Кора больших полушарий головного мозга – строение и функции

Кора головного мозга: участки, анализаторы

Значение, роль коры больших полушарий головного мозга человека

В статье мы рассмотрим локализацию функций, участки, анализаторы, поля, участки, области зоны коры больших полушарий головного мозга человека (мужчины, женщины). Неврологи, невропатологи, рефлексотерапевты, рефлексологи выделяют 4 основных положения, применительно к практической деятельности невропатолога, современного учения о локализации функций в коре головного мозга.

1. Очень сложная морфологическая и функциональная дифференциация коры больших полушарий головного мозга. Лобная доля больше отвечает за двигательные функции. Теменная, затылочная и височная зоны больше отвечают за чувствительные функции.

2. Динамичность и относительность локализаций функций коры головного мозга. Определенный участок коры головного мозга, обеспечивая какую-то одну функцию, в то же время в разнообразных сочетаниях с другими ее полями может участвовать в осуществлении различных корковых функций и образовывать новые кортикальные связи. Это имеет значение в процессах компенсации при таких состояниях, как поражение коры головного мозга, нарушение коры головного мозга, смерть или повреждение коры головного мозга, отмирание, незрелость коры головного мозга.

3. Формирование специальных корковых областей в процессе практической деятельности.

Функция творит центр

По Ивану Петровичу Павлову: «Функция творит центр!» В раннем детстве границы корковых центров диффузны и менее дифференцированы, и лишь по мере приобретения жизненного опыта происходит постепенная концентрация функциональных зон, в связи с чем у детей первых лет жизни слабо выражены очаговые корковые симптомы и чаще преобладает общемозговая симптоматика.

4. Существенные различия в локализации более простых и более сложных функций. Чем проще функция, тем она точнее локализована. И наоборот, наиболее сложные функции обусловлены интегративной деятельностью всего головного мозга, поэтому понятие «корковый центр» (отдел коры головного мозга, поля коры головного мозга, участки коры головного мозга, части коры головного мозга) в большинстве случаев относительное и условное. К простым корковым функциям относятся чувствительная функция, двигательная функция, зрительная функция, слуховая функция, вестибулярная функция, обонятельная функция, вкусовая функция. К сложным корковым функциям относятся речь, письмо, чтение, счет, праксис, гнозис, мышление, память.

Локализация функций и симптомов

Проводя топическую диагностику рефлексотерапевт, невролог, невропатолог, микроневропатолог, детский невролог, взрослый невролог определяет не только локализацию поражения корковых центров, но и локализацию симптомов. Простые корковые функции связаны с проекционными пластинками коры (пятой и четвертой), имеющими непосредственную связь с периферией и являющимися корковыми отделами анализаторов. Сложные корковые функции связаны с ассоциативными слоями коры (вторым и третьим). Последние слои соединены горизонтальными волокнами с другими участками коры головного мозга в пределах одного полушария и не имеют прямого выхода на периферию. Большое значение в обеспечении сложных корковых функций имеют также комиссуральные связи между полушариями, проходящими через мозолистое тело.

Простые корковые функции обычно представлены в обоих полушариях головного мозга. Сложные корковые функции чаще имеют асимметричное представительство в правом или левом полушарии головного мозга. Итак, какие бывают поля, участки, области, типы коры головного мозга, отделы, анализаторы, части коры головного мозга?

Двигательная кора головного мозга, двигательные центры головного мозга, двигательные анализатор, моторный

Главным корковым отделом двигательного анализатора, его первичным полем, является предцентральная извилина, в верхних отделах которой находится проекционная область мышц стопы, голени, бедра, в средней части – туловища и руки, в нижней трети – лица. Двигательная иннервация построена по соматотопическому принципу. На этом уровне осуществляются тонкие дифференцированные движения. Кроме того, имеются дополнительные двигательные зоны – это вторичные поля двигательного анализатора и третичные поля двигательного анализатора. Дополнительные двигательные зоны обеспечивают сложные автоматизированные двигательные акты. Например, в парацентральной дольке находятся корковые центры тазовых органов. В задних отделах верхней лобной извилины находится переднее адверсивное поле. Заднее адверсивное поле располагается на границе верхней теменной дольки и затылочной области. Задние отделы средней лобной извилины отвечают за сочетанный поворот головы и глаз в противоположную сторону. Задние отделы нижней лобной извилины осуществляет движения типа орального автоматизма – глотание, жевание, лизание.

Чувствительная кора головного мозга, чувствительные центры головного мозга, чувствительный анализатор

Главным корковым отделом поверхностных и глубоких видов чувствительности является постцентральная извилина, где также имеется соматотопическое представительство участков периферии, аналогичное вышеуказанному. К поверхностной чувствительности относятся температурная чувствительность, болевая чувствительность, тактильная чувствительность.

Стереогноз, стереогнозис

Сложные виды чувствительности локализованы в коре полушарий головного мозга на уровне верхней теменной дольки, где отсутствует соматотопика. К сложным видам чувствительности относятся стереогностическая чувствительность (стереогноз, стереогнозис), двумерно-пространственная чувствительность, чувство локализации и дискриминации. Зрительная проекционная зона (зрительная зона коры) занимает область шпорной борозды – внутренняя поверхность затылочной доли. Слуховая проекционная зона (слуховая зона коры) занимает центр верхней височной извилины и извилину Гешля. Вестибулярная проекционная зона находится рядом со слуховой. Обонятельная проекционная зона локализуется на внутренней поверхности височной доли, в извилине гиппокампа. Вкусовая проекционная зона находится рядом с последней, а также в области покрышки и островка Reili.

Теперь остановимся на локализации сложных корковых функций.

Обычно сложные корковые функции локализуются в левом полушарии головного мозга у правшей и в правом полушарии головного мозга у левшей.

Речевой анализатор, центр Вернике, центр Брока, функция речи – сенсорный центр

Функцию речи обеспечивает сенсорный центр (центр Вернике), который располагается в заднем отделе верхней височной извилины. При поражении центра Вернике наблюдается сенсорная афазия. Также функцию речи обеспечивает двигательный центр (центр Брока), который располагается в области задних отделов нижней лобной извилины. При поражении центра Брока наблюдается моторная афазия. При патологии на стыке височной и затылочной долей формируется амнестическая афазия и семантическая афазия. Речевые зоны коры головного мозга.

Лексический анализатор, центр лексии, функция чтения

Функции чтения обеспечивает лексический центр (центр лексии). Центр лексии располагается в угловой извилине.

Графический анализатор, центр графии, функция письма

Функции письма обеспечивает графический центр (центр графии). Центр графии располагается в заднем отделе средней лобной извилины.

Счетный анализатор, центр калькуляции, функция счета

Функции счета обеспечивает счетный центр (центр калькуляции). Центр калькуляции располагается на стыке теменно-затылочной области.

Праксис, праксический анализатор, центр праксиса

Праксис – это способность к выполнению целенаправленных двигательных актов. Праксис формируется в процессе жизнедеятельности человека, начиная с грудного возраста, и обеспечивается сложной функциональной системой мозга с участием корковых полей теменной доли (нижняя теменная долька) и лобной доли, особенно левого полушария у правшей. Для нормального праксиса необходимы сохранность кинестетической и кинетической основы движений, зрительно-пространственной ориентировки, процессов программирования и контроля целенаправленных действий. Поражение праксической системы на том или ином уровне проявляется таким видом патологии, как апраксия. Термин «праксис» происходит от греческого слова «praxis», которое означает «действие». Апраксия – это нарушение целенаправленного действия при отсутствии параличей мышц и сохранности составляющих его элементарных движений.

Гностический центр, центр гнозиса

В правом полушарии у правшей, в левом полушарии головного мозга у левшей представлены многие гностические функции. При поражении преимущественно правой теменной доли может возникать анозогнозия, аутопагнозия, конструктивная апраксия. С центром гнозиса также связаны музыкальный слух, ориентация в пространстве, центр смеха.

Память, мышление

Наиболее сложные корковые функции – это память и мышление. Эти функции не имеют четкой локализации.

Память, функция памяти

В реализации функции памяти участвуют различные участки. Лобные доли обеспечивают активную целенаправленную мнестическую деятельность. Задние гностические отделы коры связаны с частными формами памяти – зрительной, слуховой, тактильно-кинестической. Речевые зоны коры осуществляют процесс кодирования поступающей информации в словесные логико-грамматические системы и словесные системы. Медиобазальные отделы височной доли, в частности гиппокамп, переводят текущие впечатления в долговременную память. Ретикулярная формация обеспечивает оптимальный тонус коры, заряжая ее энергией.

Мышление, функция мышления

Функция мышления – это результат интегративной деятельности всего головного мозга, особенно лобных долей, которые участвуют в организации целенаправленной сознательной деятельности человека, мужчины, женщины. Происходят программирование, регуляция и контроль. При этом у правшей левое полушарие является основой преимущественно абстрактного словесного мышления, а правое полушарие связано главным образом с конкретным образным мышлением.

Развитие корковых функций начинается с первых месяцев жизни ребенка, достигает своего совершенства к 20 годам.

