Мозг человека – строения и функции головного мозга

198

Несмотря на удивительные способности (интеллектуальные и экстрасенсорные) некоторых людей, мозг человека работает далеко не на все 100%, а только на 5-7%. Благодаря этому мозговая ткань обладает неограниченными резервными способностями, что позволяет восстанавливать нормальную функцию даже после обширных инсультов. Это также создает целое направление для научных исследований, которые стремиться заставить работать человеческий мозг на всю свою мощность. Интересно, что тогда будет под силу человеку?

Головной мозг является основным органом центральной нервной системы человека, он регулирует все процессы жизнедеятельности человека. Находится мозг в полости черепа, где он надежно защищен от внешних негативных воздействий и механических повреждений. В процессе своего развития мозг приобретает форму черепа. По внешнему виду напоминает желтоватую студенистую массу, так как в составе мозговой ткани имеется большое количество специфических липидов.

Головной мозг всегда был и остается необычайной загадкой для ученых, которую они пытаются разгадать уже тысячи лет и, наверное, еще столько же будут это делать. Это совершенный механизм, созданный природой, который позволяет человеку именоваться как homo sapiens, или человек разумный. Наш мозг – это труд миллионов лет эволюции.

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:

1. Твёрдая. Представляет собой тонкую плёнку, одной стороной примыкающую к костной ткани черепа, а другой непосредственно к коре.
2. Мягкая. Состоит из рыхлой ткани и плотно обволакивает поверхность полушарий, заходя во все щели и борозды. Её функция – это кровоснабжение органа.
3. 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.

Оболочки мозга

Мозговая ткань заключена и защищена 3 оболочками, которые выступают непосредственным продолжением спинномозговых оболочек:

1. Мягкая – прилегает непосредственно с мозговому веществу, богата кровеносными сосудами. Эта оболочка повторяет все изгибы мозга, заходит глубоко в его борозды. Именно кровеносные капилляры данной оболочки продуцируют сосудистые сплетения мозговых желудочков, которые синтезируют ликвор.
2. Паутинная – образует пространство между первой оболочкой и собой. Она не проникает вглубь нервной ткани, а обеспечивает место для циркуляции ликвора, который препятствует проникновению в ЦНС патогенов (исполняет роль лимфы).
3. Твердая – непосредственно соприкасается с костной тканью черепа и выполняет защитную роль. От твердой мозговой оболочки отходят большие отростки, которые стабилизирует мозговое вещество внутри черепа, препятствует его смещению при травмах, а также отделяет различные анатомические участки мозга друг от друга.

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.

Мозжечок

С точки зрения анатомии в мозжечке принято различать задний и передний край, нижнюю и верхнюю поверхность. В этой зоне есть средний отдел и полушария, разделенные на три доли бороздами. Это одна из важнейших структур мозга.

Главной функцией этого отдела считается регулирование работы скелетных мышц. Вместе с корковым слоем мозжечок принимает участие в координации произвольных движений, что происходит за счет наличия связей отдела с рецепторами, которые заложены в скелетных мышцах, сухожилиях, суставах.

Мозжечок оказывает также воздействие на регулирование равновесия тела при активности человека и во время ходьбы, что осуществляется совместно с вестибулярным аппаратом полукружных каналов внутреннего уха, которые передают в ЦНС информацию о положении тела и головы в пространстве. Это является одной из наиболее важных функций головного мозга.

Мозжечок обеспечивает координацию движений скелетных мышц с помощью проводящих волокон, которые проходят от него к передним рогам спинного мозга в место, где начинаются периферические двигательные нервы скелетных мышц.

На мозжечке могут образоваться опухоли в результате ракового поражения отдела. Диагностируется заболевание с помощью магнитно-резонансной томографии. Признаки патологии могут быть общемозговые, отдаленные, очаговые. Развиваться заболевание может по ряду причин (обычно развитие происходит на фоне наследственных факторов).

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.

Общая характеристика

Головной мозг – это один из составляющих органов центральной нервной системы. Его исследованием медики занимаются до сих пор. Состоит он из 25 миллиардов нейронов, которые представлены в виде серого вещества.

Рис. 1. Отделы головного мозга.

Помимо этого данный орган нервной системы покрыт такими видами оболочки:

• мягкая;
• твёрдая;
• паутинная (в ней циркулирует спинномозговая жидкость – ликвор, которая служит своеобразным амортизатором и защищает от ударов).

