Формирование мозга у человека. Формирование мозга от момента оплодотворения до рождения. Развитие правого полушария мозга

Самая большая загадка для ученых - не безграничность космоса или образование Земли, а человеческий мозг. Его возможности превышают способности любого современного компьютера. Мышление, прогнозирование и планирование, эмоции и чувства, наконец, сознание — все эти присущие человеку процессы, так или иначе, протекают в пределах небольшого пространства черепной коробки. Работа человеческого мозга и ее изучение связаны гораздо сильнее, чем любые другие объекты и способы исследования. В данном случае они практически совпадают. Мозг человека изучается при помощи мозга человека. Возможность понять протекающие в голове процессы фактически зависит от способностей «мыслительной машины» познавать саму себя.

Структура

Сегодня довольно много известно о строении головного мозга. Он состоит из двух полушарий, напоминающих половинки грецкого ореха, покрытых тонкой серой оболочкой. Это кора больших полушарий. Каждая из половинок условно поделена на несколько долей. Самые древние в эволюционном плане отделы мозга, лимбическая система и ствол, находятся под мозолистым телом, соединяющим два полушария.

Человеческий мозг состоит из клеток нескольких разновидностей. Большая часть из них — это глиальные клетки. Они выполняют функцию соединения остальных элементов в единое целое, а также принимают участие в усилении и синхронизации электрической активности. Примерно десятая часть клеток мозга — это нейроны различных форм. Они передают и принимают электрические импульсы при помощи отростков: длинных аксонов, транслирующих информацию от тела нейрона дальше, и коротких дендритов, принимающих сигнал от других клеток. Соприкасающиеся аксоны и дендриты образуют синапсы, места передачи информации. Длинный отросток выделяет в полость синапса нейромедиатор, химическое вещество, влияющее на работу клетки, оно попадает на дендрит и приводит к торможению или возбуждению нейрона. Сигнал передается по всем связанным клеткам. В результате очень быстро возбуждается или тормозится работа большого числа нейронов.

Некоторые особенности развития

Человеческий мозг, как и любой другой орган тела, проходит определенные стадии своего формирования. Ребенок появляется на свет, так сказать, не в полной боевой готовности: процесс развития мозга на этом не завершается. Наиболее активные его отделы в этот период находятся в древних структурах, отвечающих за рефлексы и инстинкты. Кора функционирует хуже, поскольку состоит из большого числа незрелых нейронов. С возрастом человеческий головной мозг утрачивает часть из этих клеток, зато приобретает множество прочных и упорядоченных связей между оставшимися. Погибают «лишние» нейроны, не нашедшие себе места в образовавшихся структурах. На сколько работает человеческий мозг, по-видимому, зависит от качества связей, а не от количества клеток.

Распространенный миф

Понимание особенностей развития головного мозга помогает определить несоответствие реальности некоторых привычных представлений о работе этого органа. Бытует мнение, что человеческий мозг работает на процентов 90-95 меньше, чем может, то есть используется примерно его десятая часть, а остальная таинственно дремлет. Если перечитать вышеизложенное, становится понятно, что не использующиеся нейроны не могут долго существовать — они погибают. Скорее всего, подобная ошибка — результат бытовавших некоторое время назад представлений, что работают только те нейроны, которые передают импульс. Однако в единицу времени в подобном состоянии находится лишь некоторые клетки, связанные с необходимыми сейчас человеку действиями: движением, речью, мышлением. Спустя несколько минут или часов им на смену приходят другие, ранее «молчавшие».

Таким образом, в течение определенного времени в работе тела участвует весь мозг, сначала одними своими частями, затем другими. Одновременная активация всех нейронов, которая подразумевает столь желанную многими 100% работу мозга, может привести к своеобразному короткому замыканию: человек будет галлюцинировать, испытывать боль и все возможные ощущения, содрогаться всем телом.

Связи

Получается, нельзя говорить, что какая-то часть мозга не работает. Однако способности человеческого мозга используются, действительно, не полностью. Дело, правда, не в «спящих» нейронах, а в количестве и качестве связей между клетками. Любое повторяющееся действие, ощущение или мысль закрепляются на уровне нейронов. Чем больше повторений, тем прочнее связь. Соответственно, более полноценное использование мозга предполагает построение новых связей. На этом построено обучение. Детский мозг еще не имеет стойких связей, они формируются и закрепляются в процессе знакомства ребенка с миром. С возрастом внести изменения в сложившуюся структуру становится все сложнее, поэтому дети легче обучаются. Тем не менее, при желании развить способности человеческого мозга можно в любом возрасте.

Невероятно, но факт

Способность образовывать новые связи и переобучаться дает поразительные результаты. Известны случаи, когда она преодолевала все грани возможного. Человеческий мозг — структура нелинейная. Со всей определенностью в нем нельзя выделить зоны, которые выполняют одну конкретную функцию и никакую больше. Более того, при необходимости части головного мозга могут брать на себя «обязанности» травмированных зон.

Так произошло с Говардом Рокетом, в результате инсульта обреченным на инвалидное кресло. Он не пожелал сдаваться и с помощью ряда упражнений пытался разрабатывать парализованные руку и ногу. В результате каждодневного упорного труда через 12 лет он смог не только нормально ходить, но и танцевать. Его головной мозг очень медленно и постепенно перенастроился таким образом, чтобы непострадавшие его части смогли выполнять функции, необходимые для нормального движения.

Паранормальные способности

Пластичность головного мозга - не единственная его особенность, поражающая ученых. Нейробиологи не обходят своим вниманием и такие явления, как телепатия или ясновидение. В лабораториях ставятся эксперименты, призванные доказать или опровергнуть возможность таких способностей. Исследования американских и английских ученых дают интересные результаты, позволяющие предположить, что их существование - не миф. Однако окончательного решения нейробиологи пока не вынесли: для официальной науки по-прежнему есть определенные грани возможного, человеческий мозг через них переступить, как считается, не может.

Работа над собой

В детстве по мере отмирания не нашедших себе «места» нейронов исчезает способность помнить все и сразу. Так называемая эйдетическая память встречается у малышей достаточно часто, у взрослых — это крайне редкий феномен. Однако человеческий мозг представляет собой орган и, как любая другая часть тела, он поддается тренировке. А значит, можно и память улучшить, и интеллект подтянуть, и творческое мышление развить. Важно только помнить, что развитие человеческого мозга — дело не одного дня. Тренировки должны быть регулярными независимо от поставленных целей.

Непривычно

Новые связи образуются в тот момент, когда человек делает что-то не как обычно. Простейший пример: на работу можно добраться несколькими путями, но по привычке мы всегда выбираем один и тот же. Задача — выбирать каждый день новую дорогу. Это элементарное действие принесет плоды: мозг будет вынужден не только определять путь, но и регистрировать новые визуальные сигналы, идущие от неизвестных ранее улиц и домов.

В число подобных тренировок можно отнести и использование левой руки там, где привычна правая (и наоборот, для левшей). Писать, печатать, держать мышку так неудобно, зато, как показывают эксперименты, уже спустя месяц таких тренировок значительно усилится творческое мышление и фантазия.

Чтение

О пользе книг нам говорят с самого детства. И это не пустые слова: чтение способствует повышению активности мозга в противоположность просмотру телевизора. Книги помогают развиваться фантазии. Под стать им действуют кроссворды, ребусы, игры на логику, шахматы. Они стимулируют мышление, заставляют нас пользоваться теми возможностями головного мозга, которые обычно не востребованы.

Физические упражнения

На сколько работает человеческий мозг, на всю мощность или нет, зависит и от нагрузки на все тело. Доказано, что физические тренировки за счет обогащения крови кислородом положительно сказываются на активности мозга. Кроме того, удовольствие, которое получает тело в процессе регулярных упражнений, улучшает общее состояние и настроение.

Существует большое число способов повысить активность головного мозга. Среди них есть и специально разработанные, и крайне простые, к которым мы, сами того не зная, прибегаем каждый день. Главное — это последовательность и регулярность. Если сделать каждое упражнение по разу, существенного эффекта не последует. Ощущение дискомфорта, возникающее вначале - не повод бросать, а сигнал, что это упражнение заставляет мозг работать.

До рождения существует лишь один приоритет: защита развития мозга «в матке», ибо среда постепенно берет верх над генетическими факторами. Тонкий процесс, несовместимый с алкоголем и стрессом.

Всё начинается через три недели после зачатия, когда зародыш формируется в виде трех лепестков различных клеток, один из которых приступит к созданию наметки нервного канала. Этот примитивный канал будет усложняться, что даст в конце концов потрясающий инструмент - мозг, способный учиться, принимать решения, размышлять, творить, любить...

Этот процесс столь сложен, что для его завершения требуется не менее двадцати лет! Великое открытие нейронаук последнего десятилетия: мозг «в матке» не слеп, не глух к внешнему миру. Зародышевый мозг меняется не в наглухо закрытом пространстве. Конечно, давление генетики диктует календарь крупнейших событий, но давление среды меняет программу, заложенную в момент зачатия. Под средой следует понимать другие органы зародыша и материнскую и внематеринскую среду.

После исследования мозга зародышей у животных выявилось, что во время развития среда постепенно берет верх над генетической программой. Природа «чувствует», какие изменения надо вносить в зависимости от событий. Любой внешний фактор, действующий на зародыш, может иметь прямое воздействие на развитие его мозга.
Первое обязательное условие для будущей матери: прием фолиевой кислоты (витамин В9) даже до зачатия. Сегодня известно, что риск развития двух пороков нервного канала, миелоарафии и врожденного раздвоения позвоночника, может быть снижен ежедневным приемом 0,4 мг фолиевой кислоты. Более того, ее надо принимать в момент формирования этого канала, между 24 и 26 днем беременности, когда женщина еще может и не знать о ней. Поэтому прием витамина В9 необходим тогда, когда женщина готовится забеременеть.

Между 10 и 20 неделями беременности происходит нейрогенез: стволовые клетки, расположенные в нервном канале, размножаются и дифференцируются, образуя запас в 100 миллиардов нейронов. Затем происходит миграция между 12 и 24 неделями. Эти новые нейроны собираются в шесть расположенных друг над другом слоев. Это будущая кора головного мозга, слой извилин, который покрывает оба полушария мозга, вместилища всех развитых мозговых функций. Каждый нейрон запрограммирован на занятие определенного места и создания синапсов (зоны связей) с остальными нейронами. Потом в один прекрасный день пробегает искра. Электрический поток впервые пробегает по этим цепям. Мозг становится функциональным.