Зоны коры головного мозга

В последующих статьях мы остановимся на актуальных вопросах неврологии: зоны коры головного мозга, зоны больших полушарий, зрительная, зона коры, слуховая зона коры, моторные двигательные и чувствительные сенсорные зоны, ассоциативные, проекционные зоны, моторные и функциональные зоны, речевые зоны, первичные зоны коры головного мозга, ассоциативные, функциональные зоны, фронтальная кора, соматосенсорная зона, опухоль коры, отсутствие коры, локализация высших психических функций, проблема локализации, мозговая локализация, концепция динамической локализации функций, методы исследования, диагностики.

Кора больших полушарий головного мозга – строение и функции

Толщина коры больших полушарий (от греч. pallium — мантия) варьирует от 2 до 4 мм, наиболее тонкая ее часть находится в области первичной зрительной коры, а наиболее утолщенная — в первичной моторной области. Больше половины общей поверхности коры скрыто стенками борозд. Мозг содержит приблизительно 86 млрд, нейронов (кора больших полушарий содержит только 19% общего количества, но составляет 81% массы мозга), аналогичное число глиальных клеток и разветвленную капиллярную сеть.

Микроскопически кора имеет полосчатый, или пластинчатый, вид, отражающий распределение ее клеток и нервных волокон, а также веерообразную организацию клеточных элементов. Общая цитоархитектоника (схема строения, основанная на типе клеток; схему строения в зависимости от распределения миелинизированных волокон обозначают термином миелоархитектоника) во многом варьирует от зоны к зоне, что позволяет составить «карту» коры с десятками гистологически различных зон. Больших успехов удалось достичь в соотнесении этих зон со специфическими функциями. Несмотря на то, что это имеет теоретическую ценность, подобное разделение довольно упрощено, так как часто принимают во внимание только ключевые функции более обширных функциональных систем, взаимодействующих с другими отделами мозга.

а) Пластинчатое строение. Пластинчатое распределение нейронов характерно для всех отделов коры. Филогенетически «старые отделы», включая древнюю кору (обонятельную кору) и старую кору (гиппокампальная формация и зубчатое ядро; участвуют в процессах памяти) образованы тремя клеточными пластинками. Однако в новой коре (неокортексе или изокортексе, название которой указывает на единый нейрогенез коры, закончившийся образованием шестислойного строения), составляющей оставшиеся 90% (подавляющую часть коры больших полушарий), происходит переход к шестислойному строению.

Шестислойное строение изокортекса коры головного мозга.
(А) Соматосенсорная кора. (Б) Первичная моторная кора, кортикальные пластинки обозначены цифрами от I до VI.

Клеточные пластинки новой коры (неокортекса):

I. Молекулярный слой образован концами апикальных дендритов пирамидных клеток и наиболее дистальными ветвями аксонов, проходящих к коре от интраламинарных ядер таламуса.

II. Наружный зернистый слой образован мелкими пирамидными и звездчатыми клетками.

III. Наружный пирамидный слой состоит из средних пирамидных клеток и звездчатых клеток.

IV. Внутренний зернистый слой образован звездчатыми клетками, к которым подходят восходящие волокна от релейных таламических ядер. Звездчатые (зернистые) клетки особенно многочисленны в первичной соматосенсорной коре, первичной зрительной коре и первичной слуховой коре; к ним подходят афферентные чувствительные волокна. Эти отделы обозначают как гранулярная кора. Наоборот, первичная моторная кора — место начала корково-спинномозгового и корково-бульбарного путей, имеет относительно небольшое количество зернистых клеток в слое IV и большое число пирамидных клеток в слоях III и V, которые смазывают (перекрывают) отдельные слои. Эту область обозначают как агранулярная кора.

V. Внутренний пирамидный слой образован крупными пирамидными клетками, волокна которых направляются к полосатому телу, стволу мозга и спинному мозгу.

VI. Слой веретеновидных клеток образован видоизмененными пирамидными клетками, волокна которых направляются к таламусу.

б) Колончатое строение. Помимо хорошо различимой пластинчатой организации коры больших полушарий, можно наблюдать также лучистую, или «колончатую», организацию клеточных структур. Колончатое строение новой коры стало основой исследования функционирования групп нейронов в соматосенсорной коре животных. Подобные лучевидно расположенные группы клеток, вероятно, представляют собой отдельные зоны с одинаковыми физиологическими свойствами и образуют структурную основу для создания более сложных функций. Группы колонн могут образовывать модули, участвующие в обработке различных сенсорных модальностей и функций.

Установлено, что колонны в различных отделах коры имеют разное строение, обусловленное вариабельностью многочисленных свойств, включая строение и число клеток, онтогенез, синаптические связи и молекулярные маркеры. Все это влияет на различные функциональные характеристики и реакции в ответ на возбуждение. В качестве организующего принципа подобная концепция колончатого строения представляет определенную пользу, однако удобнее рассматривать кору как совокупность горизонтального (пластинчатого) и вертикального (лучистого) типов строения. Несмотря на то, что колонны не представляют собой отдельные подобные образования с четкими границами, такая концепция более точно отражает строение коры, а также наблюдаемые экспериментально функциональность, «экономию пространства» и пластичность коры.

Взаимодействие между группами колонн позволяет осуществлять более сложную деятельность, модели поведения или решать когнитивные задачи.

Лежащая в основе организации коры «схема» приводит к тому, что каждая из колонн становится модально (функционально) специфичной после «обработки» информации отдельными элементами. Однако конечная реакция проекционных нейронов колонн может значительно варьировать в зависимости от степени их возбуждения и информации, подходящей к каждому нейрону. Например, одна колонна может реагировать на движение в определенном суставе, но не на раздражение кожи над ним; однако при изменении условий их реакция также может изменяться.

Восходящие/нисходящие проводящие пути. Стрелки указывают направление проведения импульса. Знаки +/- обозначают возбуждение/торможение.
Пирамидная клетка 1 возбуждается шиповатой зернистой клеткой; она возбуждает клетку 2 внутри своей колонны клеток; клетка 3 в соседней колонне тормозится гладкой зернистой клеткой.

в) Типы клеток. Морфологически кортикальные нейроны разделяют на две большие группы. Большая часть (60-85%) представлена пирамидными нейронами (из-за их формы) — единственными, волокна которых покидают кору (и к которым подходит большая часть волокон), что объясняет их альтернативное название — корковые проекционные нейроны; их волокна — возбуждающие глутаматергические. К оставшимся 15-40% нейронам относят непирамидные, или вставочные, нейроны; несмотря на то, их взаимосвязи не выходят за пределы коры, они осуществляют регуляцию и значительное влияние на ее деятельность; их тип — преимущественно тормозной ГАМК-ергический.

Внутри каждой группы можно выделить множество подгрупп в зависимости от морфологии, взаимосвязей, электрофизиологических свойств, типа развития, физиологических характеристик, молекулярных маркеров и т. д. (Примерами основных морфологических и функциональных клеточных типов служат пирамидные клетки, шиповатые зернистые клетки (измененные пирамидные клетки) и группа непирамидных тормозных вставочных нейронов.)

• Пирамидные клетки имеют пирамидоподобную форму с вершиной, направленной к поверхности. Размеры клеток в высоту составляют 20-30 нм в слоях II и III и более чем в два раза больше в слое V. Самые крупные — гигантские пирамидные клетки Беца — расположены в моторной коре. Единственный апикальный дендрит каждой пирамидной клетки достигает слоя I, заканчиваясь на пучке дендритов. Несколько базальных дендритных ветвей отходят от базальных «углов» клетки и веерообразно расходятся к соответствующим слоям. Апикальные и базальные дендритные ветви свободно разветвляются и усыпаны дендритными шипиками. Большинство пирамидных клеток расположено в слоях II-III и V-VI. Отходящие от основания клеток аксоны отдают несколько возвратных ветвей до вхождения в подлежащее белое вещество, их функция — возбуждение соседних пирамидных клеток.

• Шиповатые зернистые клетки — один из вариантов атипичных пирамидных клеток, лежащих в слое IV и наиболее многочисленных в первичной сенсорной коре. Их шиповатые дендриты не выходят за пределы слоя IV, а аксоны могут подниматься или опускаться, образуя возбуждающие глутаматергические синаптические контакты с пирамидными клетками. На них переключается большая часть волокон восходящих таламических путей к слою IV с дальнейшим радиальным распространением.

Нейромедиатором различных по структуре и классификации непирамидных тормозных вставочных нейронов служит ГАМК. [Сложная классификация нейронов новой коры постоянно меняется. Гладкие звездчатые (зернистые) клетки можно обнаружить во всех слоях коры; их дендриты веерообразно расходятся во всех направлениях, а их аксоны образуют локальные древовидные разветвления, поэтому их иногда называют нейронами локальных сплетений. Несмотря на их уникальные морфологические характеристики, нейроглиеформные, клетки-канделябры и корзинчатые клетки считают специализированными типами зернистых клеток. Наш совет: если Вы встречаете термины «зернистая» или «гладкая звездчатая» клетка, для облегчения чтения и понимания их следует рассматривать как вставочные нейроны.]

