Функции головного мозга человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Функции головного мозга человека

Введение

У взрослого человека - это наиболее сильно развитая, самая крупная и функционально наиболее важная часть ЦНС. Отделы полушарий прикрывают собой все остальные части головного мозга. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой продольной щелью большого мозга, достигающий большой спайки мозга, или мозолистого тела.

Большие полушария - парные образования головного мозга. У человека они достигают ? 80% от общей массы мозга. Большие полушария осуществляют регуляцию высших нервных функций, лежащих в основе всех психических процессов человека, в то время как стволовая часть мозга обеспечивает низшие функции нервной системы, связанные с регуляцией деятельности внутренних органов.

Высшие функции обеспечиваются деятельностью особого отдела больших полушарий - коры головного мозга, которая несет главную ответственность за формирование условно-рефлекторных реакций. У человека по сравнению с животными кора одновременно ответственна и за согласование работы внутренних органов. Такое возрастание роли коры в регуляции всех функций в организме называется кортикализацией функций.

Большие полушария головного мозга

Головной мозг человека - уникальная система с отлаженным механизмом работы. Подобно дому, состоящему из кирпичиков, мозг слагается из собственных компонентов. Самым важным являются полушария большого мозга - правое и левое. Эволюционное развитие человеческого организма распорядилось таким образом, что полушария стали самой молодой частью центральной нервной системы: за сравнительно короткий срок, они достигли очень высокого уровня развития - это самый крупный участок, который составляет около 80 % от общей массы, занимает наибольшее место в полости черепа и, помимо прочего, является самым функционально значимым отделом.

Полушария большого мозга состоят из двух субстанций: серого и белого вещества. Поверхностный слой, из которого состоит кора, составляет серое вещество, а глубже залегает белое. Оно осуществляет связь между правым и левым полушариями, между частями какого-то одного, а также между корой мозга и остальными отделами нервной системы. Белое вещество в своем составе имеет одиночные группы нервных клеток - ядра, которые именуют подкорковыми узлами.

Содержимым больших полушарий являются два боковых желудочка - правый и левый. Это полости неправильной формы, которые заполнены цереброспинальной (спинномозговой) жидкостью. Правое и левое полушарие соединены между собой широкой полосой - мозолистым телом, а также передней и задней спайками.

Оба полушария, подобно разным планетам, имеют свои уникальные особенности. Каждое из них ответственно за определенные качества, присущие каждой личности.

Левое полушарие головного мозга определяет

* Обработку устной информации;

* Возможности изучения языков;

* Контроль речи;

* Уровень чтения и письма;

* Запоминание фактов, имен, дат;

* Логику и анализ;

* Распознавание чисел и математических знаков;

* Последовательное восприятие информации.

Правое полушарие головного определяет

* Восприятие информации в виде символов и образов;

* Воображение, мечты и фантазии;

* Музыкальные и изобразительные способности;

* Одновременную обработку разных видов информации;

* Способность выделять проблему в целом, не прибегая к анализу.

Правое полушарие большого мозга наибольшего развития и функционирования достигает в первые года жизни. Левое догоняет его на втором году жизни, а потом полушария начинают попеременно обгонять друг друга. Мозолистое тело, служащее мостиком для полушарий, достигает своего конечного развития в возрасте 25 лет, у женщин оно, как правило, крупнее.

Женскому мозгу присущ наибольший уровень интеграции, а мужскому высокий уровень дифференцировки и специализации: разные участки работают самостоятельно, не согласованно с другими областями. Если представить, что полушария властвуют на физиологической арене организма, то левое полушарие захватило бы законодательную власть, а правое - исполнительную. Левое полушарие головного мозга ответственно за постановку цели, а правое за ее реализацию.

Поверхность левого и правого полушарий бугристая, она вся покрыта бороздами и извилинами. Извилины - это не что иное как складки в коре больших полушарий, а расположенные между ними углубления - это борозды. Углубления и складки позволяют существенно увеличить поверхность мозга.