Мозг мужчин и женщин отличается по своей массе. У представителей сильного пола его вес на 100 г больше. Однако умственное развитие никак не зависит от этого показателя.

Функции генератора и передачи импульсов выполняют нейроны. Внутри головного мозга есть желудочки (полости), от них в разные отделы человеческого тела отходят черепно-мозговые парные нервы. Всего в организме насчитывается 12 таких пар.

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.

Как работает мозг человека

Работа головного мозга человека не прекращается даже во сне, известно, что у людей, находящихся в коме тоже функционируют некоторые отделы, о чем свидетельствуют их рассказы.

Основная работа этого органа производится с помощью больших полушарий, каждое из которых отвечает за определенную способность. Замечено, что полушария неодинаковы по размеру и функциям — правая часть отвечает за визуализацию и творческое мышление обычно больше левой части, отвечающей за логику и техническое мышление.

Известно, у мужчин масса мозга больше чем у женщин, но эта особенность не влияет на умственные способности. Например, этот показатель у Эйнштейна был ниже среднего, но его теменная зона, которая отвечает за познание и создание образов, была больших размеров, что позволило ученому разработать теорию относительности.

Некоторые люди наделены сверх способностями, это тоже заслуга этого органа. Эти особенности проявляются в высокой скорости письма или чтения, фотографической памяти и других аномалий.

Так или иначе, деятельность этого органа имеет огромное значение в осознанном управлении телом человека, а присутствие коры отличает человека от других млекопитающих.

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.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ

У различных видов позвоночных устройство мозга удивительно схоже. Если проводить сопоставление на уровне нейронов, то обнаруживается отчетливое сходство таких характеристик, как используемые нейромедиаторы, колебания концентраций ионов, типы клеток и физиологические функции. Фундаментальные различия выявляются лишь при сравнении с беспозвоночными. Нейроны беспозвоночных значительно крупнее; часто они связаны друг с другом не химическими, а электрическими синапсами, редко встречающимися в мозгу человека. В нервной системе беспозвоночных выявляются некоторые нейромедиаторы, не свойственные позвоночным.

Среди позвоночных различия в устройстве мозга касаются главным образом соотношения отдельных его структур. Оценивая сходство и различия мозга рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих (в том числе человека), можно вывести несколько общих закономерностей. Во-первых, у всех этих животных строение и функции нейронов одни и те же. Во-вторых, весьма сходны устройство и функции спинного мозга и ствола головного мозга. В-третьих, эволюция млекопитающих сопровождается ярко выраженным увеличением корковых структур, которые достигают максимального развития у приматов. У земноводных кора составляет лишь малую часть мозга, тогда как у человека – это доминирующая структура. Считается, однако, что принципы функционирования мозга всех позвоночных практически одинаковы. Различия же определяются числом межнейронных связей и взаимодействий, которое тем выше, чем более сложно организован мозг. См. также АНАТОМИЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ.

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

Латеральность полушарий

Существуют различия в функционировании левого и правого полушарий. Оба полушария координируют противоположные части тела, имеют разные когнитивные функции. У большинства людей (90-95%) левое полушарие контролирует, в особенности, языковые навыки, математику, логику. Напротив, правое полушарие управляет визуальными пространственными способностями, мимикой, интуицией, эмоциями, художественными и музыкальными способностями. Правое полушарие работает с большим изображением, а левое – с небольшими деталями, которые затем логически объясняет. У остальной части населения (5-10%) функции обоих полушарий противоположны, или оба полушария имеют одинаковую степень когнитивной функции. Функциональные различия между полушариями, как правило, выше у мужчин, чем у женщин.

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.

Доли мозга и центры

Масса центрального органа составляет около 2 % от общего веса человека. Каждая клетка органа нуждается в активном кровоснабжении и потребляет до 15 % от общего объема циркулирующей крови в организме. Кровоснабжение мозговых тканей является отдельной функциональной системой – поддерживает жизнедеятельность каждой клетки, доставляя питательные вещества и кислород (потребляет 20 % от общего объема).

Артерии образуют замкнутый круг, при активности нейронов увеличивается и приток крови в данную область. Кровь и ткани мозга отграничены друг от друга физиологическим барьером (гематоэнцефалический) – обеспечивает избирательную проницаемость веществ, защищая главные отделы органа от различных инфекций. Отток крови от органа ЦНС осуществляется по яремным венам.

Левое и правое полушарие включает в себя пять отделов:

• Лобная доля – самая массивная часть полушарий, при повреждении данной области происходит потеря поведенческого контроля. Лобный полюс ответственный за координацию движений и речевые навыки;
• Теменная доля – отвечает за анализ различных ощущений, в том числе восприятие тела и развитие различных навыков (чтение, счет);
• Затылочная доля – данная часть перерабатывает поступающие оптические сигналы, создавая зрительные образы;
• Височная доля – перерабатывает поступающие аудиосигналы. Каждый звук подвергается анализу для верного восприятия. Данная часть мозга отвечает также за эмоциональный фон, который отражается в мимических реакциях. Височные доли являются центром хранения поступающей информации (долговременная память);
• Островковая – делит лобную и височную часть данная доля отвечает за сознание (реакция на различные ситуации). Островковая доля перерабатывает все сигналы от органов чувств, формируя образы.

Каждое полушарие имеет выступы, которые получили название – полюс:

• Лобный – спереди;
• Затылочный – сзади;
• Сбоку – височный.

Полушария имеют также три поверхности: конвекситальную – выпуклую, нижнюю и медиальную. Каждая поверхность переходит из одной в другую, образуя при этом края (верхний, нижнелатеральный, нижнемедиальный). За что отвечает каждый отдел головного мозга и какие выполняет функции, зависит от расположенных в них центрах. Нарушение жизненно важного центра влечет тяжелое последствие – летальный исход.

В каком отделе головного мозга располагаются центры речи человека и другие активные участки в корковой структуре, зависит от анатомического деления больших полушарий, при помощи борозд. Образование борозд – процесс эволюционного развития органа, поскольку рост конечных мозговых структур ограничен черепной коробкой. Интенсивный рост тканей привел к врастанию серого вещества в толщу белого.

Лобная доля

Лобная часть образована корой больших полушарий и отделена от других долей бороздами. Центральная борозда разграничивает лобно – теменную часть, а латеральная – отграничивает от височной области. Данная часть по объему составляет треть всей массы коры и поделена на различные поля (центры), которые отвечают за определенную систему или навык.

Функции лобной доли и центры:

• Центр обработки информации и выражение эмоций;
• Центр моторной организации речи (зона Брока);
• Сенсорная речевая зона (Вернике) – отвечает за процесс усваивания полученной информации и понимание письменной и устной речи;
• Анализатор поворота головы и глаз;
• Мыслительные процессы;
• Регулирование осознанного поведения;
• Скоординированность движений.

Размер полей относится к индивидуальной особенности человека и зависит от активности нейронов. Центральная извилина в лобной зоне подразделяется на три части и каждая из них регулирует физическую активность мышц на определенном участке (мимика лица, двигательная активность верхних и нижних конечностей, корпус человека).

Теменная доля

Теменная часть образована корой больших полушарий и отделена от других зон центральной бороздой. Теменно – затылочная борозда (сзади) простирается до височной борозды. От теменной зоны отходят нервные волокна, соединяющие всю часть с мышечными волокнами и рецепторами.

Функции теменной зоны и центры:

• Вычислительный центр;
• Центр терморегуляции организма;
• Пространственный анализ;
• Сенсорный центр (ответная реакция на ощущения);
• Отвечает за сложные двигательные навыки;
• Центр зрительного анализа письменной речи.

Левая часть теменной зоны участвует в побуждении к двигательным актам. Развитие борозд и извилин в данной области напрямую связано с проводимостью нервных импульсов. Теменная область позволяет без участия зрительных анализаторов определить нахождение любой части тела или обозначить форму предмета и его размер.

Височная доля

Височная область образована корой полушарий, латеральная борозда отграничивает долю от теменной и лобной области. Доля имеет две борозды и четыре извилины, взаимодействует с лимбической системой. Главные борозды образуют три извилины, разделяя височную часть на небольшие участки (верхний, средний, нижний).

В глубине латеральной борозды – извилина Гешля (группа небольших извилин). Этот участок коры имеет наиболее четкие линии границы. Верхняя часть виска имеет выпуклую поверхность, а нижняя часть – вогнутую.

Общие функции височной доли заключаются в обработке визуальной информации и слуховой, а также в понимании языка. Особенности данной области выражаются в разной функциональной направленности правой височной доли и левой.