Для организации их можно разделить на три крупных семейства в зависимости от экспрессируемых этими вставочными нейронами биомаркеров: парвальбумин, соматостатин и серотонин (5-гидрокситриптамин, 5НТ) 3а-рецептор (5HT3aR).

• Парвальбумин-экспрессирующие вставочные нейроны не имеют шигшков на дендритах. К ним подходят возбуждающие волокна от таламуса и коры, а тормозные — от других вставочных нейронов того же типа. Считают, что они играют роль в стабилизации активности корковых нейронных сетей. Как и в коре мозжечка, эти нейроны обладают фокусирующим действием на кору больших полушарий, тормозя слабо возбужденные колонны клеток. Клетки-канделябры (названы так из-за канделяброподобных групп аксоаксональных синаптических окончаний) наиболее многочисленны в слое II, образуют контакты с начальным сегментом аксона пирамидной клетки и играют ключевую роль в корково-корковых взаимодействиях.

Корзинчатые клетки лежат преимущественно в слоях II и V, а свое название получили благодаря тому, что их аксоны формируют околоклеточные «корзинки» вокруг тел пирамидных клеток, дистальных отделов их дендритов и аксонов других корзинчатых клеток.

• Соматостатин-экспрессирующие вставочные нейроны. Примером служат клетки Мартинотти, расположенные в пластинках V и VI, аксоны которых направляются к пластинке I. Получая сигналы от пирамидных клеток, они способны ограничивать их периферическое возбуждение и объединять несенсорную информацию, осуществляя, таким образом, регулирование обработки сигналов в дендритах их пирамидных клеток в зависимости от внешних обстоятельств.

• 5НТ3а-экспрессирующие вставочные нейроны — гетерогенная группа, к которой относят большую часть вставочных нейронов поверхностных корковых слоев. Получая информацию от корковых и таламических нейронов, они могут участвовать в процессах обучения, осуществляя влияние на корковые нейронные цепи. Он нейроглиеформных клеток (паутинообразных клеток)—одного из главных типов вставочных нейронов слоев II и III — веерообразно расходятся дендриты, обладающие уникальным свойством образования синапсов друг с другом и другими типами вставочных нейронов; этот факт указывает на их важнейшую роль в синхронизации корковых нейронных цепей. Другая морфологически гетерогенная группа вставочных нейронов, помимо ГАМК, экспрессирует вазоактивный интестинальный полипептид; другие типы вставочных нейронов этой группы экспрессируют также холецистокинин и другие пептидные рецепторы.

Три морфологических типа ГАМК-ергических тормозных нейронов:
А. Аксодендритическая клетка, образующая синапс с апикальным отделом пирамидного нейрона.
Б. Корзинчатая клетка, образующая аксоаксональные синапсы с пирамидными клетками.
В. Клетка-канделябр, формирующая аксоаксональные синапсы (*) с начальными сегментами аксонов двух пирамидных клеток, показанных здесь, и с начальными сегментами четырех других клеток, не показанных на рисунке.
(На основе DeFelipe, 1999, с разрешения автора.)

г) Афферентные волокна. Восходящие волокна к любому отделу коры могут иметь четыре различных источника (в первую очередь, корковые) и оканчиваются в разных отделах.

1. Длинные и короткие ассоциативные волокна от мелких и средних пирамидных клеток в слоях II и III из других корковых зон того же полушария.

2. Комиссуральные волокна от средних пирамидных клеток слоев II и III проходят через мозолистое тело от аналогичных или топографически идентичных участков противоположного полушария.

3. Таламо-корковые волокна от соответствующего специфического или ассоциативного ядра (например, волокна от вентрального заднего таламического ядра к соматосенсорной коре) и от дорсомедиального таламического ядра к предлобной (префронтальной) коре (описана ниже) оканчиваются в пластинке IV. Неспецифические таламо-корковые волокна от внутрипластинчатых ядер оканчиваются во всех пластинках.

4. Холинернические и аминергические волокна от базальных ядер, гипоталамуса и ствола мозга. Эти волокна обозначены на рисунке ниже зеленым цветом. Несмотря на то, что они распространены по всей коре, их возбуждение не сопровождается генерализованной или неспецифической реакцией. Анатомическая специфичность волокон (корковая, пластинчатая и клеточная) обусловливает возбуждение или торможение только определенных групп нейронов. Ядра их начала и нейромедиаторы:
• базальное ядро Мейнерта (базальные ядра мозга), ацетилхолин;
• серобугорно-сосцевидное ядро (задний отдел гипоталамуса), гистамин;
• черная субстанция, компактный слой (вентральный отдел покрышки среднего мозга), дофамин;
• ядра шва (средний мозг и ростральный отдел моста), серотонин;
• голубое пятно (ростральный отдел моста), норадреналин. Эти пять групп нейронов имеют особое значение в психиатрии и подробно рассмотрены в отдельной статье на сайте.

д) Эфферентные волокна. Единственные эфферентные волокна, покидающие кору больших полушарий, представлены возбуждающими аксонами пирамидных клеток. Одна часть аксонов пирамидных клеток соединяется с длинными и короткими ассоциативными волокнами, другая образует комиссуральные или проекционные пути. Ассоциативные и комиссуральные пути составляют большой объем белого вещества полушарий головного мозга.

• Примерами коротких ассоциативных путей (проходят между соседними зонами коры в составе поверхностного белого вещества в виде U-волокон) служат пути, направляющиеся в моторную кору от сенсорной коры и обратно. Примерами длинных ассоциативных путей служат волокна между префронтальной корой (лежащей кпереди от моторных зон коры) и ассоциативными сенсорными зонами. Источник этих волокон — пирамидные клетки, расположенные преимущественно в слоях II и III.

• Комиссуральные волокна мозга представлены исключительно аксонами пирамидных клеток, проходящих через мозолистое тело, переднюю и заднюю спайки (и другие мелкие спайки) к аналогичным участкам противоположного полушария (например, волокна от первичной корковой зоны направляются к соответствующей ассоциативной области другого полушария), а также к несоответствующим зонам [подобные комиссуральные связи отсутствуют между первичной зрительной корой, первичной соматосенсорной и моторной корой, иннервирующими дистальный отдел верхней конечности]. Волокна начинаются от пирамидных клеток, расположенных преимущественно в слоях II и III.

• Основная часть проекционных волокон от первичной сенсорной и моторной коры подходит к базальным ганглиям. К таламусу направляются волокна от всех отделов коры. К другим основным проводящим путям относят корково-мостовой (к ипсилатеральным ядрам моста), корково-ядерный (к двигательным и чувствительным ядрам черепных нервов моста и продолговатого мозга на противоположной стороне) и корково-спинномозговой. Источником этих волокон служат пирамидные клетки, расположенные преимущественно в слоях V и VI (отдающие волокна преимущественно к специфическим релейным ядрам таламуса).

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 22.11.2018

1.5.2.12. Центральная и периферическая нервная система

  • Листать назадОглавлениеЛистать вперед

    Центральная нервная система, ее структура и функции. Контроль функций организма, обеспечение его взаимодействия с окружающей средой. Нейроны и их роль в получении и передаче информации, поддержании жизнедеятельности нашего организма. Мозг и способности.

    Строение и значение нервной системы. Нервная система координирует деятельность клеток, тканей и органов нашего тела. Она регулирует функции организма и его взаимодействие с окружающей средой, обеспечивает возможности реализации психических процессов, которые лежат в основе механизмов языка и мышления, запоминания и обучения. Кроме того, у человека нервная система составляет материальную основу его психической деятельности.

    Нервная система представляет собой сложный комплекс высокоспециализированных клеток, передающих импульсы от одной части тела к другой, в результате организм получает возможность реагировать как единое целое на изменения факторов внешней или внутренней среды.

    В состав центральной нервной системы входят головной и спинной мозг, периферической – нервы, нервные узлы и нервные окончания.

    Спинной мозг представляет собой продолговатый, цилиндрический тяж длиной до 45 см и массой 34-38 г, располагающийся в позвоночном столбе. Его верхняя граница расположена у основания черепа (верхние отделы переходят в головной мозг), а нижняя – у I-II поясничных позвонков. От спинного мозга симметрично отходят корешки спинномозговых нервов. В нем находятся центры некоторых простых рефлексов, например рефлексов, обеспечивающих движения диафрагмы, дыхательных мышц. Спинной мозг выполняет две функции: рефлекторную и проводящую, под контролем головного мозга регулирует работу внутренних органов (сердца, почек, органов пищеварения).

    Совокупность нейронов и межклеточного вещества образует нервную ткань, со строением которой вы познакомились в разделе 1.5.1.

    Знаете ли вы, что.
    – нервная система состоит из 10. 100 миллиардов нервных клеток;
    – мозг потребляет около 10 Ватт энергии (эквивалентно мощности ночной лампы) и за 1 мин через него протекает 740-750 мл крови;
    – нервные клетки генерируют примерно до тысячи импульсов в секунду.

    Нервные клетки состоят из тела, отростков и нервных окончаний. От других типов специализированных клеток нейроны отличает наличие нескольких отростков, которые обеспечивают проведение нервного импульса по телу человека. Один из отростков клетки – аксон, как правило, длиннее остальных. Аксоны могут достигать в длину 1-1,5 м. Таковы, например, аксоны, образующие нервы конечностей. Аксоны заканчиваются несколькими тоненькими веточками – нервными окончаниями.

    В зависимости от функции нервные окончания подразделяются на чувствительные (афферентные), промежуточные (вставочные) и исполнительные (эфферентные) (смотри рисунок 1.5.22). Чувствительные нейроны (2) реагируют на воздействия внешней или внутренней среды и передают импульсы в центральные отделы нервной системы. Ими, как датчиками, пронизано все наше тело. Они постоянно как бы измеряют температуру, давление, состав и концентрацию компонентов среды и другие показатели. Если эти показатели отличаются от стандартных, чувствительные нейроны посылают импульсы в соответствующий отдел нервной системы. Промежуточные нейроны (3) передают этот импульс с одной клетки на другую. Посредством исполнительных нейронов (4) нервная система побуждает к действию клетки рабочих (исполнительных) органов. Таким действием становится соответствующее возникшей ситуации уменьшение или увеличение выработки клетками биологически активных веществ (секрета), расширение или сужение кровеносных сосудов, сокращение или расслабление мышц.

    Нервные клетки в местах соединения друг с другом образуют особые контакты – синапсы (смотри рисунок 1.5.19). В пресинаптической части межнейронного контакта содержатся пузырьки с посредником (медиатором), которые высвобождают этот химический агент в синаптическую щель при прохождении импульса. Далее медиатор взаимодействует со специфическими рецепторами на постсинаптической мембране, в результате чего следующая нервная клетка приходит в состояние возбуждения, которое передается еще дальше по цепи. Так осуществляется передача нервного импульса в нервной системе. Подробнее о работе синапса мы рассказывали в предыдущем разделе. Роль медиатора выполняют различные биологически активные вещества: ацетилхолин, норадреналин, дофамин, глицин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), глутамат, серотонин, и другие. Медиаторы центральной нервной системы называются еще нейромедиаторы.

    Благодаря рефлексу многие наши действия происходят автоматически. Действительно, нам некогда думать, когда мы прикасаемся к горячей плите. Если мы начнем рассуждать: “Мой палец на горячей плите, он обожжен, мне больно, надо бы убрать палец с плиты”, то ожог наступит гораздо раньше, чем мы предпримем какие-либо действия. Мы просто отдергиваем руку, не задумываясь и не успевая осознать, что же произошло. Это безусловный рефлекс и для такой ответной реакции достаточно соединения чувствительного и исполнительного нервов на уровне спинного мозга. Мы тысячи раз сталкиваемся с подобными ситуациями и просто не задумываемся об этом.

    Рефлексы, которые осуществляются при участии головного мозга и формируются на основе нашего опыта, называют условными рефлексами. По принципу условного рефлекса мы действуем, когда управляем автомобилем или выполняем различные механические движения. Из условных рефлексов складывается значительная часть нашей повседневной деятельности.

    Все наши действия происходят при участии и контроле со стороны центральной нервной системы. Точность выполнения команд контролирует головной мозг.

    Строение и функции головного мозга. Мозг и способности.Человек издавна стремился проникнуть в тайну головного мозга, понять его роль и значение в жизни человека. Уже в глубокой древности связывали понятия сознание и мозг, но прошли еще многие сотни лет, прежде чем ученые начали разгадывать его загадки.

    Головной мозг располагается в полости черепа и имеет сложную форму. Масса у взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г. Это всего около 2% от массы тела, но составляющие мозг клетки потребляют 25% энергии, вырабатываемой в организме! В возрасте от 20 до 60 лет масса и объем мозга остаются постоянными для каждого индивидуума. Если расправить извилины коры, то она займет площадь примерно 20 м 2 .

    Мозг человека состоит из ствола, мозжечка и полушарий большого мозга. В стволе мозга находятся центры, регулирующие рефлекторную деятельность и связывающие организм с корой полушарий большого мозга. Кора полушарий толщиной 3-4 мм разделяется бороздами и извилинами, что значительно увеличивает поверхность мозга.

    Участки коры полушарий большого мозга выполняют различные функции, поэтому они подразделяются на зоны. Например, в затылочной доле находится зрительная зона, в височной – слуховая и обонятельная. Их повреждение приводит к невозможности человеком различать запахи или звуки. С деятельностью головного мозга связаны сознание человека, мышление, память и другие психические процессы. Подробнее о работе головного мозга вы сможете узнать из следующей главы.

    С тех пор, как люди убедились, что психические особенности человека связаны с мозгом, начались поиски таких связей. Некоторые специалисты считали что, масса вещества мозга в центрах, отвечающих за жадность, любовь, щедрость и прочие человеческие качества, должна быть пропорциональна их активности. Были попытки связать способности с массой мозга. Считалось, что чем она больше, тем человек способнее. Но и этот вывод ошибочен.

    Так, например, масса мозга талантливых людей различна. Наряду с тяжелым мозгом И. Тургенева (2012 г!), масса мозга А. Франса составляла 1017 г. Однако трудно сказать, кто из них больше одарен, каждый из них занимал свое место в истории.

    Что же такое способности, и какое отношение к ним имеет мозг? Способности – это психические возможности, позволяющие освоить ту или иную деятельность. Вполне понятно, что люди, занимающиеся разной деятельностью, должны иметь разные способности. Не случайно в коре головного мозга человека имеется множество нейронов, которые “ждут своего часа”, когда они будут задействованы. Таким образом, мозг человека способен решать не только стандартные задачи, но и осваивать новые программы.

    Голова – предмет тёмный, но исследованию подлежит. Что за что отвечает в головном мозге?

    Способность дышать и двигаться, чувствовать боль и любить, создавать гениальные творения и совершать зло, подчас не поддающееся объяснению. Благодаря чему всё это возможно? Где скрывается наше «я»?

    Кажется, что мы знаем о головном мозге очень много. И не просто знаем – мы можем им управлять. Педагогика и психология, неврология и психиатрия – те области знаний, которые это подтверждают.

    Как устроен головной мозг человека, как соотносятся его строение и функции, и каковы их особенности?

    Попробуем разобраться в некоторых из них.

    Чем проще – тем точнее

    Существует положение, что чем более проста некая функция, тем точнее место ее локализации в головном мозге. С другой стороны, наиболее сложные функции обеспечиваются слаженной работой всего мозга, в связи с чем понятие «коркового центра» (определённой области коры головного мозга) большей частью относительное и условное.

    От простого – к сложному

    Чихание, кашель, дыхание, частота сердечных сокращений, артериальное давление и деятельность пищеварительной системы возможны благодаря наличию продолговатого мозга – отдела нервной системы, непосредственно связанного со спинным мозгом.

    Внезапно залаяла собака во дворе? Ориентировочный рефлекс в ответ на резкий звук возможен благодаря среднему мозгу. Кроме того, через этот отдел проходят пути, обеспечивающие зрение, слух, способность к движению и бдительности, контроль температуры и ряд других, которыми занимаются другие отделы мозга.

    Хотите пить или есть? За эти чувства отвечает гипоталамус – часть промежуточного мозга. С ним же связаны такие физиологические функции, как сон и бодрствование, поддержание постоянства внутренней среды организма.

    КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ ИМЕЕТ СЛОЖНОЕ
    СТРОЕНИЕ И СОДЕРЖИТ 12-18 МЛРД НЕРВНЫХ
    КЛЕТОК И БОРОЗДАМИ ДЕЛИТСЯ НА НЕСКОЛЬКО ДОЛЕЙ

    А теперь закройте глаза и коснитесь пальцами кончика носа. Получилось без особого труда, не так ли? Это при том, что в этом плавном действии было задействовано много разных мышц. За координацию, равновесие, нормальные движения спасибо мозжечку.

    Сложнее, сложнее

    Эмоции, такие эмоции. Без них наша жизнь была бы не такой счастливой (несчастной?). Внутренняя борьба, иногда заставляющая нас сделать то, о чем мы потом пожалеем. Знакомо? Благодарим лимбическую систему. Интересно что это такое? Чуть подробнее о ней (и ее частях).

    Беспокоитесь, грустите? А может вам страшно? Это возможно благодаря миндалевидному телу (миндалине). Любопытный факт: с левой миндалиной бывает связано и чувство счастья, а вот у правой «настроение» плохое всегда.

    Читайте материал по теме: Билл Гейтс и его синдром Аспергера

    Запоминаете направление движения? В этом помогает гиппокамп – ещё одна часть лимбической системы.

    Проводник сенсорной информации – таламус – получает информацию от органов чувств, переправляя её для дальнейшей обработки в кору мозга. Вы спите и не слышите звуков, на вас не действует свет? Всё потому, что вместе с вами «спит» и таламус. А вот обонятельные ощущения войти в спящий таламус могут легко. Обоняние тесно взаимодействует с миндалиной и гиппокампом. А потому запах связан с памятью и эмоциями.

    И наконец.

    Постепенно усложняясь в процессе эволюционного развития, головной мозг приобрёл часть, известную как большие полушария, покрытые своеобразным «плащом» – корой больших полушарий. Она имеет сложное строение и содержит 12-18 млрд нервных клеток и бороздами делится на несколько долей.

    Итак, какова ее роль?

    Мышление связано с лобной долей. В размышлениях больше всего участвует передняя её часть – так называемая префронтальная кора. «Нужно работать», «Не думай о том, что думают о тебе окружающие». В этом нам помогает «рациональная» префронтальная кора.

    Читайте материал по теме: Что происходит с мозгом аутистов?

    С лобной долей связана также наша способность к движению (благодаря моторной коре), чёткому и разборчивому письму, артикуляции.

    Ассоциативные функции обеспечиваются теменной долей коры. Здесь располагаются области, отвечающие за осязание, чёткие, комбинированные целенаправленные движения, чтение, познавание предметов, явлений, их смысла и символического значения.

    Память и способность слышать – эти возможности есть у нас благодаря височной доле. Здесь же находится центр устной речи, позволяющий нам говорить красиво и правильно, центры вкусовых анализаторов.

    Видеть мы можем благодаря затылочной доле коры мозга, а считать – центру, располагающемуся на стыке теменно-затылочной области.

    Бросается в глаза, что.

    . не всегда некая функция имеет какую-то одну локализацию в головном мозге человека. Особенно это касается сложных функций. Например, так называемый праксис – способность к осуществлению целенаправленных двигательных актов – возможен благодаря системе с участием теменной и лобной долей.

    Наиболее сложные функции памяти и мышления не имеют чёткого расположения, в их реализации принимают участие различные области мозга.

    Почему важно знать, как связаны функция и структура головного мозга?

    Диагностика. Представьте: у человека сильно разболелась голова. Спустя несколько минут он уже не смог поднять правую руку, а его речь стала невнятной. У пациента ухудшилось зрение с одной стороны, тогда как офтальмолог патологию со стороны глаз не обнаружил. Или, например, человек перестал понимать обращённую к нему речь.

    Читайте материал по теме: Как предотвратить инсульт?

    Зная о том, какие отделы в головном мозге отвечают за ту или иную способность, можно предполагать место расположения патологического процесса.

    Лечение и реабилитация. Предположим, что в результате повреждения участка головного мозга после инсульта у человека «выпала» какая-то функция. Значит ли это, что теперь она не вернётся? Нет, далеко не всегда.

    Благодаря такому свойству мозга, как пластичность, возможно эту функцию восстановить. Говоря простыми словами, под пластичностью можно понимать способность других областей мозга брать на себя функцию повреждённой его части. Однако этим процессом нужно целенаправленно заниматься. Поэтому после инсульта больному бывает необходим курс нейрореабилитации, в процессе которого он заново учится говорить, ходить, обслуживать себя.

    Всё гениальное – просто?

    Нет. Приведённые выше описания взаимоотношений структуры и функции далеко не исчерпывающие: на деле всё гораздо сложнее и выходит далеко за рамки объёма небольшой статьи.

    Ну а где же наше «Я»? Науке всё ещё предстоит ответить на этот вопрос. Не тот ли это случай, когда целое – это больше, чем просто сумма его частей?

    Передний мозг как топ-менеджер высших психологических функций

    Передний мозг – самая развитая в процессе эволюции структура.

    Он предопределяет склонности человека, его направленность, поведение, становление личности.

    Расположение – мозговой отдел черепа.

    Статья предназначена для общего понимания строения и назначения.

    Общие сведения

    Образован из переднего конца первичной нервной трубки. В эмбриогенезе делится на 2 части, одна из которых порождает конечный мозг, вторая – промежуточный.

    Согласно модели Александра Лурии, состоит из 3-х блоков:

    1. Блок регуляции уровни активности мозга. Обеспечивает осуществление определённых видов деятельности. Отвечает за эмоциональное подкрепление активности на основе прогнозирования ее результатов (успех – неудача).
    2. Блок приёма, переработки и хранения входящей информации. Участвует в формировании представления о способах реализации деятельности.
    3. Блок программирования, регуляции и контроля за организацией психической деятельности. Сравнивает полученный результат с исходным намерением.

    Передний мозг принимает участие в работе всех блоков. На основе обработки информации он управляет поведением. Администратор высших психологических функций: восприятия, памяти, воображения, мышления, речи.

    Анатомия

    Строение живой особи описать непросто. Тем более такой его составляющей, как мозг. Эта существующая в каждом вселенная продолжает скрывать свои тайны. Но это не значит, что в них не стоит разбираться.

    Развитие

    Передний мозг формируется на 3-4 неделе пренатального развития. К концу 4 недели эмбриогенеза из переднего мозгового пузыря образуются конечный и промежуточный мозг, полость третьего желудочка.

    Промежуточный мозг

    Состоит из таламической и гипоталамической областей, которые располагаются по бокам третьего желудочка между полушариями и средним мозгом.

    Таламическая область объединяет:

    • таламус – яйцевидное образование, расположенное глубоко под корой больших полушарий. Древнейшее, самое крупное (3-4 см) образование промежуточного мозга;
    • эпиталамус разместился над таламусом. Знаменит тем, что в нем расположен эпифиз. Раньше полагали, что здесь живёт душа. Йоги связывают эпифиз с седьмой чакрой. Разбудив орган, можно открыть «третий глаз», став ясновидящим. Железа малюсенькая, всего 0,2 г. Но польза для организма огромная, хотя ранее считалась рудиментом;
    • субталамус – образование, расположенное ниже таламуса;
    • метаталамус – тела, расположенные в задней части таламуса (ранее считались отдельной структурой). Вместе со средним мозгом определяют работу зрительного и слухового анализаторов;

    Гипоталамическая область включает:

    • гипоталамус. Расположен под таламусом. Весит 3-5 г. Состоит из специализированных групп нейронов. Связан со всеми отделами. Управляет гипофизом;
    • заднюю долю гипофиза – центрального органа эндокринной системы массой 0,5 г. Расположен в основании черепа. Задняя доля вместе с гипоталамусом образуют гипоталамо-гипофизарный комплекс, управляющий деятельностью эндокринных желёз.

    Конечный мозг

    • покрытые корой полушария. Кора появилась на поздних этапах развития животного мира. Занимает половину объёма полушарий. Поверхность ее может превышать 2000 см 2 ;
    • мозолистое тело – нервный тракт, соединяющий полушария;
    • полосатое тело. Расположено сбоку от таламуса. На срезе имеет вид повторяющихся полос белого и серого вещества. Содействует регуляции движений, мотивации поведения;
    • обонятельный мозг. Объединяет структуры, различные по назначению, возникновению. Среди них центральный отдел обонятельного анализатора;

    Анатомические особенности

    Промежуточный

    Таламус похож на яйцо серо-коричневого цвета. Структурная единица – ядра, которые классифицируются по функциональному и композиционному признакам.

    Эпиталамус состоит из нескольких единиц, самая известная из которых — серовато-красноватого цвета эпифиз.

    Субталамус – небольшая область из ядер серого вещества, соединённых с белым.

    Гипоталамус состоит из ядер. Их около 30. Большинство парные. Классифицируются по месторасположению.

    Задняя доля гипофиза. Гипофиз – образование округлой формы, месторасположение — гипофизарная ямка турецкого седла.

    Конечный

    Объединяет полушария, мозолистое и полосатое тела. Наибольший по объёму отдел.

    Полушария покрыты серым веществом толщиной 1-5 мм. Масса полушарий составляет около 4/5 массы головного мозга. Извилины и борозды значительно увеличивает площадь коры, содержащей миллиарды нейронов и нервных волокон, выстроенных по определённому порядку. Под серым веществом лежит белое — отростки нервных клеток. Около 90% коры имеет типичное шестислойное строение, где нейроны связаны через синапсы друг с другом.

    С точки зрения филогенеза кору полушарий делят на 4 типа: древняя, старая, промежуточная, новая. Основную часть коры у человека составляет неокортекс.

    Мозолистое тело по форме напоминает широкую полосу. Состоит из 200—250 миллионов нервных волокон. Самая большая конструкция, соединяющая полушария.

    Функции

    Миссия – организация психической деятельности.

    Промежуточный

    Участвует в координации работы органов, регулировании движения тела, поддержании температуры, метаболизма, эмоционального фона.

    Таламус. Главная задача – сортировка информации. Работает как реле – обрабатывает и направляет в мозг данные, поступающие от рецепторов и проводящих путей. Таламус влияет на уровень сознания, внимания, сон, бодрствование. Поддерживает функционирование речи.

    Эпиталамус. Взаимодействие с другими структурами происходит посредством мелатонина – гормона, вырабатываемого эпифизом в тёмное время суток (поэтому не рекомендуется спать при свете). Производное серотонина – «гормона счастья». Мелатонин – участник регуляции суточных ритмов, являясь природным снотворным, влияет на память и когнитивные процессы. Воздействует на локализацию кожных пигментов (не путать с меланином), половое созревание, подавляет рост ряда клеток, включая раковые. Через связи с базальными ядрами эпиталамус участвует в оптимизации двигательной активности, через связи с лимбической системой – в регуляции эмоций.