Каждое из полушарий делится на пять частей. Четыре доли соответствуют прилегающим костям черепа: лобная, теменная, затылочная и височная доли. Пятая - закрытая доля или островковая, - располагается глубоко в большом мозге.

Три главных борозды отделяют полушарные доли друг от друга

* Центральная или Роландова борозда - лобную от теменной доли;

* Латеральная или Сильвиева борозда - височную от теменной доли;

* Теменнозатылочная борозда - теменную от затылочной доли.

Обонятельный мозг - самый древний отдел конечного головного мозга. Другими словами, именно обонятельный мозг стал основой для развития остальных частей нервной системы. У древних людей приобретаемые высшие функции нервной системы, такие как сложное социальное поведение, формировались непосредственно на базе имеющегося обонятельного мозга. Поэтому у современного человека прослеживается такая тесная связь между обонянием и высшей нервной деятельностью - их развитие их шло параллельно. Обоняние - удаленный орган чувств. Потеряв обоняние, человек не становится инвалидом, однако, мир существенно беднеет эмоциями; мозг нервный головной

Базальные ядра - подкорковые образования белого вещества, которые носят необычные названия: хвостатое ядро, скорлупа, бледный шар и ограда, данные им в связи с формой. Эти образования делают людей способными к целенаправленной моторной деятельности, они отвечают за проявление эмоций и осуществление высшей нервной деятельности.

Хвостатое ядро и скорлупа осуществляют регуляцию движений, работу вегетативных органов, условнорефлекторную деятельность. Если при нейрохирургической операции на головном мозге затронуть хвостатое ядро, то нарушится речь больного: она оборвется на полуслове. После прекращения раздражения пациент не сможет вспомнить, что к нему обращались. Черепно-мозговым травмам с повреждением этого подкоркового образования присуща ретро-, антеро- или ретроантероградная амнезия.

За пищевого поведение отвечает скорлупа. При ее поражении происходит изменение дыхания, слюноотделения, возможны трофические нарушения кожи.

Поражения бледного шара приводят к гипомимии, маскообразности лица, тремору головы и конечностей, монотонности речи.

Ограда имеет форму узкой полосы и значительно больше утолщена в левом полушарии головного мозга, чем в правом. Повреждение более тонкой ограды правого полушария ведет к расстройствам речи;

Кора больших полушарий или плащ - слой серого вещества толщиной 2 - 4 мм. Поверхность коры из-за наличия борозд и извилин увеличена до 2200 см 2. Кора имеет сложное шестислойное строение. Ее называют высшим отделом центральной нервной системы. Она обеспечивает совершенную организацию поведения человека и животных на базе врожденных и приобретенных функций и делится на древнюю, старую и новую.

Древняя кора участвует в осуществлении обоняния и обеспечивает взаимодействия между системами мозга. Старая включает в себя такие образования как гиппокамп. И поясная извилина. У новой коры наблюдается больший уровень развития и дифференциация функций.

Взаимосвязанная работа всех отделов нервной системы осуществляется благодаря коре, а также возможная коррекция нарушений их функций. Она обеспечивает более совершенный, с учетом индивидуального опыта, анализ сигналов. Формирует памятные следы о сигнале, его особенностях, значении для индивидуума и характере реакции на него, чтобы в дальнейшем облегчить его восприятие.

Кора больших полушарий

Нейроны коры больших полушарий головного мозга

Кора больших полушарий головного мозга или кора головного мозга - структура головного мозга, слой серого вещества толщиной 1,3--4,5 мм, расположенный по периферии полушарий большого мозга, и покрывающий их. Наибольшая толщина отмечается в верхних участках предцентральной, постцентральной извилин и парацентральной дольки.

Кора головного мозга играет очень важную роль в осуществлении высшей нервной (психической) деятельности.

У человека кора составляет в среднем 44 % от объёма всего полушария в целом. Площадь поверхности коры одного полушария у взрослого человека в среднем равна 2200 смІ. На поверхностные части приходится 1/3, на залегающие в глубине между извилинами - 2/3 всей площади коры.

Величина и форма борозд подвержены значительным индивидуальным колебаниям - не только мозг различных людей, но даже полушария одной и той же особи по рисунку борозд не вполне похожи.

Всю кору полушарий принято разделять на 4 типа: древняя (архикортекс), старая (палеокортекс), новая (неокортекс) и промежуточная кора (состоящая из промежуточной древней и промежуточной старой коры). Поверхность неокортекса у человека занимает 95,6 %, архикортекса - 2,2 %, палеокортекса - 0,6 %, промежуточной - 1,6 %.

Доли полушарий большого мозга

Каждая доля мозга имеет различное функциональное значение.

Лобная доля

Лобная доля занимает передние отделы полушарий. От теменной доли она отделяется центральной бороздой, от височной - боковой бороздой. В лобной доле имеются четыре извилины: одна вертикальная - прецентральная и три горизонтальные - верхняя, средняя и нижняя лобные извилины. Извилины отделены друг от друга бороздами. На нижней поверхности лобных долей различают прямую и орбитальную извилины. Прямая извилина залегает между внутренним краем полушария, обонятельной бороздой и наружным краем полушария. В глубине обонятельной борозды лежат обонятельная луковица и обонятельный тракт. Лобная доля человека составляет 25 - 28% коры; средняя масса лобной доли 450 г.

Функция лобных долей связана с организацией произвольных движений, двигательных механизмов речи, регуляцией сложных форм поведения, процессов мышления. В извилинах лобной доли сконцентрировано несколько функционально важных центров. Передняя центральная извилина является "представительством" первичной двигательной зоны со строго определенной проекцией участков тела. Лицо "расположено" в нижней трети извилины, рука - в средней трети, нога - в верхней трети. Туловище представлено в задних отделах верхней лобной извилины. Таким образом, человек спроецирован в передней центральной извилине вверх ногами и вниз головой

Передняя центральная извилина вместе с прилегающими задними отделами лобных извилин выполняет очень важную в функциональном отношении роль. Она является центром произвольных движений. В глубине коры центральной извилины от так на зываемых пирамидных клеток - центрального двигательного нейрона - начинается основной двигательный путь - пирамидный, или кортико-спинальный, путь. Периферические отростки двигательных нейронов выходят из коры, собираются в единый мощный пучок, проходят центральное белое вещество полушарий и через внутреннюю капсулу входят в ствол мозга; в конце ствола мозга они частично перекрещиваются (переходя с одной стороны на другую) и затем спускаются в спинной мозг. Эти отростки заканчиваются в сером веществе спинного мозга. Там они вступают в контакт с периферическим двигательным нейроном и передают ему импульсы из центрального двигательного нейрона. По пирамидному пути передаются импульсы произвольного движения.

В задних отделах верхней лобной извилины располагается также экстрапирамидный центр коры, тесно связанный анатомически и функционально с образованиями так называемой экстрапирамидной системы. Экстрапирамидная система - двигательная система, помогающая осуществлению произвольного движения. Это система "обеспечения" произвольных движений. Будучи филогенетически более старой, экстрапирамидная система у человека обеспечивает автоматическую регуляцию "заученных" двигательных актов, поддержание общего мышечного тонуса, "готовность" периферического двигательного аппарата к совершению движения, перераспределение мышечного тонуса при движениях. Кроме того, она участвует в поддержании нормальной позы.

В заднем отделе средней лобной извилины находится лобный глазодвигательный центр, осуществляющий контроль за содружественным, одновременным поворотом головы и глаз (центр поворота головы и глаз в противоположную сторону). Раздражение этого центра вызывает поворот головы и глаз в противоположную сторону. Функция этого центра имеет огромное значение в осуществлении так называемых ориентировочных рефлексов (или рефлексов "что такое?"), имеющих очень важное значение для сохранения жизни животных.

В заднем отделе нижней лобной извилины находится моторный центр речи (центр Брока).

Лобный отдел коры больших полушарий принимает также активное участие в формировании мышления, организации целенаправленной деятельности, перспективном планировании.

Теменная доля

Теменная доля занимает верхнебоковые поверхности полушария. От лобной теменная доля спереди и сбоку ограничивается центральной бороздой, от височной снизу - боковой бороздой, от затылочной - воображаемой линией, проходящей от верхнего края теменно-затылочной борозды до нижнего края полушария.

На верхнебоковой поверхности теменной доли имеются три извилины: одна вертикальная - задняя центральная и две горизонтальные - верхнетеменная и нижнетеменная. Часть нижнетеменной извилины, огибающей задний отдел латеральной борозды, называют надкраевой (супрамаргинальной), а часть, окружающую верхнюю височную извилину, - узловой (ангулярной) областью.

Теменная доля, как и лобная, составляет значительную часть полушарий головного мозга. В филогенетическом отношении в ней выделяют старый отдел - заднюю центральную извилину, новый - верхнетеменную извилину и более новый - нижнетеменную извилину. Функция теменной доли связана с восприятием и анализом чувствительных раздражений, пространственной ориентацией. В извилинах теменной доли сконцентрировано несколько функциональных центров.

В задней центральной извилине спроецированы центры чувствительности с проекцией тела, аналогичной таковой в передней центральной извилине. В нижней трети извилины спроецировано лицо, в средней трети - рука, туловище, в верхней трети - нога. В верхней теменной извилине находятся центры, ведающие сложными видами глубокой чувствительности: мышечно-суставным, двухмерно-пространственным чувством, чувством веса и объема движения, чувством распознавания предметов на ощупь.

Таким образом, в теменной доле локализуется корковый отдел чувствительного анализатора.

В нижней теменной доле расположены центры праксиса. Под праксисом понимаются ставшие автоматизированными в процессе повторений и упражнений целенаправленные движения, которые вырабатываются в ходе обучения и постоянной практики в течение индивидуальной жизни. Ходьба, еда, одевание, механический элемент письма, различные виды трудовой деятельности (например, движения водителя по управлению автомобилем, косьба и пр.) являются праксисом. Праксис - высшее проявление свойственной человеку двигательной функции. Он осуществляется в результате сочетанной деятельности различных территорий коры головного мозга.

Височная доля

Височная доля занимает нижнебоковую поверхность полушарий. От лобной и теменной долей височная доля отграничивается боковой бороздой. На верхнебоковой поверхности височной доли имеются три извилины - верхняя, средняя и нижняя. Верхняя височная извилина находится между сильвиевой и верхней височной бороздами, средняя - между верхней и нижней височной бороздами, нижняя - между нижней височной бороздой и поперечной мозговой щелью. На нижней поверхности височной доли различают нижнюю височную извилину, боковую затылочно-височную извилину, извилины гиппокампа (ноги морского коня).

Функция височной доли связана с восприятием слуховых, вкусовых, обонятельных ощущений, анализом и синтезом речевых звуков, механизмами памяти. Основной функциональный центр верхнебоковой поверхности височной доли находится в верхней височной извилине. Здесь располагается слуховой, или гностический, центр речи (центр Вернике).

В верхней височной извилине и на внутренней поверхности височной доли находится слуховая проекционная область коры. Обонятельная проекционная область находится в гиппокамповой извилине, особенно в ее переднем отделе (так называемом крючке). Рядом с обонятельными проекционными зонами находятся и вкусовые.

Височные доли играют важную роль в организации сложных психических процессов, в частности памяти.

Затылочная доля

Затылочная доля занимает задние отделы полушарий. На выпуклой поверхности полушария затылочная доля не имеет резких границ, отделяющих ее от теменной и височной долей, за исключением верхнего отдела теменно-затылочной борозды, которая, располагаясь на внутренней поверхности полушария, отделяет теменную долю от затылочной. Борозды и извилины верхнебоковой поверхности затылочной доли непостоянны и имеют вариабельное строение. На внутренней поверхности затылочной доли имеется шпорная борозда, которая отделяет клин (треугольной формы дольку затылочной доли) от язычковой извилины и затылочно-височной извилины.

Функция затылочной доли связана с восприятием и переработкой зрительной информации, организацией сложных процессов зрительного восприятия. При этом в области клина проецируется верхняя половина сетчатки глаза, воспринимающая свет от нижних полей зрения; в области язычковой извилины находится нижняя половина сетчатки глаза, воспринимающая свет от верхних полей зрения.

Островок

Островок, или так называемая закрытая долька, находится в глубине боковой борозды. От примыкающих соседних отделов островок отделен круговой бороздой. Поверхность островка разделена его продольной центральной бороздой на переднюю и заднюю части. В островке проецируется анализатор вкуса.

Лимбическая кора

На внутренней поверхности полушарий над мозолистым телом находится поясная извилина. Эта извилина перешейком позади мозолистого тела переходит в извилину около морского конька - парагиппокампову извилину. Поясная извилина вместе с парагиттпокамповой извилиной составляют сводчатую извилину.

Внутренняя и нижняя поверхности полушарий объединяются в так называемую лимбическую (краевую) кору вместе с миндалевидным ядром из группы подкорковых ядер, обонятельным трактом и луковицей, участками лобных, височных и теменных долей коры больших полушарий, а также с подбугорной областью и ретикулярной формацией ствола. Лимбическая кора объединяется в единую функциональную систему - лимбико-ретикулярный комплекс. Основной функцией этих отделов мозга является не столько обеспечение связи с внешним миром, сколько регуляция тонуса коры, влечений и аффективной жизни. Они регулируют сложные, многоплановые функции внутренних органов и поведенческие реакции. Лимбико-ретикулярный комплекс - важнейшая интегративная система организма. Лимбическая система имеет также важное значение в формировании мотиваций. Мотивация (или внутреннее побуждение) включает в себя сложнейшие инстинктивные и эмоциональные реакции (пищевые, оборонительные, половые). Лимбическая система принимает участие также в регуляции сна и бодрствования.

Лимбическая кора выполняет также важную функцию обоняния. Обоняние - восприятие находящихся в воздухе химических веществ. Обонятельный мозг человека обеспечивает обоняние, а также организацию сложных форм эмоциональных и поведенческих реакций. Обонятельный мозг является частью лимбической системы.

Обонятельный мозг состоит из двух отделов - периферического и центрального. Периферический отдел представлен обонятельным нервом, обонятельными луковицами, первичными обонятельными центрами. Центральный отдел включает извилину морского коня - гиппокамп, зубчатую и сводчатую извилины.

Рецепторный аппарат обоняния расположен в слизистой оболочке носа. По системе нервных проводников информация с рецепторов передается в корковый отдел обонятельного анализатора.

Корковый отдел обонятельного анализатора находится в поясной извилине, извилине морского коня и в крючке морского коня которые вместе составляют замкнутую кольцевидную область. Периферический отдел обонятельного анализатора связан с корковыми областями обоих полушарий.

Физиологический механизм восприятия запахов обонятельным анализатором окончательно не ясен. Существуют две основные гипотезы, с разных позиций объясняющие природу этого процесса. Согласно одной из гипотез, взаимодействие между молекулами пахучего вещества и хеморецепторами происходит по типу ключа и замка, т.е. типу молекулы соответствует специальный рецептор. Другая гипотеза базируется на предположении о том, что молекулы пахучего вещества имеют определенную волну колебания, на которую "настроены" обонятельные рецепторы. Молекулы, имеющие сходные колебания, должны иметь общую волну и соответственно давать близкие запахи.

Термин "обонятельный мозг" применительно к физиологии человека несколько условен и не раскрывает полностью его многогранной и универсальной функции. "Размещение" центрального звена обонятельного мозга в больших полушариях неслучайно и является результатом той огромной "информационной" роли, которую играло обоняние в процессе эволюции при адаптации к внешней среде и регуляции сложных поведенческих реакций. Добывание пищи, выбор особи противоположного пола, забота о потомстве, целостности территории, организация групповых сообществ внутри вида - все эти повседневные функции у многих животных выполняются при непосредственном участии тонко сконструированной системы обонятельной рецепции и основанной на этом способности ряда животных посылать во внешнюю среду тонкие дифференцированные специфические пахучие вещества - сигналы-информаторы.

Универсальные формы поведенческих реакций у животных проявляющиеся в повседневной заботе о месте обитания, о потомстве, создают впечатление о наделенности их разумом. Кажущийся интеллект - просто результат реакции на внешние стимулы. Однако сами эти стимулы и реакции на них прекрасно соответствуют биологическим потребностям животных.

В жизни людей обоняние потеряло то биологическое информационное значение, которое оно имело у животных. Обонятельная система человека предназначена как для выполнения узкой, "своей" функции, так и для своего рода "зарядки" эмоций. О силе воздействия запахов на эмоциональную сферу, о том, что они являются важнейшим "пищевым субстратом эмоций", хорошо известно с давних времен истории человечества.

Острота обоняния человека может варьировать. Как правило, эти вариации незначительны, однако в отдельных случаях острота обоняния может быть очень высокой (дегустаторы парфюмерной промышленности).

Поскольку обонятельный анализатор играет важную роль в регуляции эмоций, его центральный отдел относят к лимбической системе, образно названной "общим знаменателем" для множества эмоциональных и висцеросоматических реакций организма.

Мозолистое тело

Мозолистое тело - дугообразная тонкая пластинка, филогенетически молодая, соединяет срединные поверхности обоих полушарий. Удлиненная средняя часть мозолистого тела сзади переходит в утолщение, а спереди искривляется и дугообразно загибается вниз. Мозолистое тело соединяет филогенетически наиболее молодые участки полушарий и играет важную роль в обмене информацией между ними.

Возрастная эволюция коры больших полушарий

Кардинальное превращение коры больших полушарий берет свое начало с пятого месяца внутриутробного развития. Ее некогда гладкая поверхность покрываться бороздами, что ведет к ее увеличению, в результате, к моменту своего конечного пика развития, она увеличивается примерно в 30 раз. Первыми закладываются очень глубокие борозды, которые носят название щелей, сюда относят шпорную и латеральную борозды. Менее глубокие первичные и вторичные борозды становятся видны в более поздний период. В возрасте шести месяцев, у плода, в утробе матери, полушария существенно выделяются по сравнению с остальными частями головного мозга, они нависают над другими отделами.

4 месяц внутри утробы - это момент появления мозолистого тела, оно очень интенсивно развивается, стремясь соединить два полушария головного мозга вместе. У новорожденного мозолистое тело тонкое и короткое. В период первых пяти лет оно претерпевает значительные изменения: удлиняется и утолщается, но лишь к 20 годам достигает окончательных размеров. К моменту рождения ребенка картина основных извилин уже написана, но борозды еще не достигают своего полного расцвета - большей степени сложности. Индивидуальные различия борозд и извилин, их распределение, усложнение в строении становятся обозримыми лишь спустя год после рождения ребенка. В возрасте до пяти лет существенно изменяется форма, размеры борозд и извилин полушарий. Этот процесс продолжается и после пяти лет, но значительно медленнее.

Развиваясь, кора увеличивается в 2,5-3 раза в ширину. Кардинальные изменения в степени зрелости коры мозга ребенка по сравнению с корой мозга новорожденного наблюдаются спустя 14 дней после рождения. Первые два года жизни являются самым насыщенным периодом в развитии коры: увеличивается ее поверхность, происходят метаморфозы ее структуры. Причина тому - формирование сложных, целенаправленных действий, быстрое развитие речи ребенка и первые признаки возникновения абстрактного мышления.

Но кора больших полушарий головного мозга не останавливает свое развитие на двухлетнем возрасте, она совершенствуется, качественно преображается, и человек вместе с ней, приобретая все более богатые и сложные формы поведения и мышления.

Строение полушарий головного мозга

Строение полушарий головного мозга человека. Конечный, или большой, мозг состоит из правого и левого больших полушарий. У взрослого человека вес больших полушарий равен 80% веса головного мозга. Они разделены глубокой продольной бороздой. В глубине этой борозды находятся соединяющие большие полушария мозолистое тело и свод. Мозолистое тело состоит из нервных волокон и относится к новой коре. У человека оно достигает наибольшего развития. Передняя его часть называется коленом, переходящим в клюв; средняя - стволом, а задняя, постепенно утