Функции головного мозга кратко. Передний мозг: функции и особенности строения

Вопросы для обсуждения:

1. Функции подкорковых ядер переднего мозга.

2. Строение и функции лимбической системы

2. Строение и функции коры головного мозга.

3. Сенсорные и моторные зоны коры головного мозга.

4. Первичные, вторичные и третичные поля коры головного мозга.

Задания:

По мере изучения материала заполните таблицу:

Зона головного мозга	Поле по Бродману	Возникающие в случае поражения нарушения
Первичная зрительная кора
Вторичная зрительная кора	…
Первичная слуховая кора
Вторичная слуховая кора
Первичная кожно-кинестетическая кора
Вторичная кожно-кинестетическая кора
Первичная двигательная кора
Вторичная двигательная кора
Зона ТРО (третичная кора)
Прецентральная лобная зона (третичная кора)
Постцентральные височно-затылочные отделы мозга (третичная кора)

Примечание! Таблица должна быть заполнена к концу курса

Литература:

1. Общий курс физиологии человека и животных. В 2-х кн. Под ред. проф. А.Д. Ноздрачева. Кн. 1. Физиология нервной, мышечной и сенсорной систем. – М.: «Высшая школа», 1991, с.222-235.

2. Физиология ч-ка: Compendium. Учебник для высших учебных заведений / Под ред. Акад РАМН Б.И.Ткаченко и проф. В.Ф.Пятина, СПб. – 1996, с. 272 – 277.

3. Смирнов В.М., Яковлев В.Н. Физиология центральной нервной системы: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Академия, 2002. – с. 181 – 200.

4. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. – М., 2003 (см. главу 1).

5. Хомская Е.Д. Нейропсихология. – СПб.: Питер, 2005. – 496 с.

Материалы для подготовки к занятию

Анатомия конечного мозга

Конечный мозг развивается из переднего мозгового пузыря, состоит из сильно развитых парных частей - правого и левого полушария и соединяющей их срединной части.

Полушария разделены продольной щелью, в глубине которой лежит пластинка белого вещества, состоящая из волокон, соединяющих два полушария,- мозолистое тело. Под мозолистым телом находится свод, представляющий собой два изогнутых волокнистых тяжа, которые в средней части соединены между собой, а спереди и сзади расходятся, образуя столбы и ножки свода. Спереди от столбов свода находится передняя спайка. Между передней частью мозолистого тела и сводом натянута тонкая вертикальная пластинка мозговой ткани - прозрачная перегородка.

Полушарие образовано серым и белым веществом. В нем различают самую большую часть, покрытую бороздами и извилинами, - плащ, образованный лежащим по поверхности серым веществом - корой полушарий; обонятельный мозг и скопления серого вещества внутри полушарий - базальные ядра. Два последних отдела составляют наиболее старую в эволюционном развитии часть полушария. Полостями конечного мозга являются боковые желудочки.

В каждом полушарии различают три поверхности: верхнебоковую (верхнелатеральную) выпуклую соответственно своду черепа, срединную (медиальную) – плоскую, обращенную к такой же поверхности другого полушария, и нижнюю – неправильной формы. Поверхность полушария имеет сложный рисунок, благодаря идущим в различных направлениях бороздам и валикам между ними - извилинам. Величина и форма борозд и извилин подвержены значительным индивидуальным колебаниям. Однако существует несколько постоянных борозд, которые ясно выражены у всех и раньше других появляются в процессе развития зародыша.

Ими пользуются для разделения полушарий на большие участки, называемые долями. Каждое полушарие делят на пять долей: лобную, теменную, затылочную, височную и скрытую долю, или островок, расположенный в глубине боковой борозды. Границей между лобной и теменной долями является центральная борозда, между теменной и затылочной – теменно-затылочная. Височная доля отделена от остальных боковой бороздой. На верхнелатеральной поверхности полушария в лобной доле различают предцентральную борозду, отделяющую предцентральную извилину, и две лобные борозды: верхнюю и нижнюю, делящие остальную часть лобной доли на верхнюю, среднюю и нижнюю лобные извилины.

В теменной доле проходит постцентральная борозда, отделяющая постцентральную извилину, и внутритеменная, делящая остальную часть теменной доли на верхнюю и нижнюю теменные дольки. В нижней дольке выделяют надкраевую и угловую извилины. В височной доле две параллельно идущие борозды – верхняя и нижняя височные - делят ее на верхнюю, среднюю и нижнюю височные извилины. В области затылочной доли наблюдаются поперечные затылочные борозды и извилины. На медиальной поверхности хорошо видны борозда мозолистого тела и поясная, между которыми находится поясная извилина.

Над ней, окружая центральную борозду, лежит парацентральная долька. Между теменной и затылочной долями проходит теменно-затылочная борозда, а позади нее – шпорная борозда. Участок между ними называется клином, а лежащий впереди – преклиньем. В месте перехода на нижнюю (базальную) поверхность полушария лежит медиальная затылочно-височная, или язычная, извилина. На нижней поверхности, отделяя полушарие от ствола мозга, проходит глубокая борозда гиппокампа (борозда морского конька), кнаружи от которой находится парагиппокампальная извилина. Латеральнее она отделена коллатеральной бороздой от боковой затылочно-височной извилины. Островок, расположенный в глубине латеральной (боковой) борозды, также покрыт бороздами и извилинами. Кора полушарий большого мозга представляет собой слой серого вещества толщиной до 4 мм. Она образована слоями нервных клеток и волокон расположенных в определенном порядке.

Рисунок: борозды и извилины левого полушария большого мозга; верхнелатеральная поверхность

Наиболее типично устроенные участки филогенетически более новой коры состоят из шести слоев клеток, старая и древняя кора имеет меньшее количество слоев и устроена проще. Разные участки коры имеют разное клеточное и волокнистое строение. В связи с этим существует учение о клеточном строении коры (цитоархитектоника) и волокнистом строении (миелоархитектоника) коры полушарии большого мозга.

Обонятельный мозг у человека представлен рудиментарными образованиями, хорошо выраженными у животных, и составляет наиболее старые участки коры полушарий.

Базальные ядра представляют собой скопления серого вещества внутри полушарий. К ним относится полосатое тело, состоящее из хвостатого и чечевицеобразного ядер, соединенных между собой. Чечевицеобразное ядро делится на две части: скорлупу, расположенную снаружи, и бледный шар, лежащий внутри. Они являются подкорковыми двигательными центрами.

Кнаружи от чечевицеобразного ядра расположена тонкая пластинка серого вещества - ограда, в переднем отделе височной доли лежит миндалевидное тело. Между базальными ядрами и зрительным бугром находятся прослойки белого вещества, внутренняя, наружная и самая наружная капсулы. Через внутреннюю капсулу проходят проводящие пути.

Рисунок: борозды и извилины правого полушария большого мозга; медиальная и нижняя поверхности.

Боковые желудочки (правый и левый) являются полостями конечного мозга, залегают ниже уровня мозолистого тела в обоих полушариях и сообщаются через межжелудочковые отверстия с III желудочком. Они имеют неправильную форму и состоят из переднего, заднего и нижнего рогов и соединяющей их центральной части. Передний рог лежит в лобной доле, он кзади продолжается в центральную часть, которая соответствует теменной доле. Сзади центральная часть переходит в задний и нижний рога, расположенные в затылочной и височной долях. В нижнем роге расположен валик - гиппокамп (морской конек). С медиальной стороны в центральную часть боковых желудочков впячивается сосудистое сплетение, продолжающееся в нижний рог. Стенки боковых желудочков образованы белым веществом полушарий и хвостатыми ядрами. К центральной части снизу примыкает таламус.

Белое вещество полушарий занимает пространство между корой и базальными ядрами. Оно состоит из большого количества нервных волокон, идущих в разных направлениях. Выделяют три системы волокон полушарий: ассоциативные (сочетательные), соединяющие части одного и того же полушария; комиссуральные (спаечные), соединяющие части правого и левого полушарий, к которым относятся в полушариях мозолистое тело, передняя спайка и спайка свода, и проекционные волокна, или проводящие пути, соединяющие полушария с лежащими ниже отделами головного мозга и спинным мозгом.

Раздел «Анатомия» портала http://medicinform.net

Физиология конечного мозга

Конечный мозг, или полушария большого мозга, достигшие своего наивысшего развития у человека, справедливо считается самым сложным и самым удивительным созданием природы.

Функции этого отдела центральной нервной системы настолько отличаются от функций ствола и спинного мозга, что они выделяются в особую главу физиологии, называемую высшей нервной деятельностью . Этот термин введен И.П. Павловым. Деятельность нервной системы, направленную на объединение и регуляцию всех органов и систем организма, И.П. Павлов назвал низшей нервной деятельностью . Под высшей нервной деятельностью он понимал поведение, деятельность, направленную на приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды, на уравновешивание с окружающей средой. В поведении животного, в его взаимоотношениях с окружающей средой ведущую роль играет конечный мозг, орган сознания, памяти, а у человека - орган умственной деятельности, мышления.

