.
Передний мозг – отдел центральной нервной системы, управляющий всей жизнедеятельностью организма. Полушария большого мозга лучше всего развиты у человека разумного, их масса составляет 78 % общей массы головного мозга. Площадь поверхности коры головного мозга человека – около 220 тыс. мм2, это зависит от наличия большого количества борозд и извилин. Особого развития у человека достигают лобные доли, их поверхность составляет около 29 % всей поверхности коры, а масса более 50 % массы головного мозга. Полушария большого мозга отделены друг от друга продольной щелью большого мозга, в глубине которой видно соединяющее их мозолистое тело, образованное белым веществом. Каждое полушарие состоит из пяти долей. Центральная борозда (Роландова) отделяет лобную долю от теменной; латеральная борозда (Сильвиева) – височную от лобной и теменной, теменно-затылочная борозда разделяет теменную и затылочную доли (рис. 67). В глубине латеральной борозды располагается островковая доля. Более мелкие борозды делят доли на извилины. Три края (верхний, нижний и медиальный) делят полушария на три поверхности: верхнелатеральную, медиальную и нижнюю.
Верхнелатеральная поверхность полушария большого мозга. Лобная доля. Ряд борозд делят ее на извилины: почти параллельно центральной борозде и кпереди от нее проходит предцентральная борозда, которая отделяет предцентральную извилину. От предцентральной борозды более или менее горизонтально проходят вперед две борозды, разделяющие верхнюю, среднюю и нижнюю лобные извилины. Теменная доля. Постцентральная борозда отделяет одноименную извилину; горизонтальная внутритеменная борозда разделяет верхнюю и нижнюю теменные дольки. Затылочная доля разделена на несколько извилин бороздами, из которых наиболее постоянной является поперечная затылочная. Височная доля. Две продольные борозды верхняя и нижняя височные отделяют три височные извилины: верхнюю, среднюю и нижнюю. Островковая доля. Глубокая круговая борозда островка отделяет ее от других отделов полушария.
Рис. 67. Головной мозг. Верхнелатеральная поверхность полушария. 1 – лобная доля, 2 – латеральная борозда; 3 – височная доля, 4 – листки мозжечка; 5 – щели мозжечка; 6 – затылочная доля; 7 – теменно-затылочная борозда; 8 – теменная доля; 9 – постцентральная извилина; 10 – центральная борозда; 11 – предцентральная извилина
Медиальная поверхность полушария большого мозга. В образовании медиальной поверхности полушария большого мозга принимают участие все его доли, кроме островковой (рис. 68). Борозда мозолистого тела огибает его сверху, отделяя мозолистое тело от поясной извилины, направляется книзу и вперед и продолжается в борозду гиппокампа. Над поясной извилиной проходит поясная борозда, которая начинается кпереди и книзу от клюва мозолистого тела, поднимается вверх, поворачивается назад, направляясь параллельно борозде мозолистого тела. На уровне его валика от поясной борозды вверх отходит краевая часть, которая сзади ограничивает околоцентральную дольку, а спереди – предклинье, сама борозда продолжается в подтеменную борозду. Книзу и кзади через перешеек поясная извилина переходит в парагиппокампальную извилину, которая заканчивается спереди крючком и ограничена сверху бороздой гиппокампа. Поясную парагиппокампальную извилину и перешеек объединяют под названием сводчатой. В глубине борозды гиппокампа расположена зубчатая извилина. Медиальная поверхность затылочной доли отделена теменно-затылочной бороздой от теменной доли. От заднего полюса полушария до перешейка сводчатой извилины проходит шпорная борозда, которая ограничивает сверху язычную извилину. Между теменно-затылочной бороздой спереди и шпорной сзади располагается клин, обращенный острым углом кпереди.
Рис. 68. Головной мозг. Медиальная поверхность полушария. 1 – парацентральная долька, 2 – поясная извилина, 3 – поясная борозда, 4 – прозрачная перегородка, 5 – верхняя лобная борозда, 6 – межталамическое сращение, 7 – передняя спайка, 8 – таламус, 9 – гипоталамус, 10 – четверохолмие, 11 – зрительный перекрест, 12 – сосцевидное тело, 13 – гипофиз, 14 – IV желудочек, 15 – мост, 16 – ретикулярная формация, 17 – продолговатый мозг, 18 – червь мозжечка, 19 – затылочная доля, 20 – шпорная борозда, 21 – ножка мозга, 22 – клин, 23 – водопровод среднего мозга, 24 – затылочно-височная борозда, 25 – сосудистое сплетение, 26 – свод, 27 – предклинье, 28 – мозолистое тело
Нижняя поверхность полушария большого мозга имеет наиболее сложный рельеф (рис. 69). Спереди расположена нижняя поверхность лобной доли, позади нее височный полюс и нижняя поверхность височной и затылочной долей, между которыми нет четкой границы. На нижней поверхности лобной доли параллельно продольной щели проходит обонятельная борозда, к которой снизу прилежит обонятельная луковица и обонятельный тракт, продолжающийся в обонятельный треугольник. Между продольной щелью и обонятельной бороздой расположена прямая извилина. Латеральнее от обонятельной борозды лежат глазничные извилины. Язычная извилина затылочной доли ограничена коллатеральной бороздой, которая переходит на нижнюю поверхность височной доли, разделяя парагиппокампальную и медиальную затылочно-височную извилины. Кпереди от коллатеральной находится носовая борозда, ограничивающая передний конец парагиппокампальной извилины крючок.
Рис. 69. Управление органов черепными нервами, схема. I – обонятельный нерв; II – зрительный нерв; III – глазодвигательный нерв; IV – блоковый нерв; V – тройничный нерв; VI – отводящий нерв; VII – лицевой нерв; VIII – преддверно-улитковый нерв; IX – языкоглоточный нерв; X – блуждающий нерв; XI – добавочный нерв; XII – подъязычный нерв
Строение коры большого мозга. Кора большого мозга образована серым веществом, которое лежит по периферии (на поверхности) полушарий большого мозга. Толщина коры различных участков полушарий колеблется от 1,3 до 5 мм. Впервые киевский ученый В.А. Бецпоказал, что строение и взаиморасположение нейронов неодинаково в различных участках коры, что определяет нейроцитоархитектонику коры. Клетки более или менее одинаковой структуры располагаются в виде отдельных слоев (пластинок). В новой коре большинство нейронов образуют шесть пластинок. В различных отделах варьирует их толщина, характер границ, размеры клеток, их количество и т. д.
Снаружи расположена первая молекулярная пластина, в которой залегают мелкие мультиполярные ассоциативные нейроны и множество волокон отростков нейронов нижележащих слоев. Вторая наружная зернистая пластинка образованная множеством мелких мультиполярных нейронов. Третья, самая широкая, пирамидная пластинка содержит нейроны пирамидной формы, тела которых увеличиваются в направлении сверху вниз. Четвертая внутренняя зернистая пластинка образована мелкими нейронами звездчатой формы. В пятой внутренней пирамидной пластинке, которая наиболее хорошо развита в предцентральной извилине, залегают очень крупные (до 125 мкм) пирамидные клетки, открытые В.А. Бецем в 1874 г. В шестой мультиформной пластинке расположены нейроны различной формы и размеров.
Количество нейронов в коре достигает 10–14 млрд. В каждой клеточной пластинке помимо нервных клеток располагаются нервные волокна. К. Бродман в 1903–1909 гг. выделил в коре 52 цитоархитектонических поля. О. Фогт и Ц. Фогт (1919–1920 гг.) с учетом волоконного строения описали в коре головного мозга 150 миелоархитектонических участков.
Локализация функций в коре полушарий большого мозга. В коре большого мозга происходит анализ всех раздражений, которые поступают из внешней и внутренней среды.
В коре постцентральной извилины и верхней теменной дольки залегают ядра коркового анализатора проприоцептивной и общей чувствительности (температурной, болевой, осязательной) противоположной половины тела. При этом ближе к продольной щели мозга расположены корковые концы анализатора чувствительности нижних конечностей и нижних отделов туловища, а наиболее низко у латеральной борозды проецируются рецепторные поля верхних частей тела и головы (рис. 70А). Ядро двигательного анализатора находится, главным образом, в предцентральной извилине и парацентральной дольке на медиальной поверхности полушария («двигательная область коры»). В верхних участках предцентральной извилины и парацентральной дольки расположены двигательные центры мышц нижних конечностей и самых нижних отделов туловища. В нижней части у латеральной борозды находятся центры, регулирующие деятельность мышц лица и головы (рис. 70Б). Двигательные области каждого из полушарий связаны со скелетными мышцами противоположной стороны тела. Мышцы конечностей изолировано связаны с одним из полушарий; мышцы туловища, гортани и глотки связаны с двигательными областями обоих полушарий. В обоих описанных центрах величина проекционных зон различных органов зависит не от их величины, а от функционального значения. Так, зоны кисти в коре полушария большого мозга значительно больше, чем зоны туловища и нижней конечности, вместе взятых.
На обращенной к островку поверхности средней части височной извилины находится ядро слухового анализатора. К каждому из полушарий подходят проводящие пути от рецепторов органа слуха как левой, так и правой сторон.
Ядро зрительного анализатора располагается на медиальной поверхности затылочной доли полушария большого мозга по обеим сторонам («по берегам») шпорной борозды. Ядро зрительного анализатора правого полушария связано проводящими путями с латеральной половиной сетчатки правого глаза и медиальной половиной сетчатки левого глаза; левого с латеральной половиной сетчатки левого и медиальной половиной сетчатки правого глаза.
Рис. 70. Расположение корковых центров. А – Корковый центр общей чувствительности (чувствительный «гомункулус») (из В. Пенфилда и И. Расмуссена). Изображения на поперечном срезе мозга (на уровне постцентральной извилины) и относящиеся к ним обозначения показывают пространственное представительство поверхности тела в коре большого мозга. Б – Двигательная область коры (двигательный «гомункулюс»; (из В. Пентфилда и И. Расмуссена). Изображение двигательного «гомункулюса» отражает относительные размеры областей представительства отдельных участков тела в коре предцентральной извилины большого мозга
Корковый конец обонятельного анализатора – это крючок, а также старая и древняя кора. Старая кора располагается в области гиппокампа и зубчатой извилины, древняя – в области переднего продырявленного пространства, прозрачной перегородки и обонятельной извилины. Благодаря близкому расположению ядер обонятельного и вкусового анализаторов чувства обоняния и вкуса тесно связаны. Ядра вкусового и обонятельного анализаторов обоих полушарий связаны проводящими путями с рецепторами как левой, так и правой сторон.
Описанные корковые концы анализаторов осуществляют анализ и синтез сигналов, поступающих из внешней и внутренней среды организма, составляющих первую сигнальную систему действительности (И.П. Павлов). В отличие от первой, вторая сигнальная система имеется только у человека и тесно связана с развитием членораздельной речи.
Речь и мышление человека осуществляются при участии всей коры полушарий большого мозга. В то же время в коре имеются зоны, являющиеся центрами целого ряда специальных функций, связанных с речью. Двигательные анализаторы устной и письменной речи располагаются в областях коры лобной доли, прилежащих к предцентральной извилине вблизи ядра двигательного анализатора. Анализаторы зрительного и слухового восприятия речи находятся вблизи ядер анализаторов зрения и слуха. При этом речевые анализаторы у правшей локализуются лишь в левом полушарии, а у левшей только в правом.
Базальные (подкорковые центральные) ядра и белое вещество конечного мозга. В толще белого вещества каждого полушария большого мозга имеются скопления серого вещества, образующего отдельно лежащие ядра, которые залегают ближе к основанию мозга. Эти ядра называются базальными (подкорковыми центральными). К ним относятся полосатое тело, ограда и миндалевидное тело. Ядра полосатого тела образуют стриопаллидарную систему, которая, в свою очередь, относится к экстрапирамидной системе, участвующей в управлении движениями, регуляции мышечного тонуса.
К белому веществу полушария относятся внутренняя капсула и волокна, проходящие через спайки мозга (мозолистое тело, передняя спайка, спайка свода) и направляющиеся к коре и базальным ядрам; свод, а также системы волокон, соединяющих участки коры и подкорковые центры в пределах одной половины мозга (полушария).
Боковой желудочек. Полостями полушарий большого мозга являются боковые желудочки (I и II), расположенные в толще белого вещества под мозолистым телом. Каждый желудочек состоит из четырех частей: передний рог залегает в лобной, центральная часть в теменной, задний рог в затылочной и нижний рог в височной доле.
Промежуточный мозг, расположенный под мозолистым телом, состоит из таламуса, эпиталамуса, метаталамуса и гипоталамуса. Таламус (зрительный бугор) парный, образованный главным образом серым веществом, является подкорковым центром всех видов чувствительности. Медиальная поверхность правого и левого таламусов, обращенных друг к другу, образует боковые стенки полости промежуточного мозга III желудочка. Эпиталамус включает в себя шишковидное тело (эпифиз), поводки и треугольники поводков. Шишковидное тело, являющееся железой внутренней секреции, как бы подвешен на двух поводках, соединенных между собой спайкой и связанный с таламусом посредством треугольников поводков. В треугольниках поводков заложены ядра, относящиеся к обонятельному анализатору. Метаталамус образован парными медиальным и латеральным коленчатым телами, лежащими позади каждого таламуса. Медиальное коленчатое тело наряду с нижними холмиками пластинки крыши среднего мозга (четверохолмия) – подкорковый центр слухового анализатора. Латеральное коленчатое тело вместе с верхними холмиками пластинки крыши среднего мозга является подкорковым центром зрительного анализатора. Ядра коленчатых тел связаны с корковыми центрами зрительного и слухового анализаторов.
Гипоталамус находится кпереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную кпереди зрительную часть (зрительный перекрест, зрительный тракт, серый бугор, воронка, нейрогипофиз) и обонятельную часть (сосцевидные тела и собственно подталамическая область подбугорье). Функциональная роль гипоталамуса очень велика (см. раздел «Эндокринные железы», с. ХХ). В нем расположены центры вегетативной части нервной системы. В медиальном гипоталамусе залегают нейроны, которые воспринимают все изменения, происходящие в крови и спинномозговой жидкости (температуру, состав, содержание гормонов и т. д.). Медиальный гипоталамус связан также с латеральным гипоталамусом. Последний не имеет ядер, но обладает двусторонними связями с вышележащими и нижележащими отделами мозга. Медиальный гипоталамус является связующим звеном между нервной и эндокринной системами. В последние годы из гипоталамуса выделены энкефалины и эндорфины, обладающие морфиноподобным действием. Они участвуют в регуляции поведения и вегетативных процессов. Гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движений, которые регулируются продолговатым мозгом.
Сосцевидные тела, образованные серым веществом, покрытым тонким слоем белого, являются подкорковыми центрами обонятельного анализатора. Кпереди от сосцевидных тел расположен серый бугор, в котором залегают ядра вегетативной нервной системы. Они также оказывают влияние на эмоциональные реакции человека. Часть промежуточного мозга, расположенная ниже таламуса и отделенная от него гипоталамической бороздой, составляет собственно гипоталамус. Сюда продолжаются покрышки ножек мозга, здесь заканчиваются красные ядра и черное вещество среднего мозга.
Полость промежуточного мозга – III желудочек – представляет собой узкое, расположенное в сагиттальной плоскости щелевидное пространство, ограниченное с боков медиальными поверхностями таламусов, снизу гипоталамусом, сверху сводом, над которым располагается мозолистое тело. Полость III желудочка кзади переходит в водопровод среднего мозга, а спереди по бокам через межжелудочковые отверстия сообщается с боковыми желудочками.
К среднему мозгу относятся ножки мозга и крыша среднего мозга. Ножки мозга – это белые округлые (довольно толстые) тяжи, выходящие из моста и направляющиеся вперед к полушариям большого мозга. Каждая ножка состоит из покрышки и основания, границей между ними является черное вещество (цвет зависит от обилия меланина в его нервных клетках), относящееся к экстрапирамидной системе, которая участвует в поддержании мышечного тонуса и автоматически регулирует работу мышц. Основание ножки образовано нервными волокнами, идущими от коры большого мозга в спинной и продолговатый мозг и мост. Покрышка ножек мозга содержит главным образом восходящие волокна, направляющиеся к таламусу, среди которых залегают ядра. Самыми крупными являются красные ядра, от которых начинается двигательный красноядерно-спинномозговой путь. Кроме того, в покрышке располагаются ретикулярная формация и ядро дорсального продольного пучка (промежуточное ядро).
В крыше среднего мозга различают пластинку крыши (четверохолмие), состоящую из четырех беловатых холмиков двух верхних (подкорковые центры зрительного анализатора) и двух нижних (подкорковые центры слухового анализатора). В углублении между верхними холмиками лежит шишковидное тело. Четверохолмие – это рефлекторный центр различного рода движений, возникающих, главным образом, под влиянием зрительных и слуховых раздражений. От ядер этих холмиков берет начало проводящий путь, заканчивающийся на клетках передних рогов спинного мозга.
Водопровод среднего мозга (Сильвиев водопровод) – узкий канал (длиной 2 см), который соединяет III и IV желудочки. Вокруг водопровода располагается центральное серое вещество, в котором заложены ретикулярная формация, ядра III и IV пар черепных нервов и др. ядра.