Функции левой височной доли	Функции правой височной доли
Анализ различной звуковой информации (музыка, язык)	Проводит анализ звука и позволяет отличить различный тон
Центр долговременной памяти	Фиксирует зрительные образы
Анализирование речи и подбор определенных слов для ответа	Проводит идентификацию речи
Сопоставление между зрительной и слуховой информацией	Распознает внутренне состояние человека по мимике на лице

Работа правой доли больше направлена на анализ различных эмоций и их сопоставление с выражением лица собеседника.

Островковая доля

Островок является частью корковой структуры полушарий и располагается в глубине сильвиевой борозды. Данная часть скрыта под лобной, теменной и височной областью. Визуально напоминает перевернутую пирамиду, где основание обращено к лобной части.

Периметр островка отграничивают периинсулярные борозды, центральная борозда делит всю долю на две части (большую – переднюю, меньшую – заднюю). Передняя часть содержит короткие извилины, а задняя – две длинные.

Островок как полноценная доля органа признана лишь с 1888 года. Ранее полушария подразделяли на четыре доли, а островок рассматривался только как небольшое образование. Островковая доля связывает лимбическую систему и большие мозговые полушария.

В состав островка входит несколько слоев нейронов (от 3 до 5), которые обрабатывают сенсорные импульсы и осуществляют симпатический контроль сердечно – сосудистой системы.

Функции островковой доли:

1. Поведенческие реакции и ответные эмоции;
2. Осуществляет произвольное глотание;
3. Фонетическое планирование речи;
4. Контролирует симпатическую и парасимпатическую регуляцию.

Островковая доля поддерживает субъективные ощущения, которые исходят от внутренних органов в виде сигналов (жажда, холод) и позволяет осознанно воспринимать собственное существование.

Функции основных отделов

Каждый из пяти основных отделов выполняет различные функции в организме и поддерживает жизненно важные процессы.

Соответствие между функциями и отделами головного мозга человека:

Мозговой отдел	Выполняемые функции
Задний	Ответственный за скоординированность движений.
Передний	Отвечает за интеллектуальные возможности человека, способность к анализу и сохранению полученной информации.
Средний	Отвечает за физиологические функции (зрение, слух, регуляция биоритмов и болевых ощущений).
Конечный	Отвечает за речевые навыки и зрение. Контролирует кожно – мышечную чувствительность и возникновение условных рефлексов.
Обонятельный	Отвечает за функцию различных чувств у человека.

Таблица отражает общую функциональность, строение каждого отдела в центральном органе, включает в себя различные структуры и области, которые отвечают за определенную функцию.

Все отделы головного мозга работают в совокупности друг с другом – это позволяет выполнять высшую психическую деятельность, посредством приема и обработки информации поступающей от органов чувств.

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:

1. Обоняние
2. Коммуникация
3. Память: кратковременную и долгосрочную
4. Спокойный сон
5. Работоспособность отделов и органов
6. Эмоции и мотивационная составляющая
7. Интеллектуальная деятельность
8. Эндокринные и вегетативные
9. Частично участвует в формировании пищевого и полового инстинкта

Большие полушария

– самая большая часть мозга, составляющая у взрослых примерно 70% его веса. В норме полушария симметричны. Они соединены между собой массивным пучком аксонов (мозолистым телом), обеспечивающим обмен информацией.

Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной. В коре лобных долей содержатся центры, регулирующие двигательную активность, а также, вероятно, центры планирования и предвидения. В коре теменных долей, расположенных позади лобных, находятся зоны телесных ощущений, в том числе осязания и суставно-мышечного чувства. Сбоку к теменной доле примыкает височная, в которой расположены первичная слуховая кора, а также центры речи и других высших функций. Задние отделы мозга занимает затылочная доля, расположенная над мозжечком; ее кора содержит зоны зрительных ощущений.

Области коры, непосредственно не связанные с регуляцией движений или анализом сенсорной информации, именуются ассоциативной корой. В этих специализированных зонах образуются ассоциативные связи между различными областями и отделами мозга и интегрируется поступающая от них информация. Ассоциативная кора обеспечивает такие сложные функции, как научение, память, речь и мышление.

Продолговатый

Данный отдел протягивается от спинного мозга, длина его составляет 25 мм. Он отвечает за важные дыхательные и сердечно-сосудистые функции, обмен веществ. Отделы продолговатого мозга регулируют:

• рефлексы пищеварения: сосание, переваривание пищи, глотание;
• мышечные рефлексы: поддержание поз, ходьбы, бега;
• сенсорные рефлексы: работа вестибулярного аппарата, слуховые, рецепторные, вкусовые;
• рецепторы, обработка сигналов мозга, подающиеся раздражителями;
• рефлекс защиты: моргание, чихание, рвота, кашель.