Все эти этапы крайне уязвимы. Нужно внимательно относиться ко всему, что поглощается, а алкоголь - наихудшее вещество. Он отрицательно действует на все этапы развития мозга и все типы клеток. Это вызовет у ребенка нежелательные симптомы: нарушения тонкой моторности, поведения, снижения КИ, и все это со временем только ухудшается. Порогового эффекта не существует. Метаболизм алкоголя у каждой женщины свой, и невозможно предсказать, каков порог уязвимости зародыша.

Еще одна опасность - стресс. Он делает хрупким мозг зародыша, удваивая количество гормонов стресса (один из них кортизол) в крови. И увеличивает риск преждевременных родов. А преждевременные роды - не идеальное решение для хорошего развития мозга. Родившиеся ранее 28 недель рискуют столкнуться с моторными, познавательными, поведенческими проблемами. Из детей, родившихся на 24-25 неделе, за которыми велось наблюдение до шести лет, у половины наблюдались серьезные отставания развития, у четверти - среднее, а четверть обошлась без последствий.

Как избежать подобных драм? Сейчас проходят тесты известной молекулы, мелатонина, которая способствует ремонту повреждений. Клинические испытания по преждевременно родившимся детям (до 28 недель) уже начались. Этим детям с момента рождения будет даваться мелатонин. Результаты будут получены через год.

ПРИОРИТЕТ СВЯЗЯМ

К количеству нейронов, которыми мы располагаем, добавляется качество сетей, которые мы создаем. Возврат к великим принципам мозговых механизмов.

Лексика

1. Серое вещество
Оно включает в себя клеточные тела нейронов и их дендриты, а также концевые разветвления аксонов. Именно здесь образуются синапсы.
Белое вещество
Оно соответствует миелиновой броне, которая покрывает аксоны. Аксоны собираются в сети, соединяющие различные зоны мозга между собой.
2. Нейрон
Функциональная единица нервной системы. Состоит из клеточного тела с ядром и разветвлениями: единственный аксон, который выдает электрический сигнал, многочисленные дендриты его принимают.
3. Миелин
Состоит из жирных кислот и образует оболочку вокруг аксона. Вместо постоянного потока, электрический импульс путешествует «скачками» между этими оболочками, ускоряя скорость распространения. В подростковом возрасте, возрасте всех перемен, он меняется с 0,5 м/с до 120 м/с.
4. Синапс
Зона функционального контакта, которая устанавливается между двумя нейронами или нейроном и клеткой (к примеру, мускульной). Благодаря синапсу, проходит нервный импульс.

Мозг специализируется

В Национальном Институте Психического Здоровья в один фильм были собраны трехмерные клише томографии людей в возрасте от 5 до 20 лет.

Впервые показано, что у подростков наблюдается потеря серого вещества. С 1991 г. каждые два года дети проходили томографию. Вывод: серое вещество находится на пике между 11 годами (девочки) и 13 годами (мальчики) потом снижается, а белое вещество увеличивается в объеме. Знак, что мозг специализируется (удаление связей) и становится более эффективным (миелинизация аксонов).

Вечная пластичность

Новые синапсы создаются постоянно с момента внутриматочной жизни до самой смерти под воздействием различных стимулов и обучения. Чем чаще через синапс проходит нервный импульс, тем сильнее он увеличивается в размерах и становится эффективней. Меньше использования, ниже эффективность. Возможно даже исчезновение.

Очень высокая скорость

Во время созревания мозга в течение детства и отрочества некоторые аксоны покрываются миелином ради резкого ускорения нервных импульсов.

От 0 до 10 лет - «Большой Взрыв» синапсов

Нейроны, полученные от рождения, стремятся установить связи: начинается великое обучение. Наилучшая стимуляция? Слово, родительская забота. Ловушка: телевизор и программы по «производству гениев».
У ребенка двух с половиной лет словарный запас равен 200 словам. Он уже говорит, задает родителям вопросы. Он исследует окружающий мир, до всего дотрагивается, не осознавая опасности. То карабкается на стул за пирожным в буфете, если терпит неудачу, требует, пока не добьется желаемого... В его черепе идет настоящее вулканическое извержение! В его возрасте в строящейся коре головного мозга ежесекундно возникают сотни миллионов синапсов. Его мозг переживает «Большой Взрыв» синапсов.

Представьте себе ткань в постоянной перестройке: 100 миллиардов нейронов, данных при рождении, не делятся, но выбрасывают аксонные ответветвления (передатчики), как щупальца в поиске многочисленных контактов для передачи нервных сигналов. Качество мозга определяется богатством связей. Можно ли способствовать этому процессу у ребенка? Да, отвечает наука, и, прежде всего, родительскими заботами. После рождения реакция некоторых генов усиливается на изменения внешнего мира. И здесь важнейшую роль играют родительские заботы. Было доказано, что у грызунов отсутствие матери или отца после рождения нарушает топологическое распределение синапсов некоторых нейронов лимбической коры (мозг эмоций). И это нарушение сохраняется у взрослой особи. Кроме того, богатство связей некоторых синаптических цепей, похоже, пропорционально объему материнских забот по отношению к новорожденному!

После первого этапа расширения наступает время сокращения синапсов. Мозг находится под воздействием последовательных волн производства и удаления синапсов. Каждая волна соответствует критическому периоду развития, когда облегчаются разные типы обучения - ходьба, язык, чтение, подвижность и т.д. Это продолжается до завершения подросткового периода...

Как только критический период завершается, индивидууму уже труднее обучаться. Первостепенная задача - стимуляция ребенка в эти критические периоды. Исследования, проведенные в сиротских приютах, показали, что дети, не получившие никакой стимуляции, страдают от задержек в развитии, которые трудно восполнить позже. Напротив, можно задать себе вопрос, а возможно ли ускорение развития?

В 1997 году Хиллари Клинтон, в бытность ее мужа президентом США, организовала конференцию «Обучение младенцев и мозг». На ней был поднят вопрос познавательного развития, вылившийся по ту сторону Атлантики в страстные дебаты. В заключение было решено подвигнуть родителей на тренировку своих детей путем музыкальных уроков, чтения вслух и многочисленных контактов.

Основной целью была стимуляция развития детей из неблагополучной среды. Но маркетинг, как всегда, одержал верх. Тут же появились диски с программами стимуляции младенцев. И теперь такие программы, как «Бэби Эйнштейн», «Бэби Мозг» и «Бэби Гений» продаются, словно горячие пирожки. К примеру, «Бэби Эйнштейн» предлагает для трехмесячных младенцев программу «побуждения к использованию моторных способностей» или «обучения малышей словам и языковым знакам», начиная с 9 месяцев. И родители усаживают малышей перед этими программами, думая, что этим улучшат их способности...

Заблуждение! В 2007 году появилось исследование в виде опровержения в «Журнале Педиатрии». После телефонного опроса 1000 родителей о времени, которое проводят перед телевизором их дети возрастом менее двух лет, и количеству слов, которые они узнали, упал нож гильотины: нет никакой корреляции между сидением перед телевизором и обучением языку. Хуже того - те, кто смотрел «бэби-программы», на 17% медленнее обучались языку, чем те, кто не смотрел.

Если быть точнее, усвоение словаря замедляется у младенцев в возрасте 8- 16 месяцев и не имеет негативных последствий у детей от 17 до 24 месяцев. Отчаиваться не стоит. Ничто не указывает, что видео ведет к постоянным повреждениям. Но лучше убрать диски, а достать ключи, горшки или кастрюльки, с которыми младенцы любят играть больше.

Что касается телевидения, оно может вызвать проблемы концентрации внимания и расстройства сна в возрасте до двух лет. Кстати, шведские педиатры запретили телевидение для этого возраста. Напротив, после пяти или шести лет соответствующие умные программы могут обеспечить стимуляцию.

Что же делать, чтобы стимулировать развитие мозга ребенка? Ответ: разговаивать с ним! Даже, когда он еще не может говорить, он картографирует язык по звукам, которые слышит. Младенцы похожи на компьютер без подключенной печати. Они не могут воспроизвести то, что складируют в голове. Более того, теория и исследования показывают, что ранние разговоры с младенцами являются подготовкой в их будущем развитии способностей к чтению. Родителям не стоит излишне рефлексировать. Наука предписывает делать то, что мы уже делаем с нашими детьми: разговаривать, играть, строить гримасы, интересоваться ими. Только надо найти время делать это.

С 10 до 18 лет - нервный поток набирает наивысшую скорость

Возраст, когда все ускоряется: формируется личность, и мозг принимает окончательную форму, отбирая нужные нейроны и связи. Эта фаза обычно совпадает с высокой уязвимостью индивидуума.

Подростки эгоцентричны, ленивы, иррациональны. Это «неблагодарный возраст», когда молодые интересуются видеоиграми, алкоголем и наркотиками... Таковы самые распространенные мнения по поводу этого периода перехода от детства к взрослой жизни. Реальность несколько иная.

Громадное большинство молодежи (80%) чувствуют себя хорошо и удовлетворены своим взрослением. Многие позже будут вспоминать об этом периоде как о самом счастливом. На самом деле половая зрелость является козырем. Это возраст интенсивного творчества, размышления, ума, даже гениальности, когда видишь, как молодежь осваивает новые технологии.

Возраст, когда формируется личность, а мозг мало-помалу обретает свою окончательную форму. И это происходит благодаря двум параллельным явлениям: устранению и миелинизации. До начала половой зрелости плотность синапсов поддерживается на самом высоком уровне. Более никогда у индивидуума не бывает такого количества синапсов. С момента половой зрелости начинается великое устранение синапсов. Например, у обезьян плотность синапсов уменьшается на 40%.

Почему такая гекатомба? Мозг освобождается от нейронов и связей, которые уже не нужны для развития цепей. Во время этой пластической операции лучшим для подростка будет обеспечение богатого взаимодействия с структурированной сенсорной и социокультурной средой, широко открытой новому.
Параллельно с синаптическим устранением происходит миелинизация, которая началась в детстве, а теперь усилилась и завершилась: аксоны, передаточные волокна нейронов, покрываются броней из миелина (богатого гликопротеином). Нервный поток будет двигаться вдоль аксона не в постоянном режиме, а перескакивая через броню. Результат: скорость передачи нервного потока переходит от 0,5 м/с к 120 м/с. Коляска превращается в болид!

Иначе говоря, мозг подростка отбирает наиболее полезные нейроны и связи, одновременно превращая кабели передачи в высокоскоростное оптоволокно: происходит специализация. Все эти явления, вначале обнаруженные у обезьян, были найдены и у человека. Нынешние томографические методы исследования проследили созревание мозга с 5 лет до взрослого состояния. Из этого ученые вывели гипотезу, что незрелость предлобной коры у подростка может объяснять характерные импульсивное и рисковое поведение. Есть какая-то несправедливость в ожидании, что подросток проявит организационные данные или умение принимать решения на уровне взрослого человека, пока его мозг не сформируется окончательно.

Но в августе прошлого года в этот сад был брошен камень. Было проведено трехгодовое исследование 91 молодого человека в возрасте от 12 до 18 лет, а их рисковое поведение оценивалось специальной анкетой. Их мозг обследовался специальным томографом, который визуализирует пучки миелинизированных аксонов, тонкую структуру белого вещества. Наблюдения показали, что вместо незрелой коры у рисковых подростков есть волокна белого вещества, которые больше похожи на такие же волокна у взрослых, чем на волокна более осторожных молодых. Это не меняет сути исследований, но добавляет в них новые сложности. Быть может, наиболее зрелые испытывают меньшую тоску, а потому более склонны идти на риск...

Правда, есть мнение, что эти исследование были заранее предсказуемы: подросток характеризуется своей любовью к риску. Но это неправда. Многие подростки не идут на риск. Даже в случае зависимости. Три четверти подростков не пьют. Для остальной четверти опасность для мозга велика. Такой подросток крайне уязвим, поскольку он еще формируется. И чем раньше он начинает пробовать алкоголь или наркотик, тем проблема серьезней.
В 2009 году было проведено исследование последствий избыточного потребления алкоголя для мозга. Проверили 36 молодых людей в возрасте от 16 до 19 лет, половина из которых побывали в состоянии крайнего опьянения. Все прошли тесты на томографе и познавательные тесты. Результат: есть повреждения белого вещества и ухудшение познавательных тестов у подростков, которые употребляют алкоголь.

Что касается конопли, была показана статистическая связь между потреблением наркотика и риском шизофрении у хрупких личностей. Наркотик также способствует развитию депрессии. В таком случае родителям и молодым следует обращаться в наркологическую консультацию. Но главное - надо сказать родителям, что, в противовес принятому мнению, они много значат для подростка. Секрет в том, чтобы адаптировать свое поведение к его возрасту. Держать за руку и сопровождать, но не направлять. А равнодушие равнозначно отказу от общения.

С 20 до 60 лет - постоянное обновление

Мозг продолжает создавать синапсы, которые свидеельствуют о высокой способности адаптации. Но для осуществления новых связей необходимо постоянно питать мозг.

После 30-40 лет при активной жизни наш мозг беспрестанно работает с утра до вечера, получает информацию, запоминает, анализирует, решает... и обеспечивает все ментальные функции: речь, мышление или память, а также занимается регулировкой жизненных функций (сердцебиение, дыхание кишечный транзит...) и осуществляет сенситивные функции. И все это без всякого напряжения! И только при возникновении трудностей - затруднения при нахождении слова, головокружение, головная боль - мы начинаем беспокоиться о своем здоровье. Тогда мы осознаем его нужды. Однако мозгом надо заниматься постоянно, если мы хотим сохранить его эффективность и помешать его разрушению.

Развитие мозга заканчивается к 25 годам. Основные цепи выстроились и стабилизировались, а предлобная доля, вместилище высших познавательных действий, окончательно созрела. В этом возрасте мозг выходит на пик своего могущества. Затем идетт спокойное угасание.

Начинается все с падением способностей к тонкому обучению (музыкальный инструмент, иностранный язык...). Ибо, в противовес устоявшемуся мнению, потеря нейронов в зрелом возрасте невысока. Она значительна лишь в случае нейродегеративных заболеваний.

Первая хорошая новость - у мозга есть ресурсы. Две зоны - по крайней мере - продолжают производить новые нейроны на уровне гиппокампа и обонятельной шишки, что обеспечивает мозгу относительную нейронную пластичность и некоторые восстановительные возможности.

Но самое главное - мозг не теряет своей удивительной способности изменять и создавать новые синапсы. Синаптическая пластичность, столь явная в детстве, покидает нас не полностью. У взрослого человека до самой смерти существует синаптогенез. Он позволяет постоянно прогрессировать и почти точно приспосабливаться к жизненным изменениям.

Именно связи обеспечивают функционирование мозга. Во время обучения повторяющиеся стимулы (жест, слово...) завершаются обменом ионов между соседними нейронами и созданием новых синапсов. Предположим, бухгалтер хочет стать краснодеревщиком: синапсы зон его моторной коры, соответствующей ловкости рук усилятся, а те, что были мобилизованы на расчет, ослабеют. Любой тип стимуляции способен включить изменение сетей связи.
Но чтобы эти новые связи состоялись, мозг надо поддерживать, кормить, тренировать, даже стимулировать. Как? У каждого ученого своя идея. Установка новых связей требует энергии, кислорода и главных питательных веществ. Лучше жить в интеллектуально богатой среде. Профессиональная жизнь, если она обеспечивает достаточное количество стимулов, также дает немало ингредиентов для поддержания мозга на уровне максимального функционирования. И чем больше исследуются различные аспекты мозга, тем лучше.

Некоторые люди в поисках наилучших достижений без колебаний прибегают к фармакологии. Известные психомоторные стимуляторы: кофеин, амфетамины, кокаин, а также новые молекулы (модафинил, ампакины или гистаминового ряда). Но действительно ли они стимулируют синапсы? Исследователи скептичны в этом вопросе. Ибо искусственно увеличить количество нейронов и связей нельзя. Есть, конечно, механизмы регуляции, которые поддерживают заданный уровень активности. Можно получить небольшое улучшение, но не стоит думать, что эти вещества являются «бустерами».

Кроме того, есть проблема зависимости от этих молекул, а также воздействие на остальную нервную систему. Что думать о модафиниле - молекуле, разработанной для борьбы с бессонницей, но широко используемой здоровыми людьми для сокращения периода сна? Кому известно ее влияние на личность, манеру видения других и мира? Эти молекулы воздействуют на систему вознаграждения, а те, в свою очередь, влияют на системы принятия решений.

Проблематичная игра в домино.

После 60 лет - работа обоих полушарий

Конечно, в определенном возрасте мозг становится менее реактивным. Но он сохраняет «познавательные резервы». И они должны стимулироваться для выполнения интеллектуальной активности.

Если человек уходит на пенсию, продолжая вести активную жизнь, у него все шансы избежать нейродегенеративных болезней.

Как интеллектуальная активность предохраняет мозг? Точно неизвестно, но существует гипотеза, которая находит все больше подтверждений. У мозга есть «познавательный резерв», способный в некоторой мере компенсировать повреждения, вызванные болезнью.

Что такое старение мозга? Прогрессивный процесс потери пластичности. Все мембраны нейронов, насыщенные липопротеинами, понемногу окисляются. Нервные клетки - в основном, аксоны - становятся жесткими, вызывая постепенное замедление передачи нервного импульса в цепи. Мозг становится менее гибким, менее реактивным. Он хуже обрабатывает информацию и плохо адаптируется к изменениям. Поэтому надо стараться избегать этого окислительного стресса мембран. Трудная борьба, но она возможна - в частности с помощью питания и интеллектуальной деятельности. Не стоит отправлять свои нейроны на склад после выхода на пенсию! Надо покупать книги и игры, могущие стимулировать мозг...

Десятиминутная «гимнастика для ума» за день положения дел не изменит. Бессмысленно надеяться, что легче вспомнишь место, куда накануне спрятал ключи, ежедневно заполняя решетку судоку... Ведь наша память работает, как комплекс отдельных модулей. При визуально-пространственном упражнении задействуется один модуль, а остальные находятся в ожидании. Но игры могут вызвать стресс в случае провала, а потому таких ситуаций следует избегать. Ведь каждый стресс повреждает нервные клетки, которые и так уже повреждены окислительным стрессом.
Еще одна обязательная вещь: поддерживать в порядке свои чувства. Старение чувств не облегчает дела. Когда ухудшается зрение, слух, человек самоизолируется и слабеет. Коррегируя сенсорный вход информации, к примеру, с помощью слухового аппарата, отрицательный эффект удается снизить. Все исследования показывают одно. Надо поощрять активность любого типа среди пожилого населения, а оно в наших обществах растет. Настоящий выбор здравоохранения, не имеющий побочных последствий.

КАК СТИМУЛИРОВАТЬ СВОИ СПОСОБНОСТИ

Хорошо спать, чтобы пребывать в бодром состоянии

Обязательное условие хорошего функционирования мозга - сон. Ибо для улучшения познавательных способностей надо быть... в бодром состоянии. Это позволяет возвращать синапсы в состояние покоя.

Сколько надо человеку, чтобы отдохнуть? Есть люди, спящие мало и спящие много. Это генетика. Но если вы спите менее семи часов, вы рискуете потерять в эффективности. Кривая достижений мозга имеет два пика: два часа после пробуждения и период с 14 до 18 часов, когда центральная температура тела достигает максимума. В остальное время у каждого могут быть потери бдительности, сонливое состояние в разгар дня.

Для борьбы с этим состоянием можно выпить одну-две чашки кофе в зависимости от веса и скорости пищеварения. Плазматический коэффициент быстро поднимается и остается максимальным 30-45 минут, но пробуждающий эффект ощущается через 10-15 минут. Стоит прибавить пятнадцатиминутную сиесту. И у вас на будущие 4-5 часов будет максимальная бдительность.

Избегать стресса, чтобы не было атрофии

Стресс высвобождает кортизол. Было доказано, что в избыточном окружении кортикоидов нейрон слабеет и даже дегенерирует. Поэтому при повторных воздействиях стресса некоторые зоны мозга повреждаются. Основное последствие - депрессия. Гипокапмп, связанный с запоминанием, атрофируется, а миндалина, ответственная за реакции страха, становится сверхактивной. Связи между орбитофронтальной зоной коры (цепь вознаграждения) и лимбические зоны (цепь эмоций) нарушаются, предлобная кора (размышление, организация) замедляет свою работу. Отсюда нехватка желания, неуверенность, гипермотивация...

Лучше лечить депрессию заранее, чтобы избежать повторных кризисов. Чем больше у человека депрессивных эпизодов, тем меньший стресс приводит к новой депрессии. В мозгу пожилого человека две зоны действительно теряют свои нейроны: гипокамп и черное вещество (контроль движений).

Это дегенеративное явление присутствует у всех. Для большинства людей существует вероятный познавательный резерв (вспомогательные нейроны). Но зачастую нейродегенерация нарастает, вызывая болезнь Паркинсона, телесное сумасшествие Леви или Альцгеймер. Стресс ускоряет эту дегенерацию на два-три года...

Психостимулянты - не уступайте искушению

Использовать не по назначению некоторые лекарства для увеличения уровня результатов? Слишком большой риск, начиная с метилфенидата хлоргидрата (риталин), который прописывается для лечения дефицита внимания с гиперактивностью ребенка после 6 лет. Он используется для увеличения уровня концентрации внимания.
При типичном воздействии амфетаминов мозг выделяет допамин - нейропередатчик, играющий ключевую роль в «системе вознаграждения», но побочным эффектом будет бессонница, расстройства настроения, тоска... и повышенный риск фармакологической зависимости.

Еще одна звезда психостимулянтов - модафинил. Его дают большим «соням», но его неправомерно используют для борьбы с недостатком сна, что приводит к мозговым расстройствам, бессоннице, головокружению, анорексии...
Новые вещества - ампакины. Это семейство, находящееся в стадии клинических испытаний, способствует лучшему прохождению нервного импульса путем активации рецепторов АМРА, присутствующих в нейронах. «СХ717» создано для поддержания бодрствующего состояния у солдат, лишенных сна. Побочные следствия еще не опубликованы…
Среди накротиков кокаин и амфетамины увеличивают уровень бодрствования, усиливая выброс допамина в мозг. Но ведут к сильнейшему привыканию, зависимости и серьезным последствиям в долгосрочном периоде.

Выбирайте необходимое меню

Богатое жирными кислотами

Мозг потребляет 20% энергии организма. Нейрон требует постоянной подачи кислорода (окислитель), глюкозы (горючее) и различных питательных веществ. Передача нервного импульса обеспечивается биологической мембраной нейрона, которая обволакивает клеточное тело и его разветвления, состоящие, в основном, из жирных кислот. Следовательно, режим питания, богатый жирными кислотами, поддерживает структуру мембран и передачу нервного импульса. Но нужны не любые жирные кислоты! Только основные жирные кислоты, альфа-линоленовая и линолиевая из семейства омега-3 и омега-6 (рыбий жир, кольза, орех...), являются эффективными.

Богатое сложными глюцидами

В отличие от «быстрых» сахаров (сладости) сложные глюциды, содержащиеся в зерновых, прежде всего - в хлебе и тесте, а также в белой фасоли и зеленом горошке, разлагаются медленно и поддерживают нормальный уровень глюкозы в крови в течение нескольких часов. Они должны входить в три еды ежедневно.

Чуть-чуть витамина С

Находящийся на кончиках нервных окончаний витамин С усиливает общение между нейронами. Рекомендуемая ежедневная доза содержится примерно в 100 г сырой брокколи (при варке половина разрушается) или в 160 г апельсина.

Много воды

Вода улучшает орошение мозга. Чтобы избежать усталости мозга, надо в день выпивать 1,5 л воды, адаптируясь к жаре и физическим занятиям. Вместо кофе лучше выпить два больших стакана воды, и через десять минут наступит улучшение.

Ничего «легкого»

Ужин должен содержать сложные глюциды, чтобы избежать ночной гипоглицемии, иначе ухудшится процесс запоминания.

Ничего слишком сладкого

По предвзятой идее - распространена среди студентов - надо пить энергетический напиток, якобы стимулирующий мозговые функции. Увы, употребление сладкого напитка за час до экзамена - чистая глупость, ибо сахар очень быстро поглощается, и мозг оказывается в реакционной гипоглицемии в момент, когда необходимы все его способности. Лучше выбрать сложные глюциды (в частности хлеб), чтобы уровень глюкозы в крови был на оптимальном уровне.

ОБЩИЙ ОБЗОР ГОЛОВНОГО МОЗГА

Головной мозг, помещается в полости черепа и имеет форму, в общих чертах соответствующую внутренним очертаниям черепной полости. Его верхнелатеральная, или дорсальная, поверхность сообразно своду черепа выпукла, а нижняя, или основание мозга, более или менее уплощена и неровна. В головном мозге можно различить три крупные части: большой мозг , мозжечок и мозговой ствол. Наибольшую часть всего головного мозга занимают полушария большого мозга , за ними по величине следует мозжечок , остальную, сравнительно небольшую, часть составляет мозговой ствол .

Верхнелатералъная поверхность полушарий большого мозга . Оба полушария отделяются друг от друга продольной мозговой щелью , идущей в сагиттальном направлении. В глубине продольной щели полушария связаны между собой спайкой - мозолистым телом , и другими лежащими под ним образованиями. Спереди от мозолистого тела продольная щель сквозная, а сзади она переходит в поперечную щель мозга , отделяющую задние части полушарий от лежащего под ними мозжечка.

Нижняя поверхность полушарий большого мозга (рис. 272). Со стороны нижней поверхности мозга, видны:

нижняя сторона полушарий большого мозга

нижняя сторона мозжечка,

нижняя поверхность мозгового ствола,

отходящие от мозга нервы.

Передний отдел нижней поверхности головного мозга представлен лобными долями полушарий . На нижней поверхности лобных долей замечаются обонятельные луковицы, к которым из полости носа через отверстия решетчатой кости подходят тонкие нервные нити, образующие в своей совокупности I пару черепных нервов - обонятельные нервы . Обыкновенно при вынимании мозга из черепа эти нити отрываются от обонятельных луковиц.

Обонятельные луковицы продолжаются кзади в обо нятельные тракты , оканчивающиеся каждый двумя корешками, между которыми находится возвышение, называемое обонятельный треугольник. Непосредственно сзади последнего на той и другой стороне находится перед нее продырявленное вещество, названное так по причине наличия здесь маленьких дырочек, через которые проходят в мозговое вещество сосуды.

Посередине между обоими передними продырявленными пространствами лежит зрительный перекрест , имеющий форму буквы «X». Сзади зрительного перекрестка помещается серый бугор , верхушка его вытянута в узкую трубку, так называемую воронку, к которой подвешен расположенный в турецком седле гипофиз .Позади серого бугра находятся два шарообразных, белого цвета возвышения - сосцевидные тела . За ними лежит довольно глубокая межножковая ямка, ограниченная с боков двумя толстыми валиками, сходящимися кзади и называемыми ножками мозга . Дно ямки пронизано отверстиями для сосудов, а потому носит название заднего проды рявленного вещества . Рядом с этим веществом в борозде медиального края мозговой ножки на той и другой стороне выходит III пара - глазодвигательный нерв . Сбоку ножек мозга виден самый тонкий из черепных нервов - блоковый нерв ,- IV пара, который, однако, отходит не на основании мозга, а с его дорсальной стороны, из так называемого верхнего мозгового паруса. Позади ножек мозга находится толстый поперечный вал - мост, который, суживаясь с боков, погружается в мозжечок. Боковые части моста, ближайшие к мозжечку, носят название сред них ножек мозжечка ; на границе между ними и собственно мостом выходит на той и другой стороне V пара - тройничный нерв . Позади моста лежит продолговатый мозг , между ним и задним краем моста по бокам средней линии видно начало VI пары - отводящего нерва , еще далее вбок у заднего края средних ножек мозжечка выходят рядом на той и другой стороне еще два нерва: VII - пара - лицевой нерв и VIII пара - преддверно-улитковый.

Между пирамидой и оливой продолговатого мозга выходят корешки XII пары - подъязычного нерва . Корешки IX, X и XI пар - языкоглоточный, блуждающий, добавочный - выходят из бороздки позади оливы.

ЭМБРИОГЕНЕЗ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Нервная трубка очень рано подразделяется на два отдела, соответствующие головному и спинному мозгу. Передний, расширенный ее отдел, представляющий зачаток головного мозга, как отмечалось, расчленяется путем перетяжек на три первичных мозговых пузыря, лежащих друг за другом: передний , средний , и задний .

Эта стадия из трех пузырей при последующей дифференцировке переходит в стадию пяти пузырей , дающих начало пяти главным отделам головного мозга (рис. 273). Одновременно с этим мозговая трубка изгибается в сагиттальном направлении. Прежде всего, в области среднего пузыря развивается выпуклый в дорсальную сторону головной изгиб , а затем на границе с зачатком спинного мозга также выпуклый дорсально шейный изгиб . Между ними образуется в области заднего пузыря третий изгиб, выпуклый в вентральную сторону, - мостовой изгиб .

Посредством этого последнего изгибазадний мозговой пузырь делится на два отдела. Из них задний, превращается при окончательном развитии в продолговатый мозг, а из переднего отдела, развивается мост и мозжечок .

Рис. 273. Развитие головного мозга (схема).

а -пять мозговых пузырей: / - конечный мозг; 2 - промежуточный мозг; 3 - средний мозг; 4 - собственно задний мозг как часть ромбовидного мозга; 5 - продолговатый мозг;

между 3-м и 4-м пузырем - перешеек; б - развитие головного мозга (по Р. Д. Синельникову).

Задний мозг отделяется от лежащего впереди него пузырька среднего мозга узкой перетяжкой – перешейком заднего мозга . Общая полость ромбовидного мозга , имеющая на горизонтальном сечении вид ромба, образует IV желудочек, сообщающийся с цент ральным каналом спинного мозга. Вентральная и боковые стенки ее благодаря развитию в них ядер черепных нервов сильно утолщаются, дорсальная же стенка остается тонкой. В области продолговатого мозга большая часть ее состоит только из одного эпителиального слоя, срастающегося с мягкой мозговой оболочкой. Стенки среднего мозгового пузыря утолщаются при развитии в них мозгового вещества более равномерно. Вентрально из них возникают ножки мозга, а с дорсальной стороны - крыша среднего мозга (см. рис. 273). Полость среднего пузыря превращается в узкий канал - водопровод , соединяющий 3 и 4 желудочки.

Более значительной дифференцировке и видоизменениям в форме подвергается передний мозговой пузырь , который подразделяется на заднюю часть, промежуточный мозг , и переднюю, конечный мозг . Боковые стенки промежуточного мозга, утолщаясь, образуют таламусы . Кроме того, боковые стенки,

выпячиваясь в стороны, образуют два зрительных пузырька, из которых впоследствии развиваются сетчатка глаз и зрительные нервы.

Дорсальная стенка промежуточного мозга остается тонкой, в виде эпителиальной пластинки, срастающейся с мягкой оболочкой . Сзади из этой стенки возникает выпячивание, за счет которого происходит шишковидное тело. Полые ножки глазных пузырьков втягиваются с вентральной стороны в стенку переднего мозгового пузыря, вследствие чего на дне полости последнего образуется углубление, зрительный карман .

Позади зрительного кармана возникает другое воронкообразное углубление, стенки которого дают серый бугор, воронку и заднюю (нервную) долю гипофиза . Полость промежуточного мозга образует III желудочек.

Конечный мозг разделяется на срединную, меньшую, часть и две большие боковые части - полушария большого мозга, которые у человека разрастаются очень сильно и в конце развития по величине значительно превосходят остальные отделы головного мозга. Полость средней части, являющаяся передним продолжением полости промежуточного мозга (III желудочек), по бокам сообщается посредством межжелудочковых отверстий с полостями полушарий, которые на развитом мозге носят название боковых желудочков . Передняя стенка, в начале первого месяца эмбриональной жизни образует утолщение из которого впоследствии развиваются мозолистое тело.

В основании каждого полушария, внутри, образуется выступ, из которого развивается полосатое тело . Часть медиальной стенки полушарий остается в виде одного эпителиального слоя, который вворачивается внутрь пузырька складкой мягкой оболочки . На нижней стороне каждого полушария уже на 5-й неделе эмбриональной жизни образуется выпячивание - зачаток обонятельного мозга .

При развитии серого вещества (коры ), а затем и белого в стенках полушария последнее увеличивается и образует так называемый плащ , лежащий над обонятельным мозгом и покрывающий собой не только таламусы, но и дорсальную поверхность сред него мозга и мозжечка .

Полушарие при своем росте увеличивается сначала в области лобной доли, затем теменной и затылочной и, наконец, височной. Благодаря этому создается впечатление, как. будто плащ вращается вокруг таламусов сначала спереди назад, затем вниз и, наконец, загибается вперед, к лобной доле. Вследствие этого на боковой поверхности полушария, между лобной долей и приблизившейся к ней височной, образуется ямка, fossa lateralis cerebri, которая при сближении названных долей большого мозга превращается в щель –боковая щель мозга . На дне ее образуется маленькая особая долька мозга - островок.

При развитии и росте полушария вместе с ним развиваются и совершают указанное «вращение» и его внутренние камеры, боковые желудоч ки мозга , а также часть полосатого тела (хвостатое ядро ), чем и объясняется сходство их формы с формой полушария: у желудочков - наличие передней, центральной и задней частей и загибающейся книзу и вперед нижней части (см. рис. 295), у хвостатого ядра - наличие головки, тела и загибающегося книзу и вперед хвоста.

Рис. 276. Нижняя поверхность большого мозга.

/ - gyri orbitales; 2 - gyrus rectus; 3,4 - gyri occipito-temporales medialis et lateralis; 5 - gyrus parahippocampalis; 6 - gyrus occipitotemporalis medialis; 7 - isthmus gyri cinguli; 8 - cuneus; 9 - gyrus temporalis medius; 10 - tri-gonum olfactorium; 11 - tr. olfactorius; 12 - bulbus ol-factorius; 13 - sul. olfactorius; 14 - sulci orbitales; /5- uncus gyri parahippocampalis; 16 - sul. temporalis infe­rior; 17 - sul. hippocampi; 18 - sul. occipitotemporalis; /9 - sul. calcarinus; 20 - sul. cotlateralis; 21 - sul. parietooc-cipitalis.

Борозды и извилины (рис. 274, 275, 276) возникают вследствие неравномерного роста самого мозга, что связано с развитием отдельных его частей. Так, на месте обонятельного мозга возникают обонятельная борозда, гипокампова борозда и поясная борозда. Н а границе корковых концов кожного и двигательного анализаторов (понятие анализатора и описание борозд см. ниже) - центральная борозда ; на границе двигательного анализатора и премоторной зоны, получающей импульсы от внутренностей,- прецентральная борозда ; на месте слухового анализатора - верхняя височная борозда ; в области зрительного анализатора - шпорная и теменно-затылочная борозды.

Все эти борозды, появляющиеся раньше других и отличающиеся абсолютным постоянством, относятся кпервичным бороздам . Остальные борозды, имеющие наименования и также возникающие в связи с развитием анализаторов, но появляющиеся несколько позднее и отличающиеся меньшим постоянством, относятся ко вторичным бороздам . К моменту рождения имеются все борозды - первичные и вторичные. Наконец, многочисленные мелкие бороздки, не имеющие названий, появляются не только в утробной жизни, но и после рождения. Они крайне непостоянны по времени появления, месту и числу; это третичные борозды . От степени их развития зависят все разнообразие и сложность мозгового рельефа.

Рост человеческого мозга в эмбриональном периоде и в первые годы жизни, пока идут бурный рост организма, его приспособление к новой среде, приобретение способности к прямохождению и становление второй, словесной, сигнальной системы, происходит очень интенсивно и заканчивается к 20 годам. У новорожденных мозг (в среднем) массой 340 г у мальчиков и 330 г у девочек, а у взрослого - 1375 г у мужчин и 1245 г у женщин.

ОТДЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

На основании эмбрионального развития, как было уже указано, головной мозг делится на отделы, располагающиеся, начиная с каудального конца, в таком порядке:

1 ромбовидный, или задний, мозг , который в свою очередь состоит из: a) продолговатого мозга и б) собственно заднего мозга ;

2) средний мозг ;

3) передний мозг , в котором различают: a) промежуточный мозг и б) конечный мозг.

Все названные отделы, кроме мозжечка и конечного мозга, составляют мозговой ствол .

Ромбовидный мозг

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг , (рис. 277, 278), представляет непосредственное продолжение спинного мозга в ствол головного мозга и является частью ромбовидного мозга. Он сочетает в себе черты строения спинного мозга и начального отдела головного, чем и оправдывается его название. Он имеет вид луковицы, (отсюда термин «бульбарные расстройства»); верхний расширенный конец граничит с мостом , а нижней границей служит место выхода корешков I пары шейных нервов или уровень большого отверстия затылочной кости .

1. На передней (вентральной) поверхности продолговатого мозга видны три важных анатомических ориентира, расположенных в стороны от средней линии в таком порядке:

передняя срединная борозда;

пирамиды;

оливы

(по средней линии проходит передняя срединная борозда составляющая продолжение одноименной борозды спинного мозга. По бокам ее на той и другой стороне находятся два продольных тяжа - пирамиды, которые как бы продолжаются в передние канатики спинного мозга. Составляющие пирамиды пучки нервных волокон частью перекрещиваются с аналогичными волокнами противоположной стороны, образуя перекрест пирамид , после чего спускаются в боковом канатике на другой стороне спинного мозга, образуя боковой пирамидный путь , частью остаются неперекрещенными и спускаются в переднем канатике спинного мозга на своей стороне образуя передний пирамидный путь .

Пирамиды отсутствуют у низших позвоночных и появляются по мере развития новой коры; поэтому они наиболее развиты у человека, так как пирамидные волокна соединяют кору большого мозга, достигшую у человека наивысшего развития, с ядрами черепных нервов и передними рогами спинного мозга,

Латерально от пирамиды лежит овальное возвышение - о л и в a .)

2. На задней (дорсальной) поверхности продолговатого мозга (см. рис. 278) тянется задняя срединная борозда - непосредственное продолжение одноименной борозды спинного мозга. По бокам ее лежат задние ка натики . . По направлению кверху задние канатики расходятся в стороны и идут к мозжечку, входя в состав нижних ножек мозжечка , окаймляющих снизу ромбовидную ям ку . Каждый задний канатик подразделяется при помощи промежуточной борозды на медиальный, тонкий пучок, и латеральный, клиновидный пучок. У нижнего угла ромбовидной ямки тонкий и клиновидный пучки приобретают утолщения - тонкий бугорок и клиновидный бугорок . Эти утолщения обусловлены соименными с пучками ядрами серого вещества, тонкое ядро и клиновидное ядро . В названных ядрах оканчиваются проходящие в задних канатиках восходящие волокна спинного мозга (тонкий и клиновидный пучки). Латеральная поверхность продолговатого мозга, находящаяся между задней латеральной бороздой и передней латеральной бороздой , соответствует боковому канатику. Из задней латеральной борозды позади оливы выходят 9,10,11 пары черепных нервов.

Рис. 278. Мозговой ствол; вид сзади.

1 - pulvinar (задняя часть thalamus): 2 - pedunculus cerebellaris superior; 3 - pedunculus cerebellaru medius; 4 - pedunculus cerebeilaris inferior; 5 - fasc. graciiis; 6 - fasc. cuneatus; 7 ~ tuberculum gracilum, 8- tuberculum cuneatum; 9 - apertura meaiana ven-tricnli quarti; 10 - plexus chorioideus и tela cho-rioidea ventriculi quarlti (разрезаны и отвер­нуты, через разрез аидна полость IV желудоч­ка); 11 - п. trochlearis; 12 - collicuius inferior крыши среднего мозга; 13 - collicuius superior крыши среднего мозга; 14 - corpus geniculatum mediale; 15 - corpus pineale.

Внутреннее строение продолговатого мозга .

Все отделы головного мозга состоят из вещества двух видов: белого и серого.

Серое вещество продолговатого мозга.

Продолговатый мозг возник в связи с развитием органов гравитации и слуха, а также в связи с жаберным аппаратом, имеющим отношение к дыханию и кровообращению. Поэтому в нем заложены ядра серого вещества, имеющие отнощение к

равновесию,

координации движений,

регуляции обмена веществ,

дыхания

кровообращения.

1. Ядро оливы , имеет вид извитой пластинки серого вещества, открытой медиально и обусловливает снаружи выпячивание оливы. Оно связано с зубчатым ядром мозжечка и является промежуточным ядром равновесия, наиболее выраженным у человека, вертикальное положение которого нуждается в совершенном аппарате гравитации.

2. Ретику лярная формация , образующаяся из переплетения нервных волокон и лежащих между ними нервных клеток. Ответственна за регуляцию тонуса нервной системы.

3. Ядра четырех пар нижних черепных нервов (XII - IX), имеющие отношение к иннервации производных жаберного аппарата и внутренностей.

4. Жизненно важные центры дыхания и кровообращения , связанные с ядрами блуждающего нерва . Поэтому при повреждении продолговатого мозга может наступить смерть.

5
. ядра тонкого и клиновидного пучков. В них расположены вторые нейроны путей проприоцептивной чувствительности.

Белое вещество продолговатого мозга содержит длинные и корот кие волокна.

Длинные волокна продолговатого мозга подразделяются на восходящие и нисходящие.

Нисходящие проводящие пути подразделяются на пирамидные и экстрапирамидные . Пирамидные пути в продолговатом мозге делают частичный перекрест.

Восходящие проводящие пути – это пути разных видов чувствительности. Волокна образуют медиальную петлю , которая в продолговатом мозге совершает перекрест. Таким образом, в продолговатом мозге имеется два перекрестка длинных проводящих путей: вентральный двигательный, перекрест пирамид, и дорсальный чувствительный, перекрест петли.

К коротким путям относятся пучки нервных волокон, соединяющие между собой отдельные ядра серого вещества, а также ядра продолговатого мозга с соседними отделами головного мозга.

Задний мозг

Задний мозг состоит из двух частей: вентральной – моста и дорсальной – мозжечка .

Мост.

Мост представляет собой со стороны основания мозга толстый белый вал, граничащий сзади с верхним концом продолговатого мозга , а спереди – с ножками мозга . Латеральной границей моста служит искуствено проводимая линия через корешки тройничного и лицевого нервов. Латерально от этой линии находятся средние ножки мозжечка , погружающиеся на той и другой стороне в мозжечок. Дорсальная поверхность мозга не видна снаружи, так как она скрыта под мозжечком, образуя верхнюю часть ромбовидной ямки (дна IV желудочка). Вентральная поверхность моста имеет волокнистый характер, причем волокна в общем идут поперечно и направляются в средние ножки мозжечка . По средней линии вентральной поверхности проходит пологая канавка, базилярная борозда , в которой лежит базилярная артерия .

Внутреннее строение моста. На поперечных разрезах моста можно видеть, что он состоит из двух частей: 1)передняя (вентральная) часть моста и 2)задняя (дорсальная) часть моста . Границей между ними служит толстый слой поперечных волокон - трапециевидное тело , волокна которого относятся к слуховому пути.

Вентральная часть моста содержит продольные и поперечные волокна, между которыми разбросаны ядра серого вещества – собственные ядра моста .

Продольные волокна принадлежат к пирамидным путям , которые связаны с собственными ядрами моста, откуда берут начало поперечные волокна, идущие к коре мозжечка - мосто-мозжечковый путь . Вся эта система проводящих путей связывает через мост кору полу шарий большого мозга с корой полушарий мозжечка . Чем сильнее развита кора большого мозга, тем сильнее развиты мост и мозжечок. Естественно, что мост оказывается наиболее выраженным у человека, что явля­ется специфический чертой строения его головного мозга.

В д орсальной части моста находится ретикулярная формация , являющееся продолжением такой же формации продолговатого мозга, а поверх ретикулярной формации - выстланное эпендимой дно ромбовидной ямки с лежащими под ним ядрами черепных нервов (VIII - V пары). Здесь же продолжаются проводящие пути продолговатого мозга.

Мозжечок

Мозжечок, является производным заднего мозга, развившегося в связи с рецепторами гравитации. Поэтому он имеет прямое отношение к координации движений и является органом приспособления организма к преодолению основных свойств массы тела - тяжести и инерции.

Развитие мозжечка в процессе филогенеза прошло 3 основных этапа соответственно изменению способов передвижения животного.

Мозжечок впервые появляется в классе круглоротых, у миног, в виде поперечной пластинки. У низших позвоночных (рыбы) выделяются парные ушковидные части (archicerebellum) и непарное тело (paleocerebellum), соответствующее червю; у пресмыкающихся и птиц сильно развито тело, а ушковидные части превращаются в рудиментарные. Полушария мозжечка возникают только у млекопитающих (neocerebellum). У человека в связи с прямохождением при помощи одной пары конечностей (ног) и усовершенствованием хватательных движений руки при трудовых процессах полушария мозжечка достигают наибольшего развития, так что мозжечок у человека развит сильнее, чем у всех животных, что составляет специфическую человеческую черту его строения.

Мозжечок помещается под затылочными долями полушарий большого мозга, лежит в задней черепной ямке. В нем различают объемистые боковые части, или полу шария мозжечка , и расположенную между ними среднюю узкую часть - червь .

На переднем краю мозжечка находится передняя вырезка, которая охватывает прилежащую часть ствола мозга. На заднем краю имеется более узкая задняя вырезка, отделяющая полушария друг от друга.

Поверхность мозжечка покрыта слоем серого вещества, составляющим кору мозжечка, и образует узкие извилины - листки мозжечка , отделенные друг от друга бороздами мозжечка .. Среди них самая глубокая горизонтальная щель мозжечка проходит по заднему краю мозжечка, отделяет верхнюю поверхность полушарий , от нижней поверхности мозжечка .. С помощью горизонтальной и других крупных борозд вся поверхность мозжечка делится на ряд долек мозжечка . Среди них необходимо выделить наиболее изолированную маленькую дольку - клочок , лежащую на нижней поверхности каждого полушария у средней мозжечковой ножки, а также связанную с клочком часть червя - узелок . Клочок соединен с узелком посредством тонкой полоски - ножки клочка , которая медиально переходит в тонкую полулунную пластинку - нижний мозговой парус .

Внутреннее строение мозжечка. В толще мозжечка имеются парные ядра серого вещества, заложенные в каждой половине мозжечка среди белого ее вещества (рис. 281). По бокам от средней линии в области, где в мозжечок вдается шатер , лежит самое медиальное ядро - ядро шатра . Латеральнее от него расположено шаровидное ядро , а еще латеральнее - пробковидное ядро . Наконец, в центре полушария находится зубчатое ядро , имеющее вид серой извилистой пластинки, похожей на ядро оливы.

Рис . 281. Ядра мозжечка (схема).

/ - ядро шатра; 2 - шаровидное ядро; 3 - пробковидное ядро; 4 - зубчатое ядро.

Сходство зубчатого ядра мозжечка с имеющим также зубчатую форму ядром оливы не случайно, так как оба ядра связаны проводящими путями, (оливомозжечковые волокна) , и каждая извилина одного ядра аналогична извилине другого. Таким образом, оба ядра вместе участвуют в осуществлении функции равновесия (см. рис. 280, 281).

Названные ядра мозжечка имеют различный филогенетический возраст:

ядро шатра относится к самой древней части мозжечка - клочок , связанной с вестибулярным аппаратом;

шаровидное и пробковидное ядра - к старой части, возникшей в связи с движениями туловища, и

зубчатое ядро - к самой молодой, развившейся в связи с передвижением при помощи конечностей.

Поэтому при поражении каждой из этих частей нарушаются различные стороны двигательной функции, соответствующие различным стадиям филогенеза, а именно:

при повреждении флоккулонодулярной системы и ядра шатра нарушается равновесие тела.

При поражении червя и соответствующих ему пробковидного и шаровидного ядер нарушается работа мускулатуры шеи и туловища,

при поражении полушарий и зубчатого ядра - работа мускулатуры конечностей.

Белое вещество мозжечка на разрезе имеет вид мелких листочков растения, соответствующих каждой извилине, покрытой с периферии корой серого вещества. В результате общая картина белого и серого вещества на разрезе мозжечка напоминает дерево, (древо жизни ; название дано по внешнему виду, поскольку повреждение мозжечка не является непосредственной угрозой жизни). Белое вещество мозжечка слагается из различного рода нервных волокон. Одни из них связывают извилины и дольки, другие идут от коры к внутренним ядрам мозжечка и, наконец, третьи связывают мозжечок с соседними отделами мозга. Эти последние волокна идут в составе трех пар мозжечковых ножек:

Нижние ножки, мозжечка (к продолговатому мозгу). В их составе идут к мозжечку задний спино-мозжечковый путь - от ядер задних канатиков продолговатого мозга и оливомозжечковые волокна - от оливы. Первые два тракта оканчиваются в коре червя и полушарий. Кроме того, здесь идут волокна от ядер вестибулярного нерва, заканчивающиеся в ядре шатра. Благодаря всем этим волокнам мозжечок получает импульсы от вестибулярного аппарата и проприоцеп тивного поля, вследствие чего становится ядром проприоцептивной чувствительности, совершающим автоматическую поправку на двигательную деятельность остальных отделов мозга. В составе нижних ножек идут также нисходящие пути в обратном направлении, а именно: от ядра шатра к латеральному вестибулярному ядру (см. ниже), а от него - к передним рогам спинного мозга , - преддверно-спиномозговой путь. При посредстве этого пути мозжечок оказывает влияние на спинной мозг.

Средние ножки мозжечка (к мосту). В их составе идут нервные волокна от ядер моста к коре мозжечка. Возникающие в ядрах моста проводящие пути к коре мозжечка, мосто-мозжечковый путь , находятся на продолжении корково-мостовых путей, корково-мостовые волокна , оканчивающихся в ядрах моста после перекреста. Эти пути связывают кору большого мозга с корой мозжечка, чем и объясняется тот факт, что чем более развита кора большого мозга, тем более развиты мост и полушарий мозжечка, что наблюдается у человека.

3. Верхние ножки мозжечка (к крыше среднего мозга). Они состоят из нервных волокон, идущих в обоих направлениях: 1) к мозжечку - передний спино-мозжечковый путь и 2) от зубчатого ядра мозжечка к покрышке среднего мозга - мозжечково-покрышечный путь , который после перекреста заканчивается в красном ядре и в таламусе . По первым путям в мозжечок идут импульсы от спинного мозга, а по вторым он посылает импульсы в экстрапирамидную систему, через которую сам влияет на спинной мозг.

Пожалуй, одним из самых главных органов человеческого организма является головной мозг . Благодаря своим свойствам, он способен регулировать все функции живого организма. Медики до сих пор не изучили этот орган до конца, а о его скрытых возможностях даже сегодня выдвигают различные гипотезы.

Из чего состоит головной мозг человека?

В составе головного мозга насчитывают более ста миллиардов клеток. Он покрыт тремя защитными оболочками. А благодаря своему объему мозг занимает около 95% всего черепа. Вес варьируется от одного до двух килограмм . Но интересным остается тот факт, что способности этого органа никак не зависят от его тяжести. Женский мозг примерно на 100 грамм меньше, нежели мужской.

Вода и жир

60% всего состава мозга человека – это жировые клетки, а лишь в 40% содержится вода. Он по праву считается самым жирным органом организма. Для того чтобы функциональное развитие мозга происходило надлежащим образом, человек должен правильно и рационально питаться.

Поступление «правильных жиров» в организм оказывает непосредственное влияние на человеческий мозг, это такая своеобразная подпитка. Очень жаль, что любители диет, забывают об этой специфике и стараются максимально исключить из своего рациона жирную пищу.

Задай вопрос врачу о своей ситуации

Строение мозга

Для того чтобы знать и исследовать все функции человеческого мозга, необходимо как можно детальней изучить его строение.

Весь мозг условно разделяют на пять разных частей:

• Конечный мозг;
• Промежуточный мозг;
• Задний мозг (включает в себя мозжечок и мост);
• Средний мозг;
• Продолговатый мозг.

А теперь давайте подробней разберем, что собой представляет каждый отдел.

Также дополнительную информацию вы можете найти в нашей аналогичной статье .

Конечный, промежуточный, средний и задний мозг

Конечный мозг – это основная часть всего головного мозга, на которую приходится около 80% от общего веса и объема.

В его состав входит правое и левое полушария, которые состоят из десятков различных бороздочек и извилин:

В свою очередь, каждое полушарие включает в себя:

• мантию;
• обонятельный мозг;
• ядро.

Между полушариями находится углубление, которое заполнено мозолистым телом . Стоит отметить, что процессы, за которые отвечают полушария, отличаются между собой.

Для промежуточного мозга характерно наличие нескольких частей:

Промежуточный мозг принимает прямое участие во всех двигательных процессах. Это и бег, и ходьба, и приседание, и также различные положения тела в промежутках между движениями.

Средний мозг – часть всего головного мозга, в которой сосредоточены нейроны, отвечающие за слух и зрение. Читайте подробнее о том, . Именно они могут определять размер зрачку и кривизну хрусталика, а также отвечают за мышечный тонус. Этот отдел мозга также принимает участие во всех двигательных процессах организма. Благодаря ему человек может осуществлять резкие поворотные движения.

Задний мозг также имеет сложное строение и включает в себя два отдела:

• Мост;
• Мозжечок.

Мост состоит из дорсальной и центральной волокнистой поверхностей:

Второе название мозжечка – малый мозг:

• Он расположился в задней ямке черепа и занимает всю ее полость.
• Масса мозжечка не превышает 150 грамм.
• От двух полушарий он отделен щелью и если посмотреть со стороны, то создается впечатление будто бы они нависают над мозжечком.
• Именно в мозжечке присутствует белое и серое вещество.

Причем если рассматривать строение, то, видно, что серое вещество накрывает белое, формируя над ним дополнительный слой, который принято называть корой. Состав серого вещества – это молекулярный и зернистый слоя, а также нейроны, которые имеют грушевидную форму.

Белое вещество непосредственно выступает телом мозга, среди которого как тоненькие веточки дерева, растекается серое вещество. Именно сам мозжечок контролирует координацию движений опорно-двигательного аппарата.

– это переходный отрезок спинного мозга в головной. Проведя детальное исследование, было доказано, что спинной и головной мозг имеет множество общих моментов в своем строении. Спинной мозг занимается контролем дыхания и кровообращения, а также влияет на обмен веществ.

Кора

Неотъемлемой частью головного мозга человека и большинства живых существ является кора. В результате эволюции она достигла высокого уровня развития и помогла человеку подняться выше других живых существ. Постоянная трудовая деятельность и регулярное развитие своих возможностей помогают улучшить мозговую деятельность организма и непосредственно функции коры.

В состав коры головного мозга входит более 15 миллиардов нейронов, каждый из которых имеет различную форму. Эти нейроны собраны в небольшие группы, которые, в свою очередь, формируют несколько слоев коры.

Всего кора мозга состоит из шести слоев , которые плавно переходят друг в друга и имеют ряд различных функций.

Давайте вкратце рассмотрим каждых из них начиная с самого глубокого и приближаясь к наружному:

1. Самый глубокий слой имеет название веретеновидный . В его составе выделяют фузиформные клетки, которые постепенно распространяются в белом веществе.
2. Следующий слой именуют вторым пирамидным . Такое название слой получил благодаря нейронам, по форме напоминающие пирамидки различных размеров.
3. Второй зернистый слой . Имеет также неофициальное название как внутренний.
4. Пирамидный . Его строение аналогично второму пирамидному.
5. Зернистый . Так как второй зернистый называет внутренним, то этот является наружным.
6. Молекулярный . Клеток в этом слое практически нет, а в составе преобладают волокнистые структуры, которые как ниточки переплетаются между собой.

Хотелось бы отметить, что строение коры не имеет единственной классификации и вызывает бесконечные споры среди ученых.

Кроме шести слоев, кору подразделяют на три зоны, каждая из которых выполняет свои функции:

1. Первичная зона, состоящая из специализированных нервных клеток, принимает импульсы от органов слуха и зрения. Если эта часть коры получит повреждения, то они могут привести к безвозвратным изменениям чувствительных и двигательных функций.
2. Во вторичной зоне происходит обработка полученной информации и ее анализ. Если же повреждения будут наблюдаться в этой части, то это приведет к нарушению восприятия.
3. Возбуждение третичной зоны провоцируется рецепторами кожи и слуха. Эта часть дает возможность человеку познавать окружающий мир.

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.

Развитие мозга

Развитие головного мозга человека начинается еще в период его внутриутробного формирования:

• Процесс развития начинается из формирования нервной трубки, для которой характерно увеличение размера в области головы. Этот период именуют перинатальным. Для этого времени характерно его физиологическое развитие, а также формируются сенсорные и эффекторные системы.
• В первые два месяца внутриутробного развития уже происходит формирование трех изгибов: среднемостового, мостового и шейного. Причем для первых двух характерно одновременное развитие в одном направлении, а вот третий начинает более позднее формирование совершенно в противоположном направлении.

Если оценить эволюционное развитие мозга, то смело можно заметить, что первоначально происходило формирование задней и средней части. Передняя же часть является более новым образованием и соответственно формируется в самую последнюю очередь. Развитие мозга не заканчивается после рождения малыша. Это довольно сложный и длительный процесс, который занимает многие годы.

После того, как кроха появился на свет, его мозг представляет собой два полушария и множество извилин .

Ребенок растет, и мозг подвергается множеству изменений:

• Борозды и извилины становятся гораздо больше , они углубляются и изменяют свою форму.
• Самой развитой зоной после рождения считается зона у висков , но она также поддается развитию на клеточном уровне.Если проводить сравнение между полушариями и затылочной частью, то можно без сомнения отметить, что затылочная часть гораздо меньше полушарий. Но, несмотря на этот факт, в ней присутствуют абсолютно все извилины и борозды.
• Не ранее, чем к 5 годам развитие лобной части мозга доходит до уровня, когда эта часть может прикрыть островок мозга. Для этого момента должно произойти полное развитие речевых и двигательных функций.
• В возрасте 2-5 лет созревают вторичные поля мозга . Они обеспечивают процессы перцепции и влияют на выполнение последовательности действий.
• Третичные поля формируются в период от 5 до 7 лет . Первоначально заканчивается развитие теменно-височно-затылочной части, а затем префронтальной области. В это время формируются поля, которые отвечают за максимально сложные уровни переработки информации.

Онтогенез, или индивидуальное развитие организма, делится на два периода: пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (после рождения). Первый продолжается от момента зачатия и формирования зиготы до рождения; второй - от момента рождения и до смерти.

Пренатальный период в свою очередь подразделяется на три периода: начальный, зародышевый и плодный. Начальный (предимплантационный) период у человека охватывает первую неделю развития (с момента оплодотворения до имплантации в слизистую оболочку матки). Зародышевый (предплодный, эмбриональный) период - от начала второй недели до конца восьмой недели (с момента имплантации до завершения закладки органов). Плодный (фетальный) период начинается с девятой недели и длится до рождения. В это время происходит усиленный рост организма.

Постнатальный период онтогенеза подразделяют на одиннадцать периодов: 1-й - 10-й день - новорожденные; 10-й день - 1 год - грудной возраст; 1-3 года - раннее детство; 4-7 лет - первое детство; 8-12 лет - второе детство; 13-16 лет - подростковый период; 17-21 год - юношеский возраст; 22-35 лет - первый зрелый возраст; 36-60 лет - второй зрелый возраст; 61-74 года- пожилой возраст; с 75 лет - старческий возраст, после 90 лет - долгожители.

Завершается онтогенез естественной смертью.

Нервная система развивается из трех основных образований : нервной трубки, нервного гребня и нейральных плакод. Нервная трубка формируется в результате нейруляции из нервной пластинки – участка эктодермы, расположенного над хордой. Согласно теории организаторов Шпемена, бластомеры хорды способны выделять вещества – индукторы первого рода, в результате действия которых нервная пластинка прогибается внутрь тела зародыша и образуется нервный желобок, края которого затем сливаются, образуя нервную трубку. Смыкание краев нервного желобка начинается в шейном отделе тела зародыша, распространяясь сначала на каудальную часть тела, а позже на краниальную.

Нервная трубка дает начало центральной нервной системе, а также нейронам и глиоцитам сетчатой оболочки глаза. Вначале нервная трубка представлена многорядным нейроэпителием, клетки в нем называются вентрикулярными. Их отростки, обращенные в полость нервной трубки, соединены нексусами, базаль-ные части клеток лежат на субпиальной мембране. Ядра нейро-эпителиальных клеток меняют свое расположение в зависимости от фазы жизненного цикла клетки. Постепенно, к концу эмбриогенеза, вентрикулярные клетки утрачивают способность к делению и в постнатальном периоде дают начало нейронам и различным типам глиоцитов. В некоторых областях мозга (герминативные, или камбиальные зоны) вентрикулярные клетки не утрачивают способности к делению. В этом случае они называются субвентрикулярными и экстравентрикулярными. Из них, в свою очередь, дифференцируются нейробласты, которые, уже не имея способности к пролиферации, подвергаются изменениям, в ходе которых превращаются в зрелые нервные клетки – нейроны. Отличием нейронов от остальных клеток своего дифферона (клеточного ряда) является наличие в них нейрофибрилл, а также отростков, при этом сначала появляется аксон (нейрит), позже – дендриты. Отростки образуют соединения – синапсы. Итого, дифферон нервной ткани представлен нейроэпителиальными (вентрикулярными), субвентрикулярными, экстравентрикуляр-ными клетками, нейробластами и нейронами.

В отличие от глиоцитов макроглии, развивающихся из вентри-кулярных клеток, клетки микроглии развиваются из мезенхимы и входят в макрофагическую систему.

Шейная и туловищная части нервной трубки дают начало спинному мозгу, краниальная часть дифференцируется в головной. Полость нервной трубки превращается в спинномозговой канал, соединенный с желудочками головного мозга.

Головной мозг в своем развитии претерпевает несколько стадий. Его отделы развиваются из первичных мозговых пузырей. Сначала их насчитывается три: передний, средний и ромбовидный. К концу четвертой недели передний мозговой пузырь разделяется на зачатки конечного и промежуточного мозга. Вскоре после этого делится и ромбовидный пузырь, давая начало заднему и продолговатому мозгу. Эта стадия развития головного мозга называется стадией пяти мозговых пузырей. Время их формирования совпадает со временем появления трех изгибов головного мозга. В первую очередь образуется теменной изгиб в области среднего мозгового пузыря, выпуклость его обращена дорсально. После него появляется затылочный изгиб между зачатками продолговатого и спинного мозга. Выпуклость его также обращена дорсально. Последним образуется мостовой изгиб между двумя предыдущими, но он изгибается в вентральную сторону.

Полость нервной трубки в головном мозге преобразуется сначала в полости трех, затем пяти пузырей. Полость ромбовидного пузыря дает начало четвертому желудочку, который соединяется через водопровод среднего мозга (полость среднего мозгового пузыря) с третьим желудочком, образованным полостью зачатка промежуточного мозга. Полость непарного поначалу зачатка конечного мозга соединяется через межжелудочковое отверстие с полостью зачатка промежуточного мозга. В дальнейшем полость конечного пузыря даст начало боковым желудочкам.