Для изучения локализации (места нахождения) функций в коре полушарий большого мозга, или, иными словами, значения отдельных зон коры, применяют различные методы: частичное удаление коры, электрическое и химическое раздражение, запись биотоков мозга и метод условных рефлексов.

Метод раздражения позволил установить в коре следующие зоны: двигательные (моторные), чувствительные (сенсорные) и немые, которые теперь называют ассоциативными.

Двигательные (моторные) зоны коры.

Движения возникают при раздражении коры в области предцентральной извилины. Электрическое раздражение верхней части извилин вызывает движение мышц ног и туловища, средней - рук, нижней - мышц лица.

Величина корковой двигательной зоны пропорциональна не массе мышц, а точности движений. Особенно велика зона, управляющая движениями кисти руки, языком, мимической мускулатурой лица. В V слое коры двигательных зон обнаружены гигантские пирамидные клетки (пирамиды Беца), отростки которых спускаются к двигательным нейронам среднего, продолговатого и спинного мозга, иннервирующим скелетную мускулатуру.

Путь от коры к двигательным нейронам носит название пирамидного пути. Это путь произвольных движений. После повреждения моторной зоны произвольные движения не могут осуществляться.

Раздражение моторной зоны сопровождается движениями на противоположной половине тела, что объясняется перекрестом пирамидных путей на их пути к двигательным нейронам, иннервирующим мышцы.

Рисунок: двигательный гомункулус. Показаны проекции частей тела человека на область коркового конца двигательного анализатора.

Сенсорные зоны коры.

Экстирпация (искоренение) различных участков коры у животных позволила в общих чертах установить локализации сенсорных (чувствительных) функций. Затылочные доли оказались связанными со зрением, височные - со слухом.

Зона коры, куда проецируется данный вид чувствительности, называется первичной проекционной зоной.

Кожная чувствительность человека, чувства прикосновения, давления, холода и тепла проецируются в постцентральную извилину. В верхней ее части находится проекция кожной чувствительности ног и туловища, ниже - рук и совсем внизу - головы.

Абсолютная величина проекционных зон отдельных участков кожи неодинакова. Так, например, проекция кожи кисти рук занимает в коре большую площадь, чем проекция поверхности туловища.

Величина корковой проекции пропорциональна значению данной рецептивной поверхности в поведении. Интересно, что у свиньи особенно велика проекция в кору пятачка.

Суставно-мышечная, проприоцептивная, чувствительность проецируется в постцентральную и предцентральную извилины.

Зрительная зона коры находится в затылочной доле. При раздражении ее возникают зрительные ощущения - вспышки света; удаление ее приводит к слепоте. Удаление зрительной зоны на одной половине мозга вызывает слепоту на одной половине каждого глаза, так как каждый зрительный нерв делится в области основания мозга на две половины (образует неполный перекрест), одна из них идет к своей половине мозга, а другая – к противоположной.

При повреждении наружной поверхности затылочной доли не проекционной, а ассоциативной зрительной зоны зрение сохраняется, но наступает расстройство узнавания (зрительная агнозия). Больной, будучи грамотным, не может прочесть написанное, узнает знакомого человека после того, как тот заговорит. Способность видеть – это врожденное свойство, но способность узнавать предметы вырабатывается в течение жизни. Бывают случаи, когда от рождения слепому возвращают зрение уже в старшем возрасте. Он еще долгое время продолжает ориентироваться в окружающем мире на ощупь. Проходит немало времени, пока он научится узнавать предметы с помощью зрения.

Рисунок: чувствительный гомункулус. Показаны проекции частей тела человека на область коркового конца анализатора.

Функция слуха обеспечивается точными долями больших полушарий. Раздражение их вызывает простые слуховые ощущения.

Удаление обеих слуховых зон вызывает глухоту, а одностороннее удаление понижает остроту слуха. При повреждении участков коры слуховой зоны может наступить слуховая агнозия: человек слышит, но перестает понимать значение слов. Родной язык становится ему так же непонятен, как и чужой, иностранный, ему незнакомый. Заболевание носит название слуховой агнозии.

Обонятельная зона коры находится на основании мозга, в области парагиппокампальной извилины.

Проекция вкусового анализатора, по-видимому, находится в нижней части постцентральной извилины, куда проецируется чувствительность полости рта и языка.

Лимбическая система.

В конечном мозге располагаются образования (поясная извилина, гиппокамп, миндалевидное тело, область перегородки), составляющие лимбическую систему. Они участвуют в поддержании постоянства внутренней среды организма, регуляции вегетативных функций и формировании эмоций и мотиваций. Эту систему иначе называют «висцеральным мозгом», так как эта часть конечного мозга может рассматриваться как корковое представительство интерорецепторов. Сюда поступает информация от внутренних органов. При раздражении желудка, мочевого пузыря в лимбической коре возникают вызванные потенциалы.