К заднему мозгу относятся мост, расположенный вентрально, и лежащий позади моста мозжечок. Мост (Варолиев мост), хорошо развитый у человека, выглядит в виде лежащего поперечно утолщенного валика, от латеральной стороны которого справа и слева отходят средние мозжечковые ножки. Задняя поверхность моста, прикрытая мозжечком, участвует в образовании ромбовидной ямки, передняя (прилежащая к основанию черепа) граничит с продолговатым мозгом внизу и ножками мозга вверху. Мост состоит из множества нервных волокон, образующих проводящие пути и связывающие кору большого мозга со спинным мозгом и с корой полушарий мозжечка. Между волокнами залегают ретикулярная формация, ядра V, VI, VII, VIII пар черепных нервов.
Мозжечок играет основную роль в поддержании равновесия тела и координации движений. Мозжечок хорошо развит у человека в связи с прямохождением и трудовой деятельностью рук, особенно развиты полушария мозжечка. В мозжечке различают два полушария и непарную срединную часть – червь. Поверхности полушарий и червя разделяют поперечные параллельные борозды, между которыми расположены узкие, длинные листки мозжечка. Благодаря этому его поверхность у взрослого человека составляет в среднем 850 см2, а масса —120–160 г. Мозжечок состоит из серого и белого веществ. Белое вещество, проникая между серым, как бы ветвится, образуя белые полоски, напоминая на срединном разрезе фигуру ветвящегося дерева – «древо жизни» мозжечка (см. рис. 68). Кора мозжечка состоит из серого вещества толщиной 1–2,5 мм. Кроме того, в толще белого вещества имеются скопления серого четыре пары ядер. Нервные волокна, связывающие мозжечок с другими отделами, образуют три пары мозжечковых ножек: нижние направляются к продолговатому мозгу, средние к мосту, верхние к четверохолмию.
В коре мозжечка различают три слоя: наружный молекулярный, средний слой грушевидных нейронов (ганглионарный) и внутренний зернистый. В молекулярном и зернистом слоях залегают в основном мелкие нейроны. Крупные грушевидные нейроны (клетки Пуркинье) размерами до 40 мкм, расположенные в среднем слое в один ряд – это эфферентные нейроны коры мозжечка. Их аксоны, отходящие от основания тел, образуют начальное звено эфферентных путей. Они направляются к нейронам ядер мозжечка, а дендриты располагаются в поверхностном молекулярном слое. Остальные нейроны коры мозжечка являются вставочными (ассоциативными), они передают нервные импульсы грушевидным нейронам.
ВНИМАНИЕ
Все нервные импульсы, поступающие в кору мозжечка, достигают грушевидных нейронов.
К моменту рождения мозжечок менее развит по сравнению с конечным мозгом (особенно полушария), но на первом году жизни он развивается быстрее других отделов мозга. Выраженное увеличение мозжечка отмечается между пятым и одинннадцатым месяцами жизни, когда ребенок учится сидеть и ходить.
Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Длина его около 25 мм, форма приближается к усеченному конусу, обращенному основанием вверх. Передняя поверхность разделена передней срединной щелью, по бокам которой располагаются пирамиды, образованные частично перекрещивающимися пучками нервных волокон пирамидных проводящих путей. Задняя поверхность продолговатого мозга разделена задней срединной бороздой, по бокам от нее расположены продолжения задних канатиков спинного мозга, которые кверху расходятся, переходя в нижние мозжечковые ножки. Последние ограничивают снизу ромбовидную ямку. Продолговатый мозг построен из белого и серого вещества, последнее представлено ядрами IX–XII пар черепных нервов, олив, центрами дыхания и кровообращения, ретикулярной формацией. Белое вещество образовано длинными и короткими волокнами, составляющими соответствующие проводящие пути. Центры продолговатого мозга – кровяное давление сердечный ритм и спонтанные дыхательные движения. Волокна пирамидных путей соединяют кору большого мозга с ядрами черепных нервов и передними рогами спинного мозга.
Ретикулярная формация представляет собой совокупность клеток, клеточных скоплений и нервных волокон, расположенных в стволе мозга (продолговатый мозг, мост и средний мозг) и образующих сеть. Ретикулярная формация связана со всеми органами чувств, двигательными и чувствительными областями коры большого мозга, таламусом и гипоталамусом, спинным мозгом. Ретикулярная форма регулирует уровень возбудимости и тонуса различных отделов ЦНС, включая кору большого мозга, участвует в регуляции сознания, эмоций, сна и бодрствования, вегетативных функций, целенаправленных движений.
IV желудочек – это полость ромбовидного мозга, продолжающаяся книзу в центральный канал спинного мозга. Дно IV желудочка благодаря своей форме называется ромбовидной ямкой. Она образована задними поверхностями продолговатого мозга и моста, верхними сторонами ямки служат верхние, а нижними нижние мозжечковые ножки. В толще ромбовидной ямки залегают ядра V, VI, VII, VIII, IX, X, XI и XII пар черепных нервов.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.Читать книгу целиком
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
Головной мозг — Википедия
Головно́й мозг (лат. cerebrum, др.-греч. ἐγκέφαλος) — главный орган центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночных находится внутри черепа. В анатомической номенклатуре позвоночных, в том числе человека, мозг в целом чаще всего обозначается как encephalon — латинизированная форма греческого слова; изначально латинское cerebrum стало синонимом большого мозга (telencephalon).
Взаимодействуя посредством синаптических связей, нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.
Несмотря на значительный прогресс в изучении головного мозга в последние годы, многое в его работе до сих пор остаётся загадкой. Функционирование отдельных клеток достаточно хорошо объяснено, однако понимание того, как в результате взаимодействия тысяч и миллионов нейронов мозг функционирует как целое, доступно лишь в очень упрощённом виде и требует дальнейших глубоких исследований.
Головной мозг человека (фиксированный в формалине)Головной мозг — главный отдел ЦНС. Говорить о наличии головного мозга в строгом смысле можно только применительно к позвоночным, начиная с рыб. Однако несколько вольно этот термин используют для обозначения аналогичных структур высокоорганизованных беспозвоночных — так, например, у насекомых «головным мозгом» называют иногда скопление ганглиев окологлоточного нервного кольца[1]. При описании более примитивных организмов говорят о головных ганглиях, а не о мозге.
Вес головного мозга в процентах от массы тела составляет у современных хрящевых рыб 0,06—0,44 %, у костных рыб 0,02—0,94 %, у хвостатых земноводных 0,29—0,36 %, у бесхвостых 0,50—0,73 %[2]. У млекопитающих относительные размеры головного мозга значительно больше: у крупных китообразных 0,3 %; у мелких китообразных — 1,7 %; у приматов 0,6—1,9 %. У человека отношение массы головного мозга к массе тела в среднем равно 2 %.
Наиболее крупные размеры имеет головной мозг млекопитающих отрядов хоботных и приматов и инфраотряда китообразных. Наиболее сложным и функциональным мозгом считается мозг человека разумного.
Средняя масса головного мозга у различных живых существ приведена в таблице[3].
|
Головной мозг заключен в прочную оболочку черепа (за исключением простых организмов). Кроме того, он покрыт оболочками (лат. meninges) из соединительной ткани — твёрдой (лат. dura mater) и мягкой (лат. pia mater), между которыми расположена сосудистая, или паутинная (лат. arachnoidea) оболочка. Между оболочками и поверхностью головного и спинного мозга расположена цереброспинальная (часто её называют спинномозговая) жидкость — ликвор (лат. liquor). Цереброспинальная жидкость также содержится в желудочках головного мозга. Избыток этой жидкости называется гидроцефалией. Гидроцефалия бывает врождённой (чаще) и приобретённой.
Головной мозг высших позвоночных организмов состоит из ряда структур: коры больших полушарий, базальных ганглиев, таламуса, мозжечка, ствола мозга. Эти структуры соединены между собой нервными волокнами (проводящие пути). Часть мозга, состоящая преимущественно из клеток, называется серым веществом, из нервных волокон — белым веществом. Белый цвет — это цвет миелина, вещества, покрывающего волокна. Демиелинизация волокон приводит к тяжелым нарушениям в головном мозге (рассеянный склероз).
Клетки мозга включают нейроны (клетки, генерирующие и передающие нервные импульсы) и глиальные клетки, выполняющие важные дополнительные функции. Можно считать, что нейроны являются паренхимой мозга, а глиальные клетки — стромой. Различают афферентные нейроны (чувствительные нейроны), эфферентные нейроны (часть из них называется двигательными нейронами, иногда это не очень точное название распространяется на всю группу эфферентов) и интернейроны (вставочные нейроны).
Коммуникация между нейронами происходит посредством синаптической передачи. Каждый нейрон имеет длинный отросток, называемый аксоном, по которому он передает импульсы другим нейронам. Аксон разветвляется и в месте контакта с другими нейронами образует синапсы — на теле нейронов и дендритах (коротких отростках). Значительно реже встречаются аксо-аксональные и дендро-дендритические синапсы. Таким образом, один нейрон принимает сигналы от многих нейронов и, в свою очередь, посылает импульсы ко многим другим.
В большинстве синапсов передача сигнала осуществляется химическим путём — посредством нейромедиаторов. Медиаторы действуют на постсинаптические клетки, связываясь с мембранными рецепторами, для которых они являются специфическими лигандами. Рецепторы могут быть лиганд-зависимыми ионными каналами, их называют ещё ионотропными рецепторами, или могут быть связаны с системами внутриклеточных вторичных посредников (такие рецепторы называют метаботропными). Токи ионотропных рецепторов непосредственно изменяют заряд клеточной мембраны, что ведёт к её возбуждению или торможению. Примерами ионотропных рецепторов могут служить рецепторы к ГАМК (тормозной, представляет собой хлоридный канал), или глутамату (возбуждающий, натриевый канал). Примеры метаботропных рецепторов — мускариновый рецептор к ацетилхолину, рецепторы к норадреналину, эндорфинам, серотонину. Поскольку действие ионотропных рецепторов непосредственно ведёт к торможению или возбуждению, их эффекты развиваются быстрее, чем в случае метаботропных рецепторов (1—2 миллисекунды против 50 миллисекунд — нескольких минут).
Форма и размеры нейронов головного мозга очень разнообразны, в каждом его отделе – разные типы клеток. Различают принципиальные нейроны, аксоны которых передают импульсы другим отделам, и интернейроны, осуществляющие коммуникацию внутри каждого отдела. Примерами принципиальных нейронов являются пирамидные клетки коры больших полушарий и клетки Пуркинье мозжечка. Примерами интернейронов являются корзиночные клетки коры.
Активность нейронов в некоторых отделах головного мозга может модулироваться также гормонами.
В результате совместных исследований, проведённых в 2006 году, учёные из университетов Окленда (Новая Зеландия) и Гётеборга (Швеция) выяснили, что благодаря деятельности стволовых клеток человеческий мозг способен воспроизводить новые нейроны. Исследователи обнаружили, что в отделе мозга человека, который отвечает за обоняние, из клеток-предшественниц образуются зрелые нейроны[4][5]. Стволовые клетки, находящиеся в мозге, перестают делиться, происходит реактивация некоторых участков хромосом, начинают формироваться специфические для нейронов структуры и соединения. С этого момента клетку можно считать полноценным нейроном. Известны две области активного прироста нейронов. Одна из них — зона памяти. В другую входит зона мозга, ответственная за движения. Этим объясняется частичное и полное восстановление со временем соответствующих функций после повреждения данного участка мозга.
Функционирование нейронов мозга требует значительных затрат энергии, которую мозг получает через сеть кровоснабжения. Головной мозг снабжается кровью из бассейна трёх крупных артерий — двух внутренних сонных артерий (лат. a. carotis interna) и основной артерии (лат. a. basilaris). В полости черепа внутренняя сонная артерия имеет продолжение в виде передней и средней мозговых артерий (лат. aa. cerebri anterior et media). Основная артерия находится на вентральной поверхности ствола мозга и образована слиянием правой и левой позвоночных артерий. Её ветвями являются задние мозговые артерии. Перечисленные три пары артерий (передняя, средняя, задняя), анастомозируя между собой, образуют артериальный (виллизиев) круг. Для этого передние мозговые артерии соединяются между собой передней соединительной артерией (лат. a. communicans anterior), а между внутренней сонной (или, иногда средней мозговой) и задней мозговыми артериями, с каждой стороны, имеется задняя соединительная артерия (лат. aa.communicans posterior). Отсутствие анастомозов между артериями становится заметным при развитии сосудистой патологии (инсультов), когда из-за отсутствия замкнутого круга кровоснабжения область поражения увеличивается. Кроме того, возможны многочисленные варианты строения (разомкнутый круг, нетипичное деление сосудов с формированием трифуркации и другие). Если активность нейронов в одном из отделов усиливается, увеличивается и кровоснабжение этой области. Регистрировать изменения функциональной активности отдельных участков головного мозга позволяют такие методы неинвазивной нейровизуализации, как функциональная магнитно-резонансная томография и позитрон-эмиссионная томография.
Между кровью и тканями мозга имеется гематоэнцефалический барьер, который обеспечивает избирательную проницаемость веществ, находящихся в сосудистом русле, в церебральную ткань. В некоторых участках мозга этот барьер отсутствует (гипоталамическая область) или отличается от других частей, что связано с наличием специфических рецепторов и нейроэндокринных образований. Этот барьер защищает мозг от многих видов инфекции. В то же время многие лекарственные препараты, эффективные в других органах, не могут проникнуть в мозг через барьер.
При массе, составляющей около 2 % от общей массы тела, мозг взрослого человека потребляет 15 % объёма циркулирующей крови, используя 50 % глюкозы, вырабатываемой печенью и поступающей в кровь[6].
Функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающей от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, управление движениями, положительные и отрицательные эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшие психические функции, в том числе мышление. Одной из функций мозга человека является восприятие и генерация речи.
- Основные отделы головного мозга человека
Полостью ромбовидного мозга является IV желудочек (на дне его имеются отверстия, которые соединяют его с другими тремя желудочками мозга, а также с субарахноидальным пространством).
Поток сигналов к головному мозгу и от него осуществляется через спинной мозг, управляющий телом, и через черепные нервы. Сенсорные (или афферентные) сигналы поступают от органов чувств в подкорковые (то есть предшествующие коре полушарий) ядра, затем в таламус, а оттуда в высший отдел — кору больших полушарий.
Кора состоит из двух полушарий, соединённых между собой пучком нервных волокон — мозолистым телом (corpus callosum). Левое полушарие ответственно за правую половину тела, правое — за левую. У человека правое и левое полушарие имеют разные функции.
Зрительные сигналы поступают в зрительный отдел коры (в затылочной доле), тактильные в соматосенсорную кору (в теменной доле), обонятельные — в обонятельную кору и т. д. В ассоциативных же областях коры происходит интеграция сенсорных сигналов разных типов (модальностей).
Моторные области коры (первичная моторная кора и другие области лобных долей) ответственны за регуляцию движений.
Префронтальная кора (развитая у приматов) предположительно отвечает за мыслительные функции.
Области коры взаимодействуют между собой и с подкорковыми структурами — таламусом, базальными ганглиями, ядрами ствола мозга и спинным мозгом. Каждая из этих структур, хоть и более низкая по иерархии, выполняет важную функцию, а также может действовать автономно. Так, в управлении движениями задействованы базальные ганглии, красное ядро ствола мозга, мозжечок и другие структуры, в эмоциях — амигдала, в управлении вниманием — ретикулярная формация, в краткосрочной памяти — гиппокамп.
С одной стороны, существует локализация функций в отделах головного мозга, с другой — все они соединены в единую сеть.
В головной мозг входят сеть пассивного режима работы мозга (дефолтная нейронная сеть) и сети оперативного решения задач[en].
Мозг обладает свойством пластичности. Если поражен один из его отделов, другие отделы через некоторое время могут компенсировать его функцию. Пластичность мозга играет роль и в обучении новым навыкам.
Мозг четырёхнедельного эмбрионаЭмбриональное развитие мозга является одним из ключей к пониманию его строения и функций.
Головной мозг развивается из ростральной части нервной трубки. Бо́льшая часть головного мозга (95 %) является производной крыловидной пластинки.
Эмбриогенез мозга проходит через несколько стадий.
В процессе формирования второй стадии (с третьей по седьмую недели развития) головной мозг человека приобретает три изгиба: среднемозговой, шейный и мостовой. Сначала одновременно и в одном направлении формируются среднемозговой и мостовый изгибы, потом — и в противоположном направлении — шейный. В итоге линейный мозг зигзагообразно «складывается».
При развитии мозга человека можно отметить определённое сходство филогенеза и онтогенеза. В процессе эволюции животного мира первым сформировался конечный мозг, а затем — средний мозг. Передний мозг является эволюционно более новым образованием головного мозга. Также и во внутриутробном развитии ребёнка сначала формируется задний мозг как самая эволюционно древняя часть мозга, а затем — средний мозг и потом — передний мозг. После рождения с младенческого возраста до совершеннолетия происходит организационное усложнение нейронных связей в мозге.
Абляции[править | править код]
Одним из старейших методов исследования мозга является методика абляций, которая состоит в том, что один из отделов мозга удаляется, и ученые наблюдают за изменениями, к которым приводит такая операция.
Не всякую область мозга можно удалить, не убив организм. Так, многие отделы ствола мозга ответственны за жизненно важные функции, такие, как дыхание, и их поражение может вызвать немедленную смерть. Тем не менее, поражение многих отделов, хотя и отражается на жизнеспособности организма, несмертельно. Это, например, относится к областям коры больших полушарий. Обширный инсульт вызывает паралич или потерю речи, но организм продолжает жить. Вегетативное состояние, при котором большая часть мозга мертва, можно поддерживать за счет искусственного питания.