Стенки нервной трубки на стадиях формирования мозговых пузырей будут утолщаться наиболее равномерно в области среднего мозга. Вентральная часть нервной трубки преобразуется в ножки мозга (средний мозг), серый бугор, воронку, заднюю долю гипофиза (промежуточный мозг). Дорсальная ее часть превращается в пластинку крыши среднего мозга, а также крышу III желудочка с сосудистым сплетением и эпифиз. Латеральные стенки нервной трубки в области промежуточного мозга разрастаются, образуя зрительные бугры. Здесь под влиянием индукторов второго рода образуются выпячивания – глазные пузырьки, каждый из которых даст начало глазному бокалу, а в дальнейшем – сетчатке глаза. Индукторы третьего рода, находящиеся в глазных бокалах, влияют на эктодерму над собой, которая отшнуровывается внутрь бокалов, давая начало хрусталику.

Конечный мозг разрастается в большей степени, чем остальные отделы головного мозга. Наружные слои стенок пузырей конечного мозга образуют серое вещество – кору. Кора затем покрывается многочисленными бороздами и извилинами, значительно увеличивающими ее поверхность.

Пренатальный период онтогенеза начинается с момента слияния мужских и женских половых клеток и образования зиготы. Зигота последовательно делится, образуя шаровидную бластулу. На стадии бластулы идет дальнейшее дробление и образование первичной полости - бластоцеля. Затем начинается процесс гаструляции, в результате которого происходит перемещение клеток различными способами в бластоцель, с образованием двухслойного зародыша. Наружный слой клеток называется эктодерма, внутренний - энтодерма. Внутри образуется полость первичной кишки - гастроцель. Это стадия гаструлы. На стадии нейрулы образуются нервная трубка, хорда, сомиты и другие эмбриональные зачатки. Зачаток нервной системы начинает развиваться еще в конце стадии гаструлы. Клеточный материал эктодермы, расположенный на дорсальной поверхности зародыша, утолщается, образуя медуллярную пластинку (рис. 1). Эта пластинка ограничивается с боков медуллярными валиками.

1 ‑ нервный гребень; 2 ‑ нервная пластина; 3 ‑ нервная трубка; 4 ‑ эктодерма; 5 ‑ средний мозг; 6 ‑ спинной мозг; 7 ‑ спинномозговые нервы; 8 ‑ глазной пузырек; 9 ‑ передний мозг;
10 ‑ промежуточный мозг; 11 ‑ мост; 12 ‑ мозжечок; 13 ‑ конечный мозг

Рисунок 1 ‑ Пренатальное развитие нервной системы человека

Дробление клеток медуллярной пластинки (медуллобластов) и медуллярных валиков приводит к изгибанию пластинки в желоб, а затем к смыканию краев желоба и образованию медуллярной трубки (рис. 2, а). При соединении медуллярных валиков образуется ганглиозная пластина, которая затем делится на ганглиозные валики.

Одновременно происходит погружение нервной трубки внутрь зародыша (рис. 1, 2). Однородные первичные клетки стенки медуллярной трубки - медуллобласты - дифференцируются на первичные нервные клетки (нейробласты) и исходные клетки нейроглии (спонгиобласты). Клетки внутреннего, прилежащего к полости трубки, слоя медуллобластов превращаются в эпендимные, которые выстилают просвет полостей мозга. Все первичные клетки активно делятся, увеличивая толщину стенки мозговой трубки и уменьшая просвет нервного канала. Нейробласты дифференцируются на нейроны, спонгиобласты - на астроциты и олигодендроциты, эпендимные - на эпендимоциты (на этом этапе онтогенеза клетки эпендимы могут образовывать нейробласты и спонгиобласты).

А-А"- уровень поперечного среза; а ‑ начальный этап погружения медуллярной пластинки и формирования нервной трубки: 1 ‑ нервная трубка; 2 ‑ ганглиозная пластина; 3 ‑ сомит; б ‑ завершение образования нервной трубки и погружение ее внутрь зародыша: 4 ‑ эктодерма; 5 ‑ центральный канал; 6 ‑ белое вещество спинного мозга; 7 ‑ серое вещество спинного мозга; 8 ‑ закладка спинного мозга; 9 ‑ закладка головного мозга

Рисунок 2 ‑ Закладка нервной трубки (схематичное изображение и вид на поперечном срезе)

При дифференцировке нейробластов отростки удлиняются и превращаются в дендриты и аксон, которые на данном этапе лишены миелиновых оболочек. Миелинизация начинается с пятого месяца пренатального развития и полностью завершается лишь в возрасте 5-7 лет. На пятом же месяце появляются синапсы. Миелиновая оболочка формируется в пределах ЦНС олигодендроцитами, а в периферической нервной системе - Шванновскими клетками.

В процессе эмбрионального развития формируются отростки и у клеток макроглии (астроцитов и олигодендроцитов). Клетки микроглии образуются из мезенхимы и появляются в ЦНС вместе с прорастанием в нее кровеносных сосудов.

Клетки ганглиозных валиков дифференцируются сначала в биполярные, а затем в псевдоуниполярные чувствительные нервные клетки, центральный отросток которых уходит в ЦНС, а периферический - к рецепторам других тканей и органов, образуя афферентную часть периферической соматической нервной системы. Эфферентная часть нервной системы состоит из аксонов мотонейронов вентральных отделов нервной трубки.

В первые месяцы постнатального онтогенеза продолжается интенсивный рост аксонов и дендритов и резко возрастает количество синапсов в связи с развитием нейронных сетей. Эмбриогенез головного мозга начинается с развития в передней (ростральной) части мозговой трубки двух первичных мозговых пузырей, возникающих в результате неравномерного роста стенок нервной трубки (архэнцефалон и дейтерэнцефалон). Дейтерэнцефалон, как и задняя часть мозговой трубки (впоследствии спинной мозг), располагается над хордой. Архэнцефалон закладывается впереди нее. Затем в начале четвертой недели у зародыша дейтерэнцефалон делится на средний (mesencephalon) и ромбовидный (rhombencephalon) пузыри. А архэнцефалон превращается на этой (трехпузырной) стадии в передний мозговой пузырь (prosencephalon) (рис. 1). В нижней части переднего мозга выпячиваются обонятельные лопасти (из них развиваются обонятельный эпителий носовой полости, обонятельные луковицы и тракты). Из дорсолатеральных стенок переднего мозгового пузыря выступают два глазных пузыря. В дальнейшем из них развиваются сетчатка глаз, зрительные нервы и тракты. На шестой неделе эмбрионального развития передний и ромбовидный пузыри делятся каждый на два и наступает пятипузырная стадия (рис. 1).

Передний пузырь - конечный мозг - разделяется продольной щелью на два полушария. Полость также делится, образуя боковые желудочки. Мозговое вещество увеличивается неравномерно, и на поверхности полушарий образуются многочисленные складки - извилины, отделенные друг от друга более или менее глубокими бороздами и щелями (рис. 3). Каждое полушарие разделяется на четыре доли, в соответствие с этим полости боковых желудочков делятся также на 4 части: центральный отдел и три рога желудочка. Из мезенхимы, окружающей мозг зародыша, развиваются оболочки мозга. Серое вещество располагается и на периферии, образуя кору больших полушарий, и в основании полушарий, образуя подкорковые ядра.

Рисунок 3 ‑ Этапы развития головного мозга человека

Задняя часть переднего пузыря остается неразделенной и называется теперь промежуточным мозгом (рис. 1). Функционально и морфологически он связан с органом зрения. На стадии, когда границы с конечным мозгом слабо выражены, из базальной части боковых стенок образуются парные выросты ‑ глазные пузыри (рис. 1), которые соединяются с местом их происхождения при помощи глазных стебельков, впоследствии превращающихся в зрительные нервы. Наибольшей толщины достигают боковые стенки промежуточного мозга, которые преобразуются в зрительные бугры, или таламус. В соответствии с этим полость III желудочка превращается в узкую сагиттальную щель. В вентральной области (гипоталамус) образуется непарное выпячивание ‑ воронка, из нижнего конца которой происходит задняя мозговая доля гипофиза ‑ нейрогипофиз.

Третий мозговой пузырь превращается в средний мозг (рис. 1), который развивается наиболее просто и отстает в росте. Стенки его утолщаются равномерно, а полость превращается в узкий канал - Сильвиев водопровод, соединяющий III и IV желудочки. Из дорсальной стенки развивается четверохолмие, а из вентральной - ножки среднего мозга.

Ромбовидный мозг делится на задний и добавочный. Из заднего формируется мозжечок (рис. 1) - сначала червь мозжечка, а затем полушария, а также мост (рис. 1). Добавочный мозг превращается в продолговатый мозг. Стенки ромбовидного мозга утолщаются - как с боков, так и на дне, только крыша остается в виде тончайшей пластинки. Полость превращается в IV желудочек, который сообщается с Сильвиевым водопроводом и с центральным каналом спинного мозга.

В результате неравномерного развития мозговых пузырей мозговая трубка начинает изгибаться (на уровне среднего мозга - теменной прогиб, в области заднего мозга - мостовой и в месте перехода добавочного мозга в спинной - затылочный прогиб). Теменной и затылочный прогибы обращены наружу, а мостовой - внутрь (рис. 1, 3).

Структуры головного мозга, формирующиеся из первичного мозгового пузыря: средний, задний и добавочный мозг - составляют ствол головного мозга (trùncus cerebri). Он является ростральным продолжением спинного мозга и имеет с ним общие черты строения. Проходящая по латеральным стенкам спинного мозга и стволового отдела головного мозга парная пограничная борозда (sulcus limitons) делит мозговую трубку на основную (вентральную) и крыловидную (дорзальную) пластинки. Из основной пластинки формируются моторные структуры (передние рога спинного мозга, двигательные ядра черепно-мозговых нервов). Над пограничной бороздой из крыловидной пластинки развиваются сенсорные структуры (задние рога спинного мозга, сенсорные ядра ствола мозга), в пределах самой пограничной борозды - центры вегетативной нервной системы.

Производные архэнцефалона (telencephalon и diencéphalon) создают подкорковые структуры и кору. Здесь нет основной пластинки (она заканчивается в среднем мозге), следовательно, и нет двигательных и вегетативных ядер. Весь передний мозг развивается из крыловидной пластинки, поэтому в нем имеются лишь сенсорные структуры (рис. 3).

Постнатальный онтогенез нервной системы человека начинается с момента рождения ребенка. Головной мозг новорожденного весит 300-400 г. Вскоре после рождения прекращается образование из нейробластов новых нейронов, сами нейроны не делятся. Однако к восьмому месяцу после рождения вес мозга удваивается, а к 4-5 годам утраивается. Масса мозга растет в основном за счет увеличения количества отростков и их миелинизации. Максимального веса мозг мужчин достигает к 20-29 годам, а женщин к 15-19. После 50 лет мозг уплощается, вес его падает и в старости может уменьшиться на 100 г.