Электрическое раздражение различных областей лимбической системы вызывает изменения вегетативных функций: кровяного давления, дыхания, движений пищеварительного тракта, тонуса матки и мочевого пузыря.

Разрушение отдельных частей лимбической системы приводит к нарушению поведения: животные могут становиться более спокойными или, напротив, агрессивными, легко дающими реакции ярости, изменяется половое поведение. Лимбическая система имеет широкие связи со всеми областями головного мозга, ретикулярной формацией и гипоталамусом. Она обеспечивает высший корковый контроль всех вегетативных функций (сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, обмена веществ и энергии.

Рисунок: образования головного мозга, относящиеся к лимбической системе (круг Папеца).

1 - обонятельная луковица; 2 - обонятельный путь; 3 - обонятельный треугольник; 4 - поясная извилина; 5 - серые включения; 6 - свод; 7 - перешеек поясной извилины; 8 - концевая полоска; 9 - гиппокампальная извилина; 11 - гиппокамп; 12 - сосцевидное тело; 13 - миндалевидное тело; 14 - крючок.

Ассоциативные зоны коры.

Проекционные зоны коры занимают в мозге человека небольшую долю всей поверхности коры. Остальная поверхность занята так называемыми ассоциативными зонами. Нейроны этих областей не связаны ни с органами чувств, ни с мышцами, они осуществляют связь между различными областями коры, интегрируя объединяя все притекающие в кору импульсы в целостные акты научения (чтение, речь, письмо), логического мышления, памяти и обеспечивая возможность целесообразной реакции поведения.

При нарушениях ассоциативных зон появляются агнозии - неспособность узнавания и апраксии - неспособность производить заученные движения. Например, стереоагнозия выражается в том, что человек не может найти на ощупь у себя в кармане ни ключа, ни коробки спичек, хотя зрительно он их сейчас же узнает. Выше приводились примеры зрительной агнозии - неспособность прочесть написанное и слуховой - непонимание значения слов.

При нарушении ассоциативных зон коры может наступить афазия - потеря речи. Афазия может быть моторной и сенсорной. Моторная афазия возникает при поражении задней трети нижней лобной извилины слева, так называемого центра Брока (этот центр находится только в левом полушарии). Больной понимает речь, но сам говорить не может. При сенсорной афазии, поражении центра Вернике в задней части верхней височной извилины, больной речи не понимает.

При аграфии человек разучивается писать, при апраксии - производить заученные движения: зажечь спичку, застегнуть пуговицу, пропеть мелодию и др.

Изучение локализации функции методом условных рефлексов на живом здоровом животном позволило И.П. Павлову обнаружить факты, на основе которых им была построена теория динамической локализации функций в коре, затем блестяще подтвержденная при помощи микроэлектродного исследования нейронов. У собак вырабатывали условные рефлексы, например на зрительные раздражения - свет, различные фигуры - круг, треугольник, а затем удаляли всю затылочную, зрительную, зону коры. После этого условные рефлексы исчезали, но проходило время, и нарушенная функция частично восстанавливалась. Это явление компенсации, или восстановления, функции И.П. Павлов объяснил, высказав мысль о существовании ядра анализатора, расположенного в определенной зоне коры, и рассеянных клеток, разбросанных по всей коре, в зонах других анализаторов. За счет этих сохранившихся рассеянных элементов происходит восстановление утраченной функции. Собака может отличать свет от тьмы, но тонкий анализ, установление различий между кругом и треугольником, ей недоступен, он свойствен только ядру анализатора.

Микроэлектродное отведение потенциалов от отдельных нейронов коры подтвердило наличие рассеянных элементов. Так, в двигательной зоне коры обнаружили клетки, дающие разряд импульсов на зрительные, слуховые, кожные раздражения, а в зрительной зоне коры выявлены нейроны, отвечающие электрическими разрядами на осязательные, звуковые, вестибулярные и обонятельные раздражители. Кроме того, были найдены нейроны, которые отвечают не только на «свой» раздражитель, как теперь говорят, раздражитель своей модальности, своего качества, но и на один – два чужих. Их назвали полисенсорными нейронами .

Динамическая локализация, т. е. способность одних зон замещаться другими, обеспечивает коре высокую надежность.

Общий курс физиологии человека и животных в 2 кн. Кн. 1. Физиология нервной, мышечной и сенсорной систем: Учеб. для биол. и медиц. спец. вузов/ А.Д. Ноздрачев, И.А. Баранникова, А.С. Батуев и др.; Под ред. А.Д. Ноздрачева. – М.: Высш. шк., 1991. – 512 с.