Исследования с применением абляций имеют давнюю историю и продолжаются в настоящее время. Если ученые прошлого удаляли области мозга хирургическим путём, то современные исследователи используют токсические вещества, избирательно поражающие ткани мозга (например, клетки в определённой области, но не проходящие через неё нервные волокна).
После удаления отдела мозга какие-то функции теряются, а какие-то сохраняются. Например, кошка, мозг которой рассечён выше таламуса, сохраняет многие позные реакции и спинномозговые рефлексы. Животное, мозг которого рассечён на уровне ствола мозга (децеребрированное), поддерживает тонус мышц-разгибателей, но утрачивает позные рефлексы.
Проводятся наблюдения и за людьми с поражениями мозговых структур. Так, богатую информацию для исследователей дали случаи огнестрельных ранений головы во время Второй мировой войны. Также проводятся исследования больных, поражённых инсультом, и с поражениями мозга в результате травмы.
Транскраниальная магнитная стимуляция[править | править код]
Транскраниальная магнитная стимуляция, — метод, позволяющий неинвазивно стимулировать кору головного мозга при помощи коротких магнитных импульсов. ТМС не сопряжена с болевыми ощущениями и поэтому может применяться в качестве диагностической процедуры в амбулаторных условиях. Магнитный импульс, генерируемый ТМС, представляет собой быстро меняющееся во времени магнитное поле, которое продуцируется вокруг электромагнитной катушки во время прохождения в ней тока высокого напряжения после разряда мощного конденсатора (магнитного стимулятора). Магнитные стимуляторы, используемые сегодня в медицине, способны генерировать магнитное поле интенсивностью до 2 Тесла, что позволяет стимулировать элементы коры головного мозга на глубине до 2 см. В зависимости от конфигурации электромагнитной катушки, ТМС может активировать различные по площади участки коры, то есть быть либо 1) фокальным, что дает возможность избирательно стимулировать небольшие области коры, либо 2) диффузным, что позволяет одновременно стимулировать разные отделы коры.
При стимуляции моторной зоны коры головного мозга ТМС вызывает сокращение определённых периферических мышц в соответствии с их топографическим представительством в коре. Метод позволяет производить оценку возбудимости моторной системы головного мозга, включая её возбуждающие и тормозные компоненты. ТМС используется при лечении заболеваний мозга, таких, как синдром Альцгеймера, изучении слепоты, глухоты, эпилепсии и т. п.
Электрофизиология[править | править код]
Электрофизиологи регистрируют электрическую активность мозга — с помощью тонких электродов, позволяющих записывать разряды отдельных нейронов, или с помощью электроэнцефалографии (методики отведения потенциалов мозга с поверхности головы).
Тонкий электрод может быть сделан из металла (покрытого изоляционным материалом, обнажающим лишь острый кончик) или из стекла. Стеклянный микроэлектрод представляет собой тонкую трубочку, заполненную внутри солевым раствором. Электрод может быть настолько тонок, что проникает внутрь клетки и позволяет записывать внутриклеточные потенциалы. Другой способ регистрации активности нейронов, внеклеточный — регистрация отдельных нейронов.
В некоторых случаях тонкие электроды (от одного до нескольких сотен) вживляются в мозг, и исследователи регистрируют активность продолжительное время. В других случаях электрод вводится в мозг только на время эксперимента, а по окончании записи извлекается.
С помощью тонкого электрода можно регистрировать как активность отдельных нейронов, так и локальные потенциалы (local field potentials), образующиеся в результате активности многих сотен нейронов. С помощью ЭЭГ электродов, а также поверхностных электродов, накладываемых непосредственно на мозг, можно регистрировать только глобальную активность большого количества нейронов. Полагают, что регистрируемая таким образом активность складывается как из нейронных потенциалов действия (то есть нейронных импульсов), так и подпороговых деполяризаций и гиперполяризаций.
При анализе потенциалов мозга часто производят их спектральный анализ, причём разные компоненты спектра имеют разные названия: дельта (0,5—4 Гц), тета 1 (4—6 Гц), тета 2 (6—8 Гц), альфа (8—13 Гц), бета 1 (13—20 Гц), бета 2 (20—40 Гц), гамма-волны (включает частоту бета 2 ритма и выше).
Электрическая стимуляция[править | править код]
Одним из методов изучения функций мозга является электрическая стимуляция отдельных областей. С помощью этого метода был, например, исследован «моторный гомункулус» — было показано, что, стимулируя определённые точки в моторной коре, можно вызвать движение руки, стимулируя другие точки — движения ног и т. д. Полученную таким образом карту и называют гомункулусом. Разные части тела представлены различающимися по размеру участками коры мозга. Поэтому у гомункулуса большое лицо, большие пальцы и ладони, но маленькое туловище и ноги.
Если же стимулировать сенсорные области мозга, то можно вызвать ощущения. Это было показано как на человеке (в знаменитых опытах Пенфилда), так и на животных.
Применяется электрическая стимуляция и в медицине — от электрошока, показанного во многих кинофильмах об ужасах психиатрических клиник, до стимуляции структур в глубине мозга, ставшей популярным методом лечения болезни Паркинсона.
Другие методики[править | править код]
Для исследования анатомических структур головного мозга применяются рентгеновская КТ и МРТ. Также при анатомо-функциональных исследованиях головного мозга применяются ПЭТ, однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), функциональная МРТ. Возможна визуализация структур головного мозга методом ультразвуковой диагностики (УЗИ) при наличии ультразвукового «окна» — дефекта черепных костей, например, большой родничок у детей раннего возраста.
Изучение и лечение поражений и заболеваний мозга относится к ведению биологии и медицины (нейрофизиология, неврология, нейрохирургия, психиатрия и психологии).
Воспаление мозговых оболочек называется менингитом (соответственно трём оболочкам — пахименингит, лептоменингит и арахноидит).
Ишемическое или геморрагическое повреждение вещества головного мозга называется инсультом.
- Ф. Блум, А. Лейзерсон, Л. Хофстедтер, «Мозг, разум и поведение».
- Тарханов И. Р., Фаусек, В. А. Головной мозг // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Эволюция мозга человека.
- Атлас мозга — на английском языке с русским переводом основных терминов
- Мозг и разум — Лекции на английском языке с иллюстрациями и видеоматериалами. Строение мозга, нейробиология, нейропсихология
- Савельев А. В. Реализм теории модульной самоорганизации мозжечка // Журнал проблем эволюции открытых систем. — Казахстан, Алматы, 2007. — Т. 9, № 1. — С. 93—101.
- Базарова Д.Р., Демочкина Л.В., Савельев А.В. Новая нейробионическая модель онтогенеза // Нейроинформатика. — Москва: МИФИ, 2002. — Т. 1. — С. 97—106.
Строение головного мозга человека и функции его отделов
Благодаря ЦНС мы воспринимаем внешнюю среду и обладаем самосознанием. Эта система управляется мозгом человека, контролирующим все функции организма. Строение мозга, как и любого органа, непростое и уникальное.
Из чего состоит и как работает головной мозг
Нейроны — это главная составляющая структура головного мозга (ГМ), с помощью их импульсов осуществляется работа ЦНС. Совокупность вспомогательных клеток нервной ткани (глия или нейроглия) поддерживает работу каждого нейрона. Глия составляет около 40% объема ЦНС. У каждого нейрона имеется тело с двумя видами отростков: по аксонам импульс передается, а по разветвленным нейронам импульс принимается. Серая субстанция, из которой состоит кора, сформирована телами нейронов. Белая субстанция находится под корковой областью и сформирована аксонами, сплетенными в нервную ткань, по которой происходит передача импульсов к подкорковому слою.
С наружной стороны человеческий мозг защищен черепными костями, а с внутренней — окружен тремя оболочками, между которыми происходит циркуляция спинномозгового ликвора, выполняющего амортизационную функцию при микротравмах. Части мозга взаимосвязаны и исполняют конкретные задачи. Чтобы уяснить, как выполняются функции головного мозга, строение его следует подробно изучить.
Зоны ответственности локализованы в корковом слое белой субстанции. Церебральные структуры полые: состоят из четырех желудочков, разделяемых протоками, где циркулирует церебральный ликвор.
Благодаря когнитивным функциям мозга, человек контролирует свои действия, воспроизводит и запоминает информацию, образно и ассоциативно мыслит.
ГМ взрослых весит примерно 1,5 кг (2% от общего веса). Для нормальной работы мозгом поглощается 20% кислорода, поступающего к легким. Если человек потерял вес 50%, то ГМ потеряет всего 15% от массы тела.
Кстати, интеллектуальный уровень не зависит от массы мозга.
ГМ работает даже ночью, а у больных, находящихся в коматозном состоянии, не перестают работать некоторые его части. Основные мозговые функции выполняются двумя полушариями разных размеров. Правое больше левого, ответственно за визуальное восприятие, благодаря активности этой зоны человек творчески мыслит. За способность мыслить логически и анализировать, ответственно левое полушарие.
Отделы головного мозга человека
Существуют несколько основных отделов головного мозга:
- большие полушарные части;
- средний с продолговатым и промежуточным мозгом;
- мозжечок;
- корковая область;
- варолиев мост.
Все эти отделы исполняют конкретные задачи.
Оболочки ГМ
С наружной стороны ГМ защищен черепными костями, под которыми покрыт тремя оболочками:
- Твердой, имеющей пленочную структуру, одна сторона которой примыкает к черепным костям, а другая — к корковому слою.
- Мягкой. Имеет разрыхленную тканевую структуру, этой оболочкой тесно обволакиваются полушария и извилины головного мозга. Она кровоснабжает ГМ.
- Паутинной, находящейся между двумя оболочками, которой осуществляется циркуляция цереброспинальной жидкости, защищающей церебральные структуры от микротравм.
ГМ состоит на 80% из воды.
Большие полушария
Правое и левое полушария составляют 80% органа ЦНС, они ответственны за мыслительную деятельность, состоят из серой субстанции (кора, базальные ганглии) и белой субстанции (волокна). В этой части ГМ плотность нейронов наивысшая, они тесно взаимосвязаны. Продольная борозда разделяет полушарные части ГМ, в ее глубинных слоях находится белая субстанция — мозолистое тело, состоящее из пучков нервных тканей.
Во внутреннем слое белой субстанции находятся базальные узлы, регулирующие мышечный тонус. Еще эти структуры контролируют рефлексы, двигательные реакции, а автоматизм действий, повторяют мозжечковые задачи.
Доли мозга ответственны за определенные задачи. Затылочная доля головного мозга отвечает за зрение, под ней находится мозжечок, контролирующий баланс и координацию. Теменная доля головного мозга контролирует ощущения тела, лобная — движения, височная — слух, запоминание, речь.
Кора головного мозга и ее области
Размеры коркового слоя по толщине составляют от 3 до 5 мм, корой покрыта белая субстанция правого и левого полушария. Нервные клетки и сплетенные нитевидные отростки, афферентный, эфферентный типы нейронов, нейроглия формируют кору ГМ.
Она образована слоями:
- зернистым и внутренним зернистым;
- пирамидальным наружным и внутренним;
- веретеноподобными клетками, молекулярным.
Кора занимает примерно 50% объема полушарных областей, размер составляет около 2200 см². На поверхностном корковом слое находятся борозды, в их глубинах локализована третья часть всей площади коры. Борозды имеют разные размеры и формы.
Кора отвечает за высшую нервную деятельность, состоит из новой, старой, древней и промежуточной коры. Неокортексом охватывается более 95%, это внешняя часть коркового слоя. Архикортексом охватывается примерно 2%. Этим старым участком контролируются инстинкты, эмоциональная сфера. Палеокортексом охвачено 0,6%, этой зоной контролируется вегетативные функции, внутренний физиологический баланс организма. Промежуточным слоем охвачено 1,6% коры.
Благодаря условным рефлексам, взаимосвязи ГМ с нервными тканями, находящимися в разных участках тела, организм полноценно функционирует. Корой синхронизируется мыслительная деятельность, моторика внутренних органов и участок, анализирующий поступающие импульсы.
Исполняемые задачи зависят от сегмента локализации нервных волокон, принимающих один из типов импульсов (сенсорный, двигательный, ассоциативный), отвечая за восприятие. Ассоциативным сегментом, отвечающим за приобретение и обрабатывание данных из сенсорного участка, занято больше 70% коры. Он согласует деятельность сенсорной и двигательной зон.
Борозды полушарных поверхностей делят их на 5 сегментов. Перед центральной бороздой, где локализованы пирамидальные клеточные структуры, находится лобный сегмент. Это основной моторный участок, отвечающий за точность движения тела, рук, мышц лица.
Премоторный корковый участок находится над моторным участком, которым контролируются сложные действия, зависящие от сенсорной обратной взаимосвязи (захватывание предмета, движение над препятствием).
Центр Брока локализован в нижнем участке левой доминирующей полушарной зоны, ответственен за речь, при активности правого полушария поддерживается эмоциональная окраска слов. Этот сегмент принимает участие в кратковременном запоминании речи, благодаря активности этого центра человек предпочитает работать левой или правой рукой.
Зрительная доля — это моторный участок, контролирующий быстрое перемещение глаз во время наблюдения за движущимся объектом.
Обонятельный сегмент расположен на основании лобных областей. Благодаря активности обонятельной области человек воспринимает запахи. Эта зона коры соединена с обонятельными центрами в нижних участках мозговых структур, отвечающих за поведение, мотивацию, обучение, память, инстинкты (лимбическая система).
Префронтальный корковый участок — обширная зона лобной доли, отвечает за память, мыслительную деятельность. Ее активность показывает как человек воспринимает мир, абстрактно мыслит, насколько он контролирует себя.
Теменная доля ответственна за то, как воспринимает человек разные ощущения кожей (тепловое, холодовое воздействие, болезненность), вкус. Правильная работа этой зоны помогает человеку ощущать размеры своего тела.
Затылочная область отвечает за зрение. Она воспринимает полученное изображение от глазной сетчатки в осмысленный образ: человек распознает слова, лица. Под этой зоной, мозжечковая область, ответственная за координацию движений.
Слуховая и вестибулярная область находятся в височной доле: отвечает за восприятие и запоминание аудиоэффектов. Здесь имеются центры, отвечающие за речь, звуковое восприятие, эмоции (страх, злость, радость, удовольствие).
Обширный участок, отвечающий за речевую функцию, представлен зонами формирования и понимания речи.
Два полушария координируют противоположные части тела. У большей части человечества (95%) левая полушарная часть ответственна за понимание языков, математические, логические способности. Правым полушарием контролируется визуальное восприятие: мимика, творческие способности (рисование, музыка), эмоциональная сфера. Правая полушарная область работает с большой картинкой, а левая — с маленькими деталями, которым дается логическое объяснение. У 5-7% людей полушарные области работают противоположно, у них одинаковые когнитивные навыки.
Пока еще полностью неизвестно, какая часть мозга отвечает за сон у спящего человека.
Островковой долей активность проявится в момент, когда человек смеется, плачет, слушает музыку, сопереживает. Здесь обрабатываются ощущения неприязни к дурному запаху, грязи.
Базальные ганглии
Залегают в глубоких слоях белой субстанции, взаимодействуют с корой, контролируют двигательную активность. Благодаря этой сложной нервной структуре движения начинаются, останавливаются, регулируется их интенсивность. Происходит выбор миоволокон для движения, тормозятся противостоящие мышечные ткани. Базальные ганглии состоят из:
- хвостового и красного ядра;
- скорлупы;
- черной субстанции;
- бледного шара;
- ретикулярной формации.
Нормальная работа вегетативной нервной системы при дисфункции базальных ганглиев невозможна. Благодаря ним человек выполняет автоматические действия, при этом резерв ЦНС не расходуется.
Другие отделы ГМ и их функции
В строении головного мозга человека выделяют несколько отделов.
Формирование мозговой активности происходит во время внутриутробного развития благодаря ромбовидному, среднему, переднему мозгу.
Отделы нашего головного мозга отвечают за различные задачи, характеризуются конечным и продолговатым, промежуточным и средним, а также задним мозгом, варолиевым мостом и мозжечком.
Их функции показывает таблица:
Продолговатый мозг | Другое название этой зоны— бульбус, находится в задней части черепа, между мозжечковой областью, варолиевым мостом и спинным сегментом. Бульбус — это продолжение спинного мозга. Белое вещество головного мозга этой области представлено нейронами, а серое — ядрами:
Если нарушена работа этого отдела, возникнут проблемы с сердцем, нарушится передача импульсов к мозговым центрам. |
Промежуточный мозг | Этот мозговой отдел «фильтрует» импульсы нейронов. Он примет все поступившие данные и решит, куда и как они попадут дальше. В его состав входит нижняя зона и задняя, состоящая из эпиталамуса, таламуса. Этот отдел ответственен за работу эндокринной системы. Гипоталамус входит в состав нижней области. Этот уплотненный нейронный пучок регулирует температуру тела, цикличность бодрствования и сна. Он синтезирует гормональные соединения, которые «подсказывают» человеку когда надо попить или поесть. Это зона удовольствия, ответственна за интерес к противоположному полу. Мозговая зона связана с гипофизом, которым регулируются все железы. Импульсы поступают из гипоталамусной зоны к гипофизарной, «выполняется» приказ синтеза или прекращения выделения гормонов. Таламусом обрабатываются импульсы от рецепторов, отвечающих за зрение, вкус, слух, тактильную чувствительность. Происходит распределение сигналов по соответствующим мозговым участкам. Эпиталамусом синтезируется мелатониновый гормон, ответственный за циклические процессы бодрствования, эмоциональную сферу, половое созревание. |
Средний мозг | Отдел мозга маленького размера, состоит из двух половин: на крыше в подкорке находятся центры слуха, зрения, на ножках размещены проводящие пути. В состав этого мозгового сегмента входит черная субстанция с красными ядрами. Имеется височно-теменной узел и ядра нейронов, контролирующих глазные миоволокна и височные зоны, которыми обрабатываются звуковые эффекты, трансформирующиеся в узнаваемые звуки. Контролируется рефлекторная активность и реакция с раздражителем. Этот орган ответственен за пространственную ориентацию. |
Конечный мозг | Это самый молодой мозговой отдел, основная часть ГМ, ответственен за высшую нервную деятельность, имеет многочисленные борозды с извилинами. Мозолистым телом разделяется правая, левая полушарная зона. Каждое полушарие снабжено ядром, мантией, обонятельным мозгом. |
Варолиев мост | Это анатомическое образование входит в состав заднего мозга, содержащего мозжечковую область. Функции моста похожи с его наименованием, он состоит из нервных волокон. Через него идут импульсы, проходящие из тела к ГМ и наоборот. Он составляет мозговой ствол, находящийся между средним и продолговатым мозгом. В нем расположены ядра нервов, управляющие жеванием, мимикой, некоторыми глазными миоволокнами. К нему поступают сигналы от рецепторов, ответственных за органы чувств, кожи, внутреннее ухо. Человек благодаря этому отделу ощущает вкус, держит баланс, слышит звуки. |
Мозжечок | Состоит из 2 полушарных областей и соединяющих их непарного формирования. Мозжечковую поверхность покрывает кора, которая в толще полушарных зон формирует 2 ядра. В глубинных слоях дольки состоят из белой субстанции, соединяющей мозжечковый сегмент тремя парами ножек со спинномозговым стволом и ГМ. Ответственен за координацию и регулирование движений миоволокон, мышечную память. Благодаря ему человек удерживает определенную позицию тела. |
Анатомические, физиологические параметры ГМ изучаются учеными не один десяток лет, у каждого человека они различные, ведь не существует даже двух людей, думающих одинаково. Эти и другие тайны мозга экспертам со временем предстоит раскрыть.
Общее представление о строении ЦНС
Второе высшее образование “психология” в формате MBAпредмет: Анатомия и эволюция нервной системы человека.
Методичка “Анатомия центральной нервной системы”
2.1. Общая схема строения ЦНС
2.2. Полости мозга и ликвор
2.3. Мозговые оболочки
2.1. Общая схема строения ЦНС
В нервной системе выделяют центральную и периферическую нервную систему.
Периферическая нервная система представлена:
корешками спинного мозга,
нервными сплетениями,
нервными узлами (ганглиями),
нервами,
периферическими нервными окончаниями (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Составные части периферической нервной системы:
В свою очередь, нервные окончания могут быть:
а) эфферентными (двигательными), которые передают возбуждение от нервов к мышцам и железам;
б) афферентными (чувствительными), передающими информацию от рецепторов к центральной нервной системе.
Центральная нервная система человека состоит из головного и спинного мозга.
Спинной мозг представляет собой трубку с небольшим каналом посредине, окруженную нейронами и их отростками.
Головной мозг является расширением спинного мозга.
У далеких предков хордовых животных (например, у ланцетника) нервная трубка одинакового диаметра на всем протяжении, и головной мозг практически отсутствует. У рыб головной мозг уже хорошо развит, и с каждой ступенью эволюции он увеличивается. Наивысшего развития головной мозг достигает у человека, который имеет самый большой показатель цефализации (отношения массы мозга к массе тела) среди всех других живых существ.
Макроскопически (невооруженным глазом) на срезе мозга можно выделить белое и серое вещество.
Белое вещество представляет собой пучки нервных волокон и формирует проводящие пути. Так как большая часть длинных нервных отростков покрыта слоем белого жироподобного вещества (миелина), то их скопления имеют белый цвет.
Серое вещество — это тела нейронов, формирующих нервные центры. Серое вещество в центральной нервной системе образует два типа скоплений (структур): ядерные структуры (ядра спинного мозга, ствола мозга и больших полушарий), в которых клетки лежат тесными группами, и экранные структуры (кора больших полушарий и мозжечка), в которых клетки лежат слоями.
Головной мозг залегает в полости черепа. Топографической границей со спинным мозгом является плоскость, проходящая через нижний край большого затылочного отверстия. Средняя масса головного мозга составляет 1400 г с индивидуальными вариациями от 1100 до 2000 г. Между массой мозга и интеллектуальными способностями человека нет однозначной связи. Так, мозг И. С. Тургенева достигал массы почти 2 кг, а у французского писателя Анатоля Франса весил чуть больше одного килограмма. Тем не менее, их вклад в мировую литературу равновелик.
Анатомически в головном мозге можно различить полушария, ствол и мозжечок (малый мозг).
Ствол включает в себя продолговатый мозг, мост, средний мозг и промежуточный мозг (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Анатомические отделы головного мозга
Существует и другая классификация отделов головного мозга, которая ориентируется на особенности развития того или иного отдела (в процессе онтогенеза). Если отделы головного мозга выделять, опираясь на процессы эмбрионального развития (в соответствии со стадией трех мозговых пузырей), то головней мозг можно разделить на передний, средний и задний (ромбовидный) мозг. В соответствии с таким подходом к переднему мозгу относят большие полушария и промежуточный мозг, к среднему — средний мозг, к ромбовидному (развивающемуся из заднего мозгового пузыря) — продолговатый мозг, задний мозг и перешеек ромбовидного мозга (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Онтогенетическая классификация отделов головного мозга
Левое и правое полушария конечного мозга разделены продольной щелью, дном которой является мозолистое тело. С мозжечком их разграничивает поперечная щель. Вся поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами, наиболее крупная из них — боковая, или сильвиева, она отделяет лобную долю полушарий от височной.
На сагиттальном разрезе мозга видны медиальная поверхность полушарий большого мозга, структуры ствола мозга и мозжечка (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Сагиттальный разрез головного мозга человека:
1 — полушарие переднего мозга;
2 — мозжечок;
3 — продолговатый мозг;
4 — мост;
5 —средний мозг;
6 — промежуточный мозг;
7 — мозолистое тело
От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов, иннервирующих преимущественно голову, ряд мышц шеи и затылка, а также осуществляющих парасимпатическую иннервацию внутренних органов. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов, иннервирующих туловище и внутренние органы.
Кора полушарий отделена бороздой от мозолистого тела. Мозолистое тело является большой спайкой мозга, имеет волокнистую структуру. Под мозолистым телом располагается тонкая белая полоска — свод.
2.2. Полости мозга и ликвор
В процессе эмбрионального развития полости мозговых пузырей преобразуются в желудочки мозга. В левом и правом полушариях соответственно расположены I и II желудочки, в промежуточном мозге — III желудочек, в ромбовидном мозге – IV желудочек. Третий и четвертый желудочки соединены сильвиевым водопроводом, проходящем в среднем мозге. Полости мозга заполнены спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью — ликвором. Они сообщаются между собой, а также со спинномозговым каналом и нодиаутинным пространством (пространством под одной из оболочек мозга) (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Схема полостей мозга
Цереброспинальная жидкость продуцируется сосудистыми сплетениями желудочков мозга, имеющими железистое строение, а всасывается венами мягкой оболочки мозга. Процессы образования и всасывания ликвора протекают непрерывно, обеспечивая 4-5-кратный обмен цереброспинальной жидкости в течение одних суток. В полости черепа присутствует относительная недостаточность всасывания ликвора (т. е. ликвора всасывается меньше, чем продуцируется), а во внутрипозвоночном канале преобладает относительная недостаточность выработки ликвора (ликвора продуцируется меньше, чем всасывается). При нарушении ликвородинамики между головным и спинным мозгом в полости черепа развивается чрезмерное накопление ликвора, а в субарахноидальном пространстве спинного мозга жидкость быстро всасывается и концентрируется.
Циркуляция ликвора зависит от пульсации сосудов мозга, дыхания, движений головы, интенсивности образования и всасывания самого ликвора.
Из боковых желудочков мозга, где, повторимся, доминирует образование ликвора над его всасыванием, цереброспинальная жидкость попадает в III желудочек мозга и далее, по водопроводу мозга, — в IV желудочек, откуда через отверстия Лушки ликвор попадает в большую цистерну и наружное субарахноидальное пространство головного мозга, центральный канал и субарахноидальное пространство спинного мозга и в конечную цистерну спинного мозга.
Функции цереброспинальной жидкости
• Механическая защита мозга.
• Амортизация изменений осмотического давления.
• Поддержание трофических и обменных процессов между кровью и мозгом.
2.3. Мозговые оболочки
Головной и спинной мозг окружены оболочками, выполняющими защитные функции.
Выделяют твердую, паутинную и мягкую мозговую оболочку.
Твердая мозговая оболочка расположена наиболее поверхностно.
Паутинная (арахноидальная) оболочка занимает срединное положение.
Мягкая оболочка непосредственно прилегает к поверхности мозга. Она как бы «окутывает мозг», заходя во все борозды, и отделена от паутинной оболочки субарахноидальным пространством, заполненным цереброспинальной жидкостью. Между мягкой и паутинной оболочками натянуты тяжи и пластинки, таким образом, проходящие в них сосуды оказываются «подвешенными». Субарохноидальное пространство формирует расширения, или цистерны, заполненные ликвором. Выделяют мостомозжечковую (большую) цистерну, межножковую цистерну, хиазмальпую цистерну, конечную цистерну (спинного мозга).
От гнердон мозговой оболочки паутинная отделена капиллярным субральным пространством. Имеет в своем составе два листка.. Наружный листок прикрепляется к черепу изнутри и высылает внутренний канал позвоночника, составляя их надкосницу. Внутренний листок сращен с наружным (образуя в местах сращения так называемые мозговые синусы ложа для оттока венозной крови от мозга и головы). Между наружным листкоми костями черепа и позвонками находится эпидуральное пространство.
Все лекции по предмету: Анатомия и эволюция нервной системы человека
Ограда (анатомия) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 декабря 2019; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 декабря 2019; проверки требует 1 правка.Ограда мозга, или клауструм (лат. Claustrum, англ. Claustrum) — это тонкая, нерегулярная структура, пластинка серого вещества, которая прилегает или присоединяется к внутреннему слою новой коры (неокортекса) в центре головного мозга, прежде всего под областями инсулярной коры. Предполагается, что такая структура имеется в головном мозге всех млекопитающих животных.
Ограда в головном мозге человека имеет толщину от долей миллиметра до нескольких миллиметров (в среднем около 2 мм), и представляет собой вертикальный изогнутый листок или пластинку подкоркового серого вещества, ориентированную сагиттально между слоями белого вещества, представляющими собой пучки миелинизированных нервных волокон наружной капсулы и крайней капсулы. Ограда расположена латерально (сбоку) по отношению к скорлупе чечевицеобразного ядра и медиально (непосредственно под) инсулярной корой. Некоторыми авторами она считается продолжением нижнего слоя инсулярной коры (то есть корковой, а не подкорковой структурой), другими, которых большинство — частью системы базальных ядер. Ограда также является частью лимбической системы. От ограды отходит ряд латеральных и медиальных нервных путей, соединяющих её со многими частями коры больших полушарий головного мозга, а также с гиппокампом, миндалиной (амигдалой) и хвостатым ядром. Наличие у ограды связей с более глубоко расположенными подкорковыми структурами признаётся не всеми авторами.
На всём своём протяжении ограда мозга имеет единообразное строение и состоит из одинаковых типов клеток. Это заставляет предполагать, что тип производимой нейронами ограды обработки информации одинаков на всём её протяжении. Тем не менее, в ограде мозга имеются области, обрабатывающие информацию какой-либо одной определённой сенсорной модальности. Одновременно с этим в ограде мозга имеется большое количество протяжённых по всей её длине магистральных нервных связей. Эти магистральные нервные связи предположительно служат для синхронизации активности нейронов ограды в продольном направлении (от переднего конца к заднему и наоборот), а также для организации мультисенсорной или мультимодальной обработки информации, её интеграции и ассоциации[2].
Claustrum — подкорковая структура, расположенная снаружи от чечевицеобразного ядра конечного мозга. Представляет собой тонкий лист серого вещества, находящийся под внутренней частью коры головного мозга. Ограда внизу соприкасается с ядрами переднего продырявленного вещества (substantia perforata anterior)[3].
Известно, что толщина ограды левого полушария у человека несколько больше, чем правого.
Из-за местоположения и малого размера клауструма его функции до сих пор малопонятны[4]. По этим причинам систематические исследования ограды были редкими. По данным одной серии экспериментов, ограда может играть определенную роль в развитии сексуальных чувств.
В 2005 году была опубликована статья Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха, в которой предполагалось, что Claustrum может играть определённую роль в работе сознания[5]. Незадолго до своей смерти Френсис Крик также дал интервью директору Исследовательского центра высшей нервной деятельности (англ. Center for Brain and Cognition) Рамачандрану Вилейануру: «Рама, я думаю, что секрет сознания заключается в Claustrum, не так ли? Иначе зачем эта крошечная структура подключена к столь многим структурам мозга»[6]. Учёные из Университета Джорджа Вашингтона под руководством Мохамада Кубесси обнаружили, что сознание, по-видимому, выключается при электрической стимуляции клауструма. Однако, это наблюдение нуждается в дальнейших исследованиях, так как оно было сделано на единственном примере мозга женщины, больной эпилепсией и с частично удалённым гиппокампом[7].
Раздражение ограды электрическим током приводит к торможению некоторых условных рефлексов (например, на свет), но мало сказывается на условном рефлексе на звук. Стимуляция ограды во время еды тормозит процесс поедания пищи. Стимуляция ограды вызывает ориентировочную реакцию, поворот головы в сторону раздражения, жевательные, глотательные, иногда рвотные движения.
Мультимодальная и мультисенсорная интеграция[править | править код]
При повреждении ограды правого полушария наблюдаются расстройства речи. Повреждения ограды также играют значительную роль в этиологии и патогенезе деменции.
Рисунок из книги Феликса Вик-д’Азира. Ограда мозга отмечена номером 28 с обеих сторон, и граничит с инсулярной корой.Первым описал и тщательно зарисовал ограду мозга Феликс Вик-д’Азир[8]. Первым назвал эту структуру клауструмом Фридрих Арнольд[8].
Название «клауструм» происходит от слова лат. claustrum или clōstrum, изначально обозначавшего замок, засов, запор или щеколду. Это же слово позднее стало обозначать закрытое, замкнутое, ограниченное пространство, некую камеру, комнату или отсек[9].
-
Горизонтальный разрез правого полушария головного мозга. Вид сверху. Ограда помечена справа, третья сверху.
-
Корональный разрез головного мозга через гиппокамп.
-
Корональный разрез головного мозга непосредственно перед варолиевым мостом.
-
Корональный разрез головного мозга через межталамическое сращение (оно же промежуточная масса третьего желудочка).
-
Разрез мозга, показывающий верхнюю поверхность височной доли коры больших полушарий.
-
Корональный разрез головного мозга через переднюю комиссуру.
- ↑ 1 2 Foundational Model of Anatomy
- ↑ Smith, J. B.; Alloway, K. D. Functional Specificity of Claustrum Connections in the Rat: Interhemispheric Communication between Specific Parts of Motor Cortex (англ.) // Journal of Neuroscience (англ.)русск. : journal. — 2010. — Vol. 30, no. 50. — P. 16832—16844. — doi:10.1523/JNEUROSCI.4438-10.2010. — PMID 21159954.
- ↑ Подкорковые ядра головного мозга | Неврология | Анатомия человека (неопр.). Дата обращения 2 мая 2013. Архивировано 17 мая 2013 года.
- ↑ Базальные ядра. Хвостатое ядро. Скорлупа. Бледный шар. Ограда (неопр.). Дата обращения 28 апреля 2013. Архивировано 1 мая 2013 года.
- ↑ Crick, Francis; Koch, Christof. What is the function of the claustrum? (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences : journal. — 2005. — Vol. 360, no. 1458. — P. 1271—1279. — doi:10.1098/rstb.2005.1661. — PMID 16147522.
- ↑ Edge: THE ASTONISHING FRANCIS CRICK by V.S. Ramachandran
- ↑ Учёные нашли «выключатель сознания» внутри мозга l Информационный неврологический портал (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 27 февраля 2015. Архивировано 27 февраля 2015 года.
- ↑ 1 2 John R. Smythies, Lawrence Edelstein, Vilayanur S. Ramachandran. The Claustrum: Structural, Functional, and Clinical Neuroscience : [англ.]. — 1st Ed. — Academic Press, 2014. — 408 с. — ISBN 978-0124045668.
- ↑ OED (неопр.). OUP. Дата обращения 29 января 2015.
- Анатомия ЦНС: Учебное пособие для студентов вузов// Н. В. Воронова, Н. М. Климова, А. М. Менджерицкий. — М.:Аспект Пресс, 2005. — 128 с. ISBN 5-7567-0388-8