    Субталамус. Контролирует мышечные ответы организма.

    Гипоталамус. Образует с гипофизом функциональный комплекс, руководит его работой. Комплекс управляет эндокринной системой. Вырабатываемые ее гормоны помогают справляться с дистрессом, поддерживают гомеостаз.

    В гипоталамусе расположены центры жажды и голода. Отдел координирует эмоции, поведение человека, сон, бодрствование, терморегуляцию. Здесь найдены сходные по действию с опиатами эндорфины, которые помогают перенести боль.

    Конечный мозг

    Полушарии

    Действуют совместно с подкорковыми структурами и мозговым стволом. Основное предназначение:

    1. Организация взаимодействия организма с окружающей средой через его поведение.
    2. Консолидация организма.
    Мозолистое тело

    На мозолистое тело обратили внимание после операций по его рассечению при лечении эпилепсии. Операции избавляли от припадков, при этом изменяя личность человека. Было выявлено, что полушарии приспособлены работать независимо. Однако для координации деятельности необходим обмен информацией между ними. Мозолистое тело – основной передатчик информации.

    Полосатое тело
    1. Снижает мышечный тонус.
    2. Вносит вклад в координацию функционирования внутренних органов и поведение.
    3. Участвует в становлении условных рефлексов.

    Обонятельный мозг объединяет центры, контролирующие обоняние.

    Кора больших полушарий

    Руководитель психических процессов. Управляет чувствительными и двигательными функциями. Состоит из 4-х слоев.

    Древний слой отвечает за элементарные ответы (например, агрессию), характерные человеку и животным.

    Старый слой участвует в формировании привязанности, заложении основ альтруизма. Благодаря слою мы веселимся или гневаемся.

    Промежуточный слой — образование переходного типа, так как модификация старых образований в новые осуществляется постепенно. Обеспечивает активность новой и старой коры.

    Новая кора концентрирует информацию от подкорковых структур и ствола. Благодаря ей живые существа мыслят, разговаривают, помнят, творят.

    5 церебральных долей

    Затылочная доля – центральный отдел зрительного анализатора. Обеспечивает распознавание зрительных образов.

    • управляет движениями;
    • ориентирует во времени и пространстве;
    • обеспечивает восприятие информации от кожных рецепторов.

    Благодаря височной доле живые существа воспринимают многообразие звуков.

    Лобная доля регулирует произвольные процессы, движения, моторную речь, абстрактное мышление, письмо, самокритику, координирует работу других областей коры.

    Островковая доля отвечает за становление сознания, формирование эмоционального отклика и поддержку гомеостаза.

    Взаимодействие с другими структурами

    Головной мозг в ходе онтогенеза созревает неравномерно. При рождении сформированы безусловные рефлексы. По мере созревания особи развиваются условные рефлексы.

    Отделы головного мозга анатомически-функционально взаимосвязаны. Ствол совместно с корой участвуют в подготовке и реализации различных форм поведения.

    Взаимодействие таламуса, лимбической системы, гиппокампа помогает воспроизводить образ событий: звуки, запахи, место, время, пространственное расположение, эмоциональный окрас. Взаимосвязи таламуса с областями височной доли коры способствуют узнаванию знакомых мест, предметов.

    Таламус, гипоталамус, кора имеют обоюдные связи с продолговатым мозгом. Таким образом, продолговатый мозг вносит вклад в оценку активности рецепторов и нормализацию деятельности опорно-двигательного аппарата.

    Кооперация ретикулярной формации ствола и коры вызывает возбуждение или торможение последней. Сотрудничество ретикулярной формации продолговатого мозга и гипоталамуса обеспечивает работу сосудодвигательного центра.

    Рассмотрев строение и назначение, мы на шаг приблизились к пониманию живой сущности.

    Головной и спинной мозг

    Спинной мозг

    Представляет собой нервный тяж, лежащий в образованном позвонками позвоночном канале. Тянется от затылочного отверстия до поясничного отдела позвоночника. Вверху переходит в продолговатый мозг, внизу заканчивается коническим заострением с концевой нитью.

    Спинной мозг покрыт несколькими оболочками: твердой мозговой, паутинной и мягкой. Между паутинной и мягкой оболочками циркулирует спинномозговая жидкость – ликвор, окружающая спинной мозг и принимающая активное участие в обмене веществ спинного мозга.

    На поперечном срезе спинной мозг (СМ) напоминает бабочку. В центре расположено серое вещество, состоящее из тел нейронов. На периферии расположено белое вещество, которое образовано отростками нейронов.

    В сером веществе СМ различают два передних выступа (передние рога), два боковых (боковые рога) и два задних (задние рога). В следующей статье мы будем изучать рефлекторные дуги, так что эти знания нам очень пригодятся. В рогах серого вещества находятся нейроны, которые входят в состав рефлекторных дуг.

    К задним рогам спинного мозга подходят многочисленные нервные волокна, которые, объединяясь, образуют пучки – задние корешки. Из передних рогов спинного мозга выходят многочисленные нервные волокна, которые образуют – передние корешки.

    Белое вещество состоит из многочисленных нервных волокон, пучки которых образуют канатики. Пути спинного мозга подразделяются на восходящие – от рецепторов к головному мозгу, и нисходящие – от головного мозга к органам-эффекторам. От спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов.

    У спинного мозга выделяют две важнейшие функции:

      Рефлекторную

    За счет тел нейронов, которые расположены в сером веществе спинного мозга и входят в состав рефлекторных дуг, обеспечивающих рефлексы.

    За счет наличия в спинном мозге белого вещества, в состав которого входят многочисленные нервные волокна, образующие пучки и канатики вокруг серого вещества.

    Головной мозг и его отделы

    Мы переходим к изучению головного мозга человека, сложноустроенного главного органа центральной нервной системы, расположенного в надежном костном вместилище – черепе. Масса мозга в среднем составляет от 1300 до 1500 грамм.

    Замечу, что вес мозга никак не связан с интеллектуальными способностями: так у Альберта Эйнштейна головной мозг весил 1230 грамм – меньше, чем у среднестатистического человека. Интеллект скорее определяется сложностью и разветвленностью нейронных сетей мозга, но никак не массой.

    В мозге человека выделяют пять отделов: продолговатый, задний (мост и мозжечок), средний, промежуточный и конечный. Наиболее древние отделы – продолговатый, задний и средний – образуют ствол мозга, напоминающий по строению спинной мозг. Иногда к стволу мозга относят и промежуточный отдел. От ствола мозга отходят 12 пар черепных нервов.

    Конечный мозг отличается от строения ствола мозга, он представляет собой огромное скопление (около 16 млрд.) нейронов, которые образуют кору больших полушарий (КБП). Нейроны располагаются в несколько слоев, их отростки образуют тысячи синапсов с другими нейронами и их отростками. В КБП расположены центры высшей нервной деятельности – памяти, мышления, речи.

    Мы начинаем увлекательное путешествие по отделам головного мозга. Для вас принципиально важно разделить между собой и запомнить функции различных отделов, для этого обязательно используйте воображение!)

    Самый древний отдел головного мозга. Запомните, что он регулирует жизненно важные функции: сердечно-сосудистую систему, процессы дыхания и пищеварения. Здесь сосредоточены центры защитных рефлексов – рвоты, чихания, кашля.

    Варолиев мост выполняет проводниковую функцию: через мост проходят все нисходящие и восходящие нервные пути. Также он контролирует работу мимических и жевательных мышц лица, слезной железы.

    Мозжечок имеет свои собственные полушария, соединенные друг с другом. Кора мозжечка образована серым веществом, подкорковые ядра окружены белым веществом.

    Мозжечок принимает участие в координации произвольных движений, способствует сохранению положения тела в пространстве, регулирует тонус и равновесие. Благодаря мозжечку наши движения четкие и плавные.

    В среднем мозге находятся верхние (передние) и нижние (задние) бугры четверохолмия. Верхние бугры четверохолмия отвечают за зрительный ориентировочный рефлекс, а нижние – за слуховой ориентировочный рефлекс.

    В чем выражается зрительный ориентировочный рефлекс? Представьте, что заходите в темную комнату. В ее уголке уютно сияет экран, виден сайт (конечно же) студариум =) И тут начинается зрительный ориентировочный рефлекс: Вы двигаете глазами, поворачиваете голову в направлении источника интеллектуального света. Не забываете при этом регулировать величину зрачка и аккомодацию глаз – все это зрительный ориентировочный рефлекс.

    Слуховой ориентировочный рефлекс также необходим для нас. Хорошо, если, читая учебник сейчас, вы находитесь в тишине. Вдруг у вас начинает звонить телефон: вы тотчас перестаете читать и направляетесь к источнику звука – телефону. Благодаря этому ориентировочному рефлексу мы можем определять место источника звука относительно нас (слева, справа, сзади, спереди).

    Средний мозг также выполняет проводниковую функцию, участвует в регуляции мышечного тонуса и позы тела.