Это чрезвычайно сложная система. Благодаря этому органу люди достигли того уровня развития, который наблюдается сейчас. Что же он собой представляет?

Эволюционное развитие

В современном школьном курсе биологии рассматриваются темы от простых к сложным. Сначала речь идет о клетках, о простейших, бактериях, растениях, грибах. Позднее происходит переход к животным и человеку. В какой-то степени это отображает предположительный ход эволюции. Рассматривая строение, например, червей, легко заметить, что оно гораздо проще, чем у человека или высших животных. Но у этих организмов есть кое-что важное - нервный узел, выполняющий функции мозга.

Передний мозг

Если попросить кого-нибудь нарисовать содержимое черепной коробки человека, скорее всего, будут схематично изображены полушария. Это действительно одна из самых заметных и больших частей. Но передний мозг также вмещает в себя продолговатый. В целом их структура довольно сложна. А если принять во внимание более подробное деление, то можно и вовсе назвать все отделы переднего мозга:

• гиппокамп;
• базальные ганглии;
• большой мозг.

Безусловно, есть и еще более подробное деление, но, как правило, оно интересно только специалистам. Ну а тем, кто просто занимается расширением своего кругозора, будет гораздо более занимательным узнать, чем же заняты все эти отделы. Итак, каковы функции переднего мозга? И почему есть различия между мышлением правшей и левшей?

Функции

Передний мозг включает в себя части, развившиеся самыми последними. И это значит, что именно благодаря им человек обладает теми качествами, что у него есть. И если промежуточный мозг занимается в основном регуляцией обмена веществ, примитивными рефлексами и потребностями, а также простой двигательной активностью, то полушария - это то самое место, где зарождаются осознанные мысли, где происходит обучение и запоминание информации, а также создается нечто новое.

Полушария также условно делятся на несколько частей-зон: теменную, лобную, заднюю и височную. И здесь располагаются клетки, которые занимаются в том числе анализом поступающей извне информации: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые и осязательные центры.

Самое интересное, что с функциональной точки зрения левое и правое полушарие различны. Конечно, известны случаи, когда при повреждении одной части мозга другая брала на себя ее задачи, то есть определенная взаимозаменяемость есть, но в обычном случае ситуация может быть такой: левое полушарие занимается анализом интонации речи другого человека, а правое - интерпретацией смысла сказанного. Именно поэтому левши и правши, у которых более развиты различные части, думают немного по-разному.

Также функции переднего мозга включают в себя память, различную реакцию на внешние раздражители, планирование и построение будущих сценариев и ситуаций. Также тут располагается речевой центр. Здесь происходит вся высшая нервная деятельность: творчество, размышления, идеи.

Довольно интересно и то, что передний мозг активно развивается не только во внутриутробном периоде, но и в первые несколько лет жизни. Каждое новое умение и навык, выученное слово, любая важная информация - все это формирует новые нейронные связи. И эта своеобразная карта уникальна для каждого человека.

• Мыслительные способности не зависят от массы мозга, но коррелируют с такой величиной, как количество извилин.
• Скорость сигналов между нейронами достигает 288 километров в час. К старости этот показатель снижается.
• Мозг потребляет самое большое количество энергии среди человеческих органов - около 20%. Это огромный показатель, учитывая, что его масса по отношению к телу составляет лишь 2%. Также для его нормальной работы необходимо достаточное количество жидкости в организме.
• Утверждение о том, что мозг использует свои ресурсы лишь на 10% - это миф. Одновременно действительно может работать не так много центров, но так или иначе они задействуются все.

Большие полушария представляют собой самые крупные области головного мозга. У человека полушария большого мозга получили максимальное развитие по сравнению с остальными частями, что в значительной степени отличает головной мозг человека и животного. Левое и правое полушария головного мозга отделены друг от друга проходящей по средней линии продольной щелью. Если смотреть на поверхность мозга сверху и сбоку, можно увидеть щелевидное углубление, которое начинается на 1 см кзади от срединной точки между передним и задним полюсами мозга и направляется вглубь. Это центральная (роландова) борозда. Ниже ее по боковой поверхности мозга проходит вторая крупная щельлатеральная (сильвиева) борозда. Функции большого полушария переднего мозга - тема статьи.

1 169250

Фотогалерея: Функции большого полушария переднего мозга

Доли головного мозга

Большие полушария подразделяются на доли, названия которым дают покрывающие их кости: .Лобные доли расположены спереди от роландовой и над сильвиевой бороздой.