Продолговатый мозг передает сигналы в головной из спинного и обратно. Строением он схож со спинным, но имеет некоторые отличия. Этот отдел содержит белое вещество, располагающееся снаружи и серое вещество, которое собирается в скопления, образуя ядра.

Варолиев мост

Этот отдел является продолжением предыдущего. Фактически он состоит из поперечных волокон, между которыми расположены ядра. Функционально варолиев мост отвечает за сокращения мышц всего туловища и конечностей, происходящие во время сложных движений. Здесь расположены центры, подобные спинномозговым, но более развитые. Этот отдел меняется к дошкольному возрасту, когда он смещается и занимает то положение, в котором останется навсегда.

Нейроны и глиальные клетки

Мозг (ЦНС)– самая сложная система человеческого организма, которая управляет всей его деятельностью. При помощи этой системы контролируются не только осознанные процессы: речь, движение, эмоции. Мозг также регулирует все процессы, которые происходят в организме автоматически: моторика кишечника, кровообращение, дыхание, поддержание равновесия, постоянство температуры, секреция гормонов, сон, инстинкты и многое другое…

Нервные клетки, или нейроны, — это строительные кирпичики нашего мозга. Мозг весит полтора килограмма и содержит 100 миллиардов нейронов (что в пятнадцать раз превышает население земного шара). Кроме того, в мозге имеются глиальные клетки, которых в десять раз больше, чем нейронов. Прежде считалось, что глиальные клетки всего лишь удерживают нейроны рядом друг с другом. Новейшие исследования, однако показывают, что глиальные клетки, которыми человеческий организм обладает в большем количестве, чем какой-любой другой, имеют решающее значение для химической передачи информации и тем самым дтя всех процессов в головном мозге, а также для долговременной памяти. Это проливает особый свет на известный факт, что мозг Эйнштейна содержал так много глиальных клеток. Продуктом взаимодействия всех этих миллиардов нервных клеток и является наша духовная сущность Как почка выделяет мочу, так мозг выделяет мысль — неподражаемо сформулировал Якоб Молескотт (1822-1893).

Последствия повреждения лобной доли

При поражении этих мозговых структур человек становится беззаботным, ему свойственны переменчивость настроения, бессмысленные, нелогичные поступки и стремления. Атрофия мозгового вещества в этой области сопровождается утратой мотивации, что приводит к пассивности, равнодушию, апатии, отсутствию интереса к окружающему миру. Состояние часто ошибочно принимают за лень, не осознавая, что причина изменения поведения связана с гибелью нервных клеток в области лба.

Последствия лобного инсульта развиваются по двум типам – абулическому и расторможенному. В первом случае преобладают такие симптомы, как безразличие, апатия, отсутствие инициативы, утрата творческого мышления и любознательности. Во втором наблюдается импульсивное поведение, действия теряют осмысленность и логичность, человек не способен предвидеть результат своих поступков.

Лобные доли – структуры, которые управляют психической деятельностью и поведением индивида. При поражении этих отделов мозга индивид теряет способность взвешенно оценивать себя, как личность, объективно воспринимать события и реагировать на ситуацию, планировать и совершать целенаправленные действия.

Топография мозга

У каждого отдела мозга есть свои функции. Так, например, информация, полученная при помощи зрения, анализируется в затылочной области мозга. А движение контролируется достаточно узкой полосой нервной ткани, протянувшейся от верхней части головы к уху, как дужка наушников.

При этом и зрение, и слух, и движение, и все тактильные ощущения контролируются зеркально. Так, если у человека произошел инсульт в левом полушарии – у него нарушаются двигательные функции правой стороны тела.

Рядом с двигательной областью располагается район, где контролируются тактильные ощущения. Поэтому нередко при повреждении мозга человек одновременно утрачивает и способность двигаться, и возможность чувствовать.

Восприятие слуховой информации происходит в височной области мозга. У правшей левая височная доля отвечает за понимание слов и выражение собственных мыслей. Правая височная доля – помогает слышать музыку и идентифицировать различные шумы.

Область мозга, где зрительные и слуховые области встречаются, отвечает за функцию чтения – преобразование визуальных образов в звуки.

Симптомы поражения тканей в лобной доле мозга

В числе наиболее тяжелых поражений тканей лобных долей отмечаются ишемические, атрофические изменения тканевой структуры, инсульт с очагом ишемии или геморрагии в этой области. Нарушение кровоснабжения этого участка мозга негативно отражается на когнитивных способностях. Основные причины ухудшения, прекращения кровотока в этой зоне:

1. Обострение артериальной гипертензии.
2. Атеросклеротические повреждения сосудистых стенок.
3. Аномалии развития и приобретенные дефекты элементов кровеносной системы (сосудистые мальформации, аневризмы).
4. Расстройство в работе системы гемостаза (повышенное тромбообразование, нарушение свертываемости крови).

Синдром лобной доли возникает на фоне поражения тканей префронтальной области, отвечающей за многоступенчатые мыслительные процессы, поведение и когнитивные способности. Общемозговые симптомы патологии:

• Острая боль во фронтальной плоскости головы.
• Тошнота, часто приводящая к приступам рвоты.
• Головокружения, помрачения сознания.
• Иногда повышение температуры тела.

Синдром лобной доли в международной медицинской классификации болезней относится к органическим расстройствам личности. Часто развивается на фоне других патологий – болезни Пика и Альцгеймера, опухоли мозга, травмы в области головы, поражения сосудистой системы в этой зоне. Специфические признаки заболевания:

1. Активация рудиментарных рефлексов (сосания, хватания, поиска). Происходит при поражении обширного участка тканей.
2. Потеря самоконтроля, неспособность планировать и управлять действиями.
3. Утрата осознания собственной личности.
4. Моторная и речевая дисфункция.
5. Невозможность абстрактного мышления и планирования.
6. Персеверация. Бессознательное многократное повторение одного слова, фразы, действия.
7. Нарушение функций концентрации внимания и памяти.

Подобные расстройства нередко наблюдаются у пациентов с болезнью Альцгеймера, у которых происходят патологические структурные изменения в тканях – формирование белковых структур вокруг нейронов, препятствующих и нарушающих взаимосвязи между нервными клетками. Болезнь Альцгеймера часто становится причиной деменции.

Разберем основные отделы ствола мозга.

1. Продолговатый мозг

Возникновение продолговатого мозга связано с дальнейшим развитием жаберного аппарата, имеющего отношение к дыханию и кровообращению. У позвоночных в продолговатом мозге развились органы статики и акустики. Кроме того, в глубине мозга находятся ядра серого вещества (в головном мозге выделяют два типа вещества — серое и белое).

Продолговатый мозг способен работать автономно, именно поэтому невозможно, например, произвольно изменить кровяное давление. Однако человек имеет высшую точку контроля — кору головного мозга, что позволяет иногда вмешиваться в работу продолговатого мозга. Простое тому подтверждение — способность человека задерживать дыхание. При этом задержать его можно лишь на небольшой промежуток времени, потому как далее дыхание вновь переходит на автономный контроль.

Травмирование продолговатого мозга моментально ведет к летальному исходу, поскольку в нем размещены жизненно важные для существования организма структуры: центры дыхания, поддержания кровяного давления, ритма сердца. Продолговатый мозг контролирует работу мышц и кожную чувствительность всего тела, принимает сигналы от спинного мозга. В нем происходит первичная переработка информации, поступающей с мышечных волокон. После эта информация поступает в мозжечок, который корректирует работу мышц, делая ее более координированной и плавной.

2. Мост.

Передача информации из спинного мозга в отделы головного. Через мост проходят все восходящие и нисходящие пути, связывающие передний мозг со спинным мозгом, с мозжечком и другими структурами ствола.

3. Средний мозг

Половые различия

Вроде бы один и тот же орган у мужчин и у женщин. И, казалось бы, какие могут быть различия. Но благодаря чудотехнике, а именно томографическому сканированию, было выяснено, что между мужским и женским головным мозгом есть ряд различий.

Первоначально было установлено, что для мозга мужчин характерно большее количество связей между зонами во внутренней части полушарий. В свою очередь, у женщин эти связи наблюдаются между самими полушариями. Также имеется точка зрения, что мужскому мозгу присущи моторные навыки в то время, когда у женщин наблюдается аналитический состав ума и развито интуитивное мышление.

Плюс ко всему по весовым категориям мозг женщин меньше примерно на 100 грамм, чем мужской. По статистическим данным специалистов, самое весомое половое различие наблюдается в возрасте от тринадцати до семнадцати лет. Чем старше становятся люди, тем меньше выделяются различия.

Передний мозг

Состоит из промежуточного и собственно больших полушарий Промежуточный мозг — регулятор зрения и сна. Промежуточный мозг развился под влиянием зрительного анализатора, поэтому важнейшие его образования играют большую роль в иннервации глаза. К промежуточному мозгу относят зрительный бугор и подбугорную область. Когда мозжечок по тем или иным причинам не способен выполнять свои функции, равновесие переходит под контроль зрения. Человеческое тело устроено таким образом, что в большинстве случаев функции отказавшего органа может взять на себя другой орган.

Вспомнить нельзя забыть. (запятую ставит ваш мозг)

Вы можете удивиться, увидев на рисунке морского конька. Гиппокамп, включающий в себя такие «станции метро», как Зубчатая извилина (ЗИ) и Энторинальная область коры (ЭОК) в нижней части лимбической линии, – это особенно плотная область скопления нейронов, которые связаны практически с любой другой частью вашего мозга.

Зона ориентировки, памяти и воображения

Эта зона играет три ключевые роли:

1. Помогает отслеживать, где вы находитесь в пространстве: основная система GPS, которая дает вам почувствовать положение в пространстве и понять, как добраться туда, куда вы собираетесь. (место события) 2. Позволяет фантазировать, вспоминать о событиях прошлого и любую другую информацию. (запомнить место, событие, человека, факты) 3. Она жизненно важна для способности представлять себе будущее! (моделирование будущего, с учетом прошлого опыта) Эти функции близко связаны, так как многие из наших воспоминаний о событиях жизни тесно переплетены с местами, в которых они произошли. Таким образом, когда вы вернетесь к конкретному месту, воскреснут соответствующие образы. Поэтому посещение средней школы, где вы учились, может вызвать прилив давно забытых воспоминаний. На самом деле гиппокамп – это кластер «станций метро» глубоко под поверхностью мозга, в центре височной доли, которая тянется от задней части, от уха к зависочной области.

Почему морской конек? Если бы гиппокамп был хирургическим путем вынут из вашего мозга, он оказался бы похож именно на морского конька. В самом деле, hippocampus фактически переводится с древнегреческого как «лошадь» (hippo) и «морской монстр» (campus).

Система вознаграждения

Для вашего обучения, мотивации и принятия решений

Чуть выше этой станции находится Линия вознаграждения, которая проходит глубоко через центр вашего мозга. Она создана, чтобы вызывать удовольствие каждый раз, когда наше поведение соответствует целям выживания вида, то есть во время еды, питья, секса, новостей. Она мотивирует вас внутренними пряниками.

Известные в совокупности как нейронные пути, системы вознаграждения: вентральная область покрышки (ВОП), прилежащее ядро и орбитофронтальная кора – играют важную роль в процессе принятия решений. Кроме удовольствия в конкретный момент, прилежащее ядро формирует прогноз, сколько выгоды или удовольствия будет получено в результате нашего выбора. Это означает, что оно не только служит инструментом для принятия каждого решения, но и играет ключевую роль в процессе обучения. Без системы поощрения мы никогда не учились бы на своих ошибках.

Люди должны знать, что источником наших удовольствий, радостей, смеха и шуток, точно так же как и наших горестей, болей, печалей и слёз, является не что иное, как мозг. С помощью мозга мы думаем, видим, слышим, отличаем уродливое от красивого, плохое от хорошего, приятное от неприятного <�…> Надо знать, что огорчения, печаль, недовольства и жалобы происходят от мозга. Из-за него мы становимся безумными, нас охватывает тревога и страхи либо ночью, либо с наступлением дня; в нем лежат причины бессонницы и лунатизма, невозможности собраться с мыслями, забывчивости и необычного поведения. Гиппократ (ок. 460-370 до н. э.)

Продолговатый (ствол)

Рассматривая функциональные системы мозга, обратим внимание на его ствол, который достаточно изучен ученым А. Р. Лурия (основатель нейропсихологии). В функции ствола головного мозга входят двухсторонние связи от центра к периферии и обратно. Находится он на стыке, где головной мозг переходит в спинной.

Самые важные функции ствола головного мозга — это регуляция кровообращения и дыхания. Первостатейной задачей данного органа является поддержание жизни и витальных функций. Рассмотрим строение ствола детальнее.

Ствол головного мозга — это самая древняя его часть, прямое продолжение позвоночника. Центральной структурой продолговатого мозга является ретикулярная формация. Это сеть ветвящихся интернейронов, которая начинается от ствола мозга и распространяется до таламуса. Ствол головного мозга участвует в регулировании возбуждающих импульсов на центральную нервную систему, чем способствует ее поддержанию в тонусе.

В свою очередь, ствол головного мозга регулируется большими полушариями. Они влияют на ретикулярную формацию. На нее также воздействует мозжечок. Связь между ними осуществляется путем подкорковых ядер. Продолговатый мозг, точнее, его строение направлено на выполнение следующих задач:

• работа защитных рефлексов (кашель, рвота, моргание);
• контроль дыхательных и глотательных рефлексов;
• слюновыделение, контроль над выработкой желудочного сока.

Если по непредвиденным причинам произошло повреждение отделов мозга, а особенно продолговатого, в каждом втором случае такая травма заканчивается гибелью человека.

Строение и функции мозжечка.

Мозжечок помещается под затылочными долями полушарий большого мозга. Его называют «мозгом в мозге». в нем различаются небольшие полушария и расположенная между ними длинная и узкая часть — червь.

Мозжечок — орган приспособления организма к инерции, ускорению и силе тяжести. Это достигается с помощью регуляции контроля рефлекторных движений, таких как поддержание равновесия и позы: у мозжечка есть три пары ножек, которыми он связан с вестибулярным аппаратом, корой головного мозга и продолговатым мозгом.

При поражении мозжечка или его связей возникает состояние мозжечковой атаксии. Проявляется оно в ухудшении равновесия, неспособности внятно говорить, дрожании рук, туловища и головы, нарушении движения глаз. Картина практически неотличима от сильного алкогольного опьянения. Схожесть объясняется просто:алкоголь даже в небольших количествах нарушает работу клеток Пуркинье.

Чешский физиолог и анатом Ян Эвангелиста Пуркинье (1787–1869) открыл крупные нервные клетки, концентрация которых в коре мозжечке оказалась максимальной. Клеток Пуркинье насчитывается около 26 млн. Окончательного развития клетки достигают к восьми годам жизни. Наверняка каждый родитель замечает, как к этому времени неуклюжий малыш становится резвым и шустрым. Тренировки ускоряют созревание клеток Пуркинье, а также несколько увеличивают их количество. При поражении мозжечка функцию координатора берут на себя глаза.

Черепно-мозговые нервы

Как и от спинного, от головного мозга отходят нервы, и их 12 пар:

1. обонятельный нерв;
2. зрительный нерв;
3. глазодвигательный нерв;
4. блоковый нерв;
5. тройничный нерв;
6. отводящий нерв;
7. лицевой нерв;
8. преддверно-улитковый нерв;
9. языкоглоточный нерв;
10. блуждающий нерв;
11. добавочный нерв;
12. подъязычный нерв.

Головной мозг

Взаимодействие отделов мозга

Кроме того, что каждый отдел мозга имеет собственные задачи, целостная структура определяет сознание, характер, темперамент и прочие психологические особенности поведения. Формирование определенных типов определяется различной степенью влияния и активности того или иного сегмента головного мозга.

Первый психотип или холерический. Формирование такого типа темперамента происходит при доминированном влиянии лобных долей коры и одного из подотделов промежуточного мозга – гипоталамуса. Первая генерирует целеустремленность и желание, второй участок подкрепляет эти эмоции необходимыми гормонами.

Характерным взаимодействием отделов, определяющим второй тип темперамента – сангвиника, является совместная работа гипоталамуса и гиппокампа (нижней части височных долей). Основная функция гиппокампа – поддержание краткосрочной памяти и конвертация получаемых знаний в долгосрочную. Результатом такого взаимодействия является открытый, любознательный и интересующийся тип поведения человека.

Меланхолики – третий тип темпераментного поведения. Такой вариант образуется при усиленном взаимодействии гиппокампа и другой формацией больших полушарий – миндалевидного тела. При этом активность коры и гипоталамуса снижена. Миндалина принимает на себя весь «удар» возбуждающих сигналов. Но так как восприятие основных участков мозга заторможено, то реакция на возбуждение низкая, что в свою очередь сказывается и на поведении.

В свою очередь, формируя прочные связи, лобная доля способна задать активную модель поведения. При взаимодействии коры этого участка и миндалин центральная нервная система генерирует только высокозначимые импульсы, игнорируя при этом малозначимые события. Все это приводит к формированию Флегматичной модели поведения – сильного, целеустремленного человека с осознанием приоритетных целей.