    Напомню, что изученный нами гипоталамус, связанный с ним гипофиз, эпифиз и таламус относятся к промежуточному мозгу. Вам известно, что гипоталамус руководит гипофизом – дирижером желез внутренней секреции, поэтому функциями гипоталамуса являются: регуляция обмена белков, жиров и углеводов, а также водно-солевой обмен.

    Помимо этого, гипоталамус контролирует симпатическую и парасимпатическую системы, регулирует температуру тела, отвечает за циклы сна и бодрствования. В гипоталамусе находятся центры голода и насыщения.

    Состоит из подкорковых структур и коры больших полушарий (КБП). Поверхность КБП достигает в среднем 1,5-1,7 м 2 . Такая большая площадь обусловлена тем, что КБП образует извилины – возвышения мозгового вещества, и борозды – углубления между извилинами.

    Кора больших полушарий

    В коре имеется несколько слоев клеток, между которыми образуются многочисленные разветвленные связи. Несмотря на то, что кора функционирует как единый механизм, разные ее участки анализируют информацию от разных периферических рецепторов, которые И.П. Павлов называл корковыми концами анализаторов.

    Корковое представительство зрительного анализатора располагается в затылочной доле КБП, именно в связи с этим при падении на затылок человек видит “искры из глаз”, когда нейроны этой доли возбуждаются механически, вследствие удара.

    Корковое представительство слухового анализатора находится в височной доле коры больших полушарий.

    Запомните, что корковое представительство двигательного анализатора – моторная зона – находится в передней центральной (прецентральной) извилине, а представительство кожного анализатора – сенсорная зона – в задней центральной (постцентральной) извилине.

    Вдумайтесь! При совершении любого произвольного (осознанного) движения нервный импульс возникает именно в нейронах прецентральной извилины, откуда начинает свой длинный путь через ствол мозга, спинной мозг и, наконец, достигает органа-эффектора.

    Импульсы от кожных рецепторов достигают нейронов постцентральной извилины – сенсорного отдела, благодаря чему мы получаем от них информацию и осознаем собственные ощущения.

    Количество нейронов в этих извилинах, отведенных для различных органов, неодинаково. Так зона проекции пальцев кисти занимает много места, благодаря чему становятся возможны тонкие движения пальцами. Зона проекции мышц туловища гораздо меньше зоны пальцев, так как движения туловища более однообразные и менее сложные.

    Изученные нами участки мозга, в которых происходит преобразование и анализ поступающей информации, называются ассоциативными зонами КБП. Эти зоны связывают различные участки КБП, координируют ее работу, играют важнейшую роль в образовании условных рефлексов.

    Наша осознанная деятельность лежит в рамках коры больших полушарий: любое осознанное движение, любое ощущение (температурное, болевое, тактильное) – все имеет представительства в КБП. Кора – основа связи с внешней средой, адаптации к ней. В фундаменте процесса мышления также лежит КБП. В общем, вы поняли, как высоко надо ее ценить и как хорошо знать данную тему 🙂

    Вы наверняка слышали, что функционально правое и левое полушария отличаются. В левом полушарии находятся механизмы абстрактного мышления (языковые способности, аналитическое мышление, логика), а в правом – конкретно-образного (воображение, параллельная обработка информации). При травмах, повреждениях левого полушария может нарушаться речь.

    Заболевания

    В зависимости от уровня поражения спинного мозга при травме картина неврологических нарушений проявляется по-разному. Чем выше уровень поражения, тем больше нервных путей оказываются “отрезанными” от головного мозга. Так, к примеру, при травме поясничного отдела движения руками сохранены, а при травме шейного – движения руками невозможны.

    Иногда после инсульта (кровоизлияния в ткани мозга) или травмы развивается паралич (полное отсутствие движений) на одной из сторон тела. Зная анатомию, вы можете седлать вывод: если движения пропали в правой руке и ноге, то инсульт произошел слева.

    Почему существует такая закономерность? Дело в том, что нервные волокна, идущие от прецентральной извилины к рабочим органам – мышцам, формируют так называемый физиологический перекрест на границе продолговатого и спинного мозга. То есть, говоря проще: часть нервов, которые шли от левого полушария переходят на правую сторону и наоборот – нервы от правого полушария переходят на левую сторону.

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    Кора больших полушарий головного мозга – строение и функции

    Цель урока: знать топографию и строение большого мозга -коры ,базальных ядер, лимбической системы, представлять локализацию функций в коре головного мозга, уметь показывать анатомические образования концевого мозга на планшетах, муляжах.

    План изложения нового материала

    1. Полушария голоного мозга

    2. Кора головного мозга

    3. Базальные ядра

    4. Обонятельный мозг

    5. Боковые желудочки

    6. Оболочки спинного и головного мозга

    7. Проводящие пути

    Конечный мозг , telencephalon, составляет более 80 % веса всех остальных отделов, состоит из правого и левого полушария, они соединены мозолистым телом, обонятельный мозг и базальные ядра. Полостью конечного мозга являются боковые желудочки.
    Полушария головного мозга покрыты серым веществом, толщиной 2 — 5 мм. Это кора полушарий большого мозга. В связи с наличием глубоких борозд и извилин поверхность полушарий неровная.
    Полушария большого мозга имеют верхнелатеральную, медиальную и нижнюю поверхности:

    Верхнелатеральная поверхность полушарий выпуклая, обращена вверх и латерально прилежит к крыше черепа.

    Медиальная поверхность обращена к продольной щели мозга, которая доходит до мозолистого тела, и обращена с такой же поверхности другого полушария.

    Нижняя поверхность прилежит к основанию черепа и мозжечку.

    Полушария большого мозга первичными бороздами(центральной. теменно-затылочной. латеральной) разделены на доли: лобную, теменную, височную, затылочную и островок.
    Вторичными бороздами полушария образуют извилины.

    Борозды и извилины

    верхняя, нижняя лобные

    верхняя, средняя, нижняя

    верхняя теменная долька

    нижняя теменная долька: надкраевая. угловая извилины

    верхняя , нижняя височные

    верхняя, средняя, нижняя

    центральная, шпорная, поясная, теменно-затылочная

    околоцентральная долька, предклинье, клин, язычная, поясная

    глазничные, медиальная и латеральная височно-затылочные, гиппокампа, обонятельного мозга

    глазничные, прямая, парагиппокамп,височно-затылочные

    Внутри полушарий находится белое вещество, а в глубине базальные ядра, скопления серого вещества.

    Кора головного мозга

    Борозды и извилины увеличивают площадь коры большого мозга и она среднем составляет 2000—2500 см 2 , 2 / 3 поверхности коры находятся в глубине борозд и извилин. Кора мозга из 14 млрд нервных клеток и более 140 млрд глиальных клеток, которые выполняют опорную, защитную и трофическую функции для нервных клеток.
    Кора мозга состоит из шести рядов разных клеток. которые выполняют разные функции и группируются в 52 разных корковых зон

    1)наружный слой молекулярных клеток отвечает за память;

    2)зернистый слой клеток отвечает за мыслительную деятельность;

    3)слой пирамидных клеток связан с нисходящим проводящими путями

    4)слой зернистых клеток связан с восходящими проводящими путями

    5)слой пирамидных связан с нисходящими путями

    6)полиморфный слой клеток обеспечивает связь между полушариями и внутри полушарий

    Корковые функциональные зоны

    1. двигательная зона -моторная представлена в передней центральной извилине и переднем отделе околоцентральной дольке. Контроль за функцией мышц осуществляют зоны правого и левого полушария противоположной стороны. Нарушение функций этой зоны приводит к параличам или парезам мышц.

    2.сенсорные зоны– зоны чувствительности бывают :

    а)слуховая зона в верхней височной извилине

    б)зрительная зона в затылочной доле в клине и шпорной борозде

    в)вкусовая зона в парагипппокампальной извилине

    г)обонятельная зона в парагипппокампальной извилине

    д)кожной чувствительности в задней центральной извилине и заднем отделе околоцентральной дольке

    е)мышечно-суставное чувство расположено в средней и задней центральных извилинах

    3.ассоциативные зоны связаны с функцией речи

    а)моторная речь . зона расположена в левом полушарии (у правшей), нарушение этой зоны приводит к афазии –

    б)слуховая речь расположена в заднем отделе верхней височной извилины, расстройство ее приводит к слуховой агнозии

    в)зрительная речь расположена в угловой извилине, расстройство ее зрительная агнозия

    г)определение предметов на ощупь. зона расположена в верхней теменной дольке, расстройство стереоагнозия

    Кора лобной доли отвечает за двигательные (предцентральная извилина), психические функции и поведенческие реакции (верхняя лобная извилина), за правильную речь — речедвигательный центр (нижняя лобная извилина) и написание знаков (средняя лобная извилина).
    Кора теменной доли отвечает за общую чувствительность (постцентральная извилина), узнавание предметов на ощупь (верхняя теменная долька); в пределах нижней теменной дольки расположены центры, отвечающие за приобретенные практические навыки (надкраевая извилина), узнавание и чтение букв (угловая извилина).
    Кора височной доли отвечает за специальную чувствительность: слух (верхняя височная извилина), обоняние и вкус (крючок) и вестибулярные функции (средняя и нижняя височные извилины).
    Кора затылочной доли отвечает за специальную чувствительность — зрение (шпорная борозда).
    Белое вещество состоит из волокон, которые делятся на виды:

    а)проекционные связаны с проводящими путями головного и спинного мозга, образуют внутреннюю, наружную и самую наружную капсулы

    б)комиссуральные связывают два полушария. образуя мозолистое тело, переднюю и заднюю спайки

    в)ассоциативные связывают разные отделы одного полушария. это волокна короткие

    Правое полушарие обеспечивает образное восприятие главных признаков, левое — углубленное восприятие за счет художественного, мыслительного дополнения. В совокупности создается полноценное обобщенное восприятие предмета или образа.
    Биологическая активность коры исследуется записью колебаний биопотенциалов и записью электроэнцефалограммы ((ЭЭГ),впервые записал в 1929 году Г.Бергер ЭЭГ имеет 4 основных типов ритма : альфа, бета.тета и дельта.ЭЭГ используют для диагностики заболеваний нервной системы. Воспаление вещества головного мозга – энцефалит, мозговых оболочек -менингит, паутинной оболочки – арахноидит, приступы головной боли, преимущественно в одном полушарии – мигрень нарушение кровообращения сосудов головного мозга – инсульт

    Базальные ядра

    Базальные ядра это крупные ядра высшего отдела экстрапирамидной системы (хвостатое, чечевицеобразное, миндалевидное ядра и ограда). Эти узлы обеспечивают безусловно-рефлекторную регуляцию тонуса мышц и автоматические движения (бег, ходьба, устойчивость тела и т.д.). Функциональная деятельность базальных ядер связана с черным веществом, красными ядрами .

    1.полосатое тело -хвостатое и чечевицеобразное.

    а)хвостатое имеет головку, тело, хвостик вокруг таламуса

    б)чечевицеобразное из бледного шара медиального и латерального. скорлупы

    3.мидалевидное тело

    Обонятельный мозг

    Обонятельный мозг , rhinencephalon, включает: обонятельные луковицы, обонятельный тракт и обонятельный треугольник. Обонятельный мозг связан с обонятельным нервом (I пара) и корой головного мозга парагиппокампной извилиной.

    Желудочки мозга

    Желудочки мозга это полости отделов головного мозга:

    1.полостью ромбовидного мозга является IV желудочек;

    2. среднего мозга — водопровод мозга (Сильвиев водопровод);

    3. промежуточного мозга — III желудочек;

    4. конечного мозга — боковые желудочки, которые имеют рога :

    а) передний рог, расположенный в лобной доле,

    б)задний рог — в затылочной,

    в) нижний рог — в височной доле

    г)центральную часть — в теменной доле.

    Боковые желудочки сообщаются с III желудочком межжелудочковыми отверстиями. III и IV желудочки сообщаются через водопровод мозга (Сильвиев водопровод).
    В желудочках мозга содержится спинномозговая жидкость , которая вырабатывается сосудистыми сплетениями всех желудочков. Из желудочков спинномозговая жидкость оттекает в межоболочечное пространство через отверстия сосудистой оболочки IV желудочка и всасывается грануляциями паутинной оболочки (Пахионовы грануляции) твердой мозговой оболочки.

    Оболочки головного и спинного мозга

    Оболочки головного и спинного мозга: наружная- твердая , dura mater , средняя- паутинная, arachnoidea , внутренняя -сосудистая, мягкая, pia mater .
    Твердая оболочка головного мозга является надкостницей костей черепа, образует серпы, пазухи. заполненные венозной кровью (серп мозжечка, большого мозга, диафрагму седла,др.). Твердая мозговая оболочка головного мозга в некоторых местах имеет расщепления, выстланные эндотелием, которые носят название венозных пазух или синусов. В этих щелях течет венозная кровь. Вокруг спинного мозга твердая оболочка.
    Паутинная оболочка очень тонкая соединительная ткань, покрывает мозг, перекидываясь через борозды. Паутинная оболочка вокруг головного мозга образует расширения – пахионовы грануляции.
    Сосудистая оболочка повторяет рельеф мозга, заходя во все его углубления., богата кровеносными сосудами.

    Межоболочечные пространства:

    а) между сосудистой и паутинной оболочками расположено подпаутинное (субарахноидальное) пространство, заполненное спинномозговой жидкостью, вокруг головного мозга подпаутинное пространство головного мозга образует значительные расширения — цистерны. Они также содержат спинномозговую жидкость.

    б) между твердой и паутинной оболочками — субдуральное пространство, заполнено спинномозговой жидкостью.

    в) между твердой оболочкой спинного мозга и надкостницей позвонков расположено эпидуральное пространство, заполненное жировой клетчаткой и сосудами. Оно предохраняет спинной мозг от сотрясений. Эпидурального пространство вокруг головного мозга нет ,так как твердая мозговая оболочка плотно срастается с костями черепа

    Спинномозговая жидкость выполняет питательную и обменную функции, в нее выделяются продукты обмена веществ. Спинномозговая жидкость циркулирует в полостях мозга и оттекает в межоболочечные пространства .

    Вокруг спинного мозга значительное скопление спинномозговой жидкости, он как бы плавает в ней. Между 3 и 4 поясничными позвонками проводят по показаниям спинномозговую пункцию.

    Проводящие пути центральной нервной системы

    Проводящие пути связаны анатомически и функционально нейронами ,поводят нервные импульсы в строго определенном направлении. В соответствии с частями рефлекторной дуги выделяют афферентные, ассоциативные и эфферентные проводящие пути

    Афферентные пути обеспечивают проведение нервных импульсов от рецептора до интеграционного центра головного мозга. Ассоциативные пути обеспечивают связь между интеграционными центрами головного мозга, например, между мозжечком и корой полушарий большого мозга.

    Эфферентные пути обеспечивают проведение нервного импульса от интеграционного центра до эффектора (рабочего органа).

    1) тонкого и клиновидного пучков, которые проходят в заднем канатике спинного мозга;

    2)бульбарно-таламического тракта, проходящего в покрышке ствола головного мозга;

    3) таламо-коркового пути, заканчивающегося в проекционном центре — постцентральной извилине теменной доли.

    Эфферентные пути – двигательные восходящие пути. Эфферентные проводящие пути, берущие начало от нейронов коры полушарий большого мозга, называют корковыми. По своей форме большинство нейроцитов, образующих эти пути, являются пирамидными . В связи с этим корковые пути называют также пирамидными. Корковые пути обеспечивают выполнение сложных сознательных двигательных актов.
    Эфферентные проводящие пути, начинающиеся от нейронов стволовых интеграционных центров, называют экстрапирамидными. По этим путям проводятся нервные импульсы, обеспечивающие тонус мускулатуры и сложные безусловно-рефлекторные двигательные акты. Волокна как пирамидных, так и экстрапирамидных путей заканчиваются на клетках двигательных ядер передних рогов спинного мозга или на клетках двигательных ядер черепных нервов.
    Пирамидные пути начинаются от пирамидных клеток коры предцентральной извилины, проходят в средней части внутренней капсулы и затем через отделы ствола мозга, заканчивается на двигательных ядрах черепных нервов и обеспечивает осознанные (произвольные) движения мышц головы и шеи. , или в пирамидах продолговатого мозга разделяется на латеральный и передний корково-спинномозговые пути. Латеральный корково-спинномозговой путь переходит на противоположную сторону, образуя перекрест пирамид и направляется в латеральный канатик спинного мозга. Передний корково-спинномозговой путь проходит без перекреста в передний канатик спинного мозга. Его перекрест происходит уже в спинном мозге на белой спайке.
    Корково-спинномозговые пути заканчиваются на двигательных ядрах передних рогов спинного мозга и отвечают за осознанные (произвольные) движения мышц конечностей и туловища.
    Экстрапирамидные пути начинаются от подкорковых двигательных центров (ретикулярная формация, красное ядро, ядра оливы , базальных ядер и т.д.) и заканчиваются, как и пирамидные, на двигательных ядрах черепных нервов и двигательных ядрах передних рогов спинного мозга, обеспечивая безусловно – рефлекторную регуляцию тонуса мышц и непроизвольные движения. Все они проходят в стволе головного мозга.
    Красноядерно-спинномозговой путь ,tractus rubro- spinalis, начинается от красного ядра среднего мозга, проходит в боковом канатике спинного мозга, заканчивается на двигательных ядрах передних рогов спинного мозга. Он обеспечивает непроизвольные движения (бег, ходьбу) и поддержание тонуса мышц при статической нагрузке (поддержание позы).

    Терминология по теме “Неврология”

    М edulla spinalis – спинной мозг

    сегмент- структурно – функциональная единица спинного мозга

    Р lexus – сплетение

    Миелит – воспаление спинного мозга

    Епсер h а l о n – головной мозг

    Муе le псер h а l о n , Ь ul Ь us – продолговатый мозг

    Ме t епсер h а l о n – задний мозг

    Афазия – расстройство речи

    Апраксия – неспособность производить заученные движении

  • Ссылка на основную публикацию