Теменная доля лежит позади центральной и над задним участком латеральной борозды; она простилается назад до теменно-затылочной борозды - щели, отделяющей теменную долю от затылочной, которая образует заднюю часть мозга.

Височная доля - это область, расположенная под сильвиевой бороздой и граничащая сзади с затылочной долей.

Поскольку головной мозг интенсивно растет еще до рождения, мозговая кора начинает увеличивать свою поверхность, образуя складки, что приводит к формированию характерного внешнего вида мозга, напоминающего грецкий орех. Эти складки известны как извилины, разделяющие их углубления называют бороздами. Определенные борозды у всех людей располагаются на одном и том же месте, поэтому используются в качестве ориентиров для разделения головного мозга на четыре доли.

Развитие извилин и борозд

Борозды и извилины начинают появляться на 3-4-м месяце развития плода. До этого момента поверхность мозга остается гладкой, как головной мозг птиц или земноводных. Формирование складчатой структуры обеспечивает увеличение площади поверхности мозговой коры в условиях ограниченного объема черепной коробки. Разные участки коры головного мозга выполняют определенные, высокоспециализированные функции. Кору головного мозга можно разделить на следующие области:

Моторные зоны - инициируют и контролируют движения тела. Первичная моторная зона управляет произвольными движениями противоположной стороны тела. Прямо перед моторной зоной коры расположена так называемая премоторная кора, а третья область - дополнительная моторная зона - залегает на внутренней поверхности лобной доли.

Сенсорные зоны мозговой коры воспринимают и обобщают информацию от чувствительных рецепторов всего тела. Первичная соматосенсорная зона получает информацию от противоположной стороны тела в виде импульсов от чувствительных рецепторов осязания, боли, температуры и положения суставов и мышц (проприоцептивные рецепторы).

Поверхность тела человека имеет свои «представительства» в сенсорных и моторных участках коры головного мозга, которые организованы определенным образом. Канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд, практиковавший в 1950-х годах, создал своеобразную карту сенсорных зон мозговой коры, которые воспринимают информацию от различных участков организма. В рамках своих исследований он проводил опыты, в которых предлагал человеку под местной анестезией описать свои ощущения в момент, когда он стимулировал определенные участки поверхности головного мозга. Пенфилд выяснил, что стимуляция постцентральной извилины вызывала тактильные ощущения в специфических областях на противоположной половине тела. Другие исследования показали, что объем моторной коры, отвечающей за различные области тела человека, в большей степени зависит от уровня сложности и точности выполняемых движений, чем от силы и объема мышечной массы. Кора головного мозга состоит из двух основных слоев: серое вещество - тонкий слой нервных и глиальных клеток толщиной около 2-А мм и белое вещество, которое образовано нервными волокнами (аксонами) и глиальными клетками.

Поверхность больших полушарий покрыта слоем серого вещества, толщина которого в разных участках мозга колеблется от 2 до 4 мм. Серое вещество образовано телами нервных клеток (нейронов) и глиальных клеток, выполняющих поддерживающую функцию. На большей части мозговой коры под микроскопом могут быть обнаружены шесть отдельных слоев клеток.

Нейроны мозговой коры

• Пирамидные клетки получили свое название благодаря форме тела нейрона, которое напоминает пирамиду; их аксоны (нервные волокна) выходят из мозговой коры и несут информацию в другие участки мозга.
• Непирамидые клетки (все остальные) предназначены для восприятия и обработки информации из других источников.

Толщина шести слоев клеток, образующих мозговую кору, сильно колеблется в зависимости от участка головного мозга. Немецкий невролог Корбиниан Бродман (1868-191)исследовал эти различия путем окрашивания нервных клеток и рассматривания их под микроскопом. Результатом научных изысканий Бродмана явилось разделение церебральной коры на 50 отдельных участков на основании определенных анатомических критериев. Последующие исследования показали, что выделенные таким образом «поля Бродмана» играют специфическую физиологическую роль и имеют своеобразные способы взаимодействия.

Шошина Вера Николаевна

Терапевт, образование: Северный медицинский университет. Стаж работы 10 лет.

Написано статей

Ученые считают загадкой науки головной мозг человека и его функции. Мы уже много знаем о его и работе, поэтому в состоянии лечить многочисленные заболевания, считавшиеся смертельными. Знания о структуре и работе больших полушарий играют важную роль в понимании функционирования мозга, а также помогают разбираться в проблемах, которые возникают при заболеваниях и .

Состояния и патологии, приводившие к тяжелейшим последствиям и даже к смерти, поддаются оперативному и консервативному лечению, возвращая людей к нормальной жизни после серьезных травм и сложных хирургических вмешательств.

Строение больших полушарий

Спинной мозг человека соединен с головным и вплоть до среднего мозга выглядит цельным элементом. Затем он делится на две симметричные, но неоднозначные по функциям половины, которые называются «большие полушария головного мозга».

Обе вместе носят название переднего. Соединительный элемент между ними – мозолистое тело. Часть, расположенная снизу, носит название «основание мозга».

Отличаясь от строения органа других млекопитающих величиной, большие полушария Хомо Сапиенс развиты и закрывают собой промежуточный и средний. По величине с ними могут сравниться только аналогичные образования у дельфинов и некоторых видов высших приматов.

Структура тканей включает два типа вещества:

• Серое, формирующее наружный слой или кору головного мозга. Это вещество в виде подкорковых структур рассеяно по массе белого.
• Белое, представляющее собой внутреннюю массу мозгового вещества, преобладающую по объему. Оно формирует проводящие пути.

Органы, их функции и слаженная работа всех систем контролируется корой БП. Она представляет собой тончайший слой в несколько миллиметров серого вещества, состоящего из тел нейронов. Кора является главной частью мозга. Она покрывает поверхность переднего и отличается большой площадью из-за того, что полушария имеют выраженную складчатость, которая называется бороздами и извилинами. Примерная поверхность занимает от 2000 до 2500 квадратных сантиметров.

Строение и особенности коры больших полушарий головного мозга обуславливает нашу интерактивность, то есть возможность вступать в контакт с окружением, оценивать его, получать важнейшие данные.

У нее достаточно сложная организация и оригинальное строение, структура. Она испещрена глубокими бороздами и складками, которые называются извилинами. Наиболее глубокие из всех разделяют весь передний мозг (каждое из полушарий) на доли:

• Лобная.
• Височная.
• Теменная.
• Затылочная.
• Островок.

Под затылочными долями находится мозжечок, или «малый мозг». У него три пары «ножек», через которые он получает крайне важную информацию из коры, спинного, ствола головного, ганглиев и других источников. Это крайне важная часть, хоть и незначительная по размерам.

Он выполняет функции коррекции погрешностей, которые могут закрасться с поступающими и исходящими сигналами. В нем содержится до 10% нейронов, которыми располагает центральная нервная система человека. Особенно богат ими так называемый зернистый слой.

Функции

Основная деятельность БП связана со следующими важнейшими человеческими функциями и качествами:

• Мышление.
• Память.
• Речь.
• Проявления и особенности личности.
• Творческие способности, таланты и умения.

Большие полушария неодинаковы – они отвечают за разные функции. Правое несет ответственность за и всему, что с ним связано. Левое полушарие связано с абстрактным и возможностью говорить. Так что при заболеваниях и травмах этого участка мозга человек лишается связной речи.

Полушария отделяются друг от друга продольной щелью, в глубине которой находится мозолистое тело, соединяющее их друг с другом. Поперечная разделяет затылочные доли от мозжечка, а он граничит с продолговатым мозгом, соединяющимся со спинным. Вес больших полушарий составляет от 78 до 90% массы органа.

Кора полушарий большого мозга имеет слои, формирующие ее архитектонику:

• Молекулярный.
• Наружный зернистый.
• Слой пирамидальных нейронов.
• Внутренний зернистый.
• Ганглионарный слой. Его еще называют внутренний пирамидный или клетки Беца.
• Мультиморфные клетки.

Кора – это высокоорганизованный анализатор, позволяющий обрабатывать получаемую извне информацию через органы чувств – зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Она содержит больше клеточной жидкости, чем белое вещество, снабжена большим количеством кровеносных сосудов. Кора больших полушарий участвует в формировании кортикальных рефлексов.

Борозды и извилины

Поверхность большого мозга покрыта так называемым паллиумом, или плащом. Именно он образует складки, которые принято называть извилинами и бороздами. Состоит паллиум из серого и белого вещества.

Большие полушария головного мозга покрыты узнаваемой глубокой складчатостью, образованной бороздами и извилинами. Они придают человеческому мозгу характерный вид, увеличивая площадь коры. Рисунок извилин индивидуален не только для каждой конкретной личности, но и даже для полушарий одного мозга.

Каждое из них имеет строение, состоящее из разных видов поверхностей:

• Верхнелатеральная поверхность, имеющая выпуклую форму и непосредственно прилегающая к внутренней части свода черепа.
• Нижняя, располагающаяся передним и средним участком глубоко на основании черепа, а задним – на верхней части мозжечка.
• Медиальная поверхность, находящаяся по направлению к щели, разделяющей оба полушария.

Каждый из отделов мозга имеет собственный «рисунок» извилин и борозд.

Борозды принято делить на три категории:

• Первая, или постоянные, главные. Их 10, они менее других подвержены изменениям, возникают на ранних этапах формирования мозга и имеют общие черты для всех людей и животных.
• Вторая категория, или непостоянные борозды. Они представляют собой складки на поверхности полушарий, индивидуальные для конкретной особи. Они могут иметь различное количество или даже полностью отсутствовать. Непостоянные борозды глубокие, но мельче, чем представители первой категории.
• Третья, или непостоянные борозды – бороздки. Они обычно намного меньше и мельче, чем предыдущие, имеют различные меняющиеся очертания, их расположение связано с этническими чертами или персональными особенностями. Бороздки третьей категории не передаются по наследству.

Рисунок можно сравнить с отпечатками пальцев, так как он отличается индивидуальностью и никогда не бывает полностью идентичным даже у ближайших родственников.

Последствия повреждения долей БП

Кора больших полушарий человеческого головного мозга не дублирует структур подкорки, поэтому любое ее повреждение влечет за собой различные нарушения. Они отличаются в зависимости от того, какой участок оказывается травмированным. Интересно, что в коре нет конкретных центров управления отдельными мышцами, а только общий набор «правил» их работы.

Повреждения определенных долей больших полушарий приводят к следующим последствиям:

• Лобная – наибольшая часть. Две лобные части составляют половину всего переднего мозга. Кора этой доли называется ассоциативной, потому что вся информация приходит именно в этот участок. Она ответственна за речь, поведение, чувства, обучение. При серьезных травмах этой части головного мозга, образовании опухолей, кровоизлияний у человека нарушаются связи между видом, вкусом, запахом, формой предмета и его названием, то есть, например, пациент видит яблоко, может его понюхать, потрогать и съесть, но не понимает, что именно у него в руках. Также в центральной передней расположена двигательная. Ее повреждение приводит к изменению поведения, расстройствам координации и движения. Установлено, что врожденная недоразвитость лобной доли или ее повреждение в раннем детском возрасте, особенно участка, отвечающего за эмоции, приводит к появлению антисоциальных личностей и серийных убийц, опасных маньяков и просто социопатов, мелких домашних тиранов, страдающих отсутствием эмпатии. Центры, отвечающие за обоняние и вкус, расположены на внутренних поверхностях лобных и височных долей, поэтому травмы этих участков мозга зачастую приводят к нарушению или полной потере этих функций.
• Височная область отвечает за слуховой центр. Кроме полной или частичной глухоты патологии в этой зоне могут приводить к так называемой сенсорной афазии Вернике или глухоте на слова. Пациент способен все прекрасно слышать, но слов он попросту не понимает, словно с ним разговаривают на незнакомом иностранном языке. Возникает такая афазия при поражении аналитического центра речи (центра Вернике).
• Теменная часть, а именно ее центральная задняя извилина, управляет кожно-мышечной чувствительностью. Поэтому ее повреждение влечет за собой утрату этих ощущений или сильное их притупление. Поражение передней части темени приводит к проблемам с точными движениями, центральная отвечает за основные движения, а задняя – за осязательные функции. Травмы или заболевания этих областей провоцируют соответствующие проблемы со здоровьем.
• Затылочная доля имеет зрительный центр, призванный регулировать, опознавать и обрабатывать информацию, поступающую от органов зрения. Любые проблемы в этой зоне сказываются на качестве , а сильные травмы могут вызвать слепоту – временную или постоянную. Верхняя часть затылочной области отвечает за зрительное узнавание, поэтому человек с проблемами на этом участке не может распознавать лица или не воспринимает окружение.
• Островковая область не видна, если рассматривать поверхность головного мозга. Многие ученые не выделяют ее как отдельный элемент полушарий, а считают частью других долей. Поэтому характеристики патологий такие же, как и у ближайших отделов – лобного и височного.

Строение головного мозга постепенно приоткрывает все свои тайны, позволяя ученым узнавать взаимосвязи между его отдельными частями и поведением, характером, здоровьем и эмоциями человека. В нем еще много неизвестного, но тщательное изучение позволяет углубиться в источники множества заболеваний, которые еще недавно считались неизлечимыми.

При всем сходстве нашего мозга с аналогичными структурами других млекопитающих орган человека и большие полушария в первую очередь – это уникальное создание природы, которое и делает нас людьми разумными.

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.

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.

Объединяет:

• 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. – 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 , которые помогают перенести боль.

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.

Теменная доля:

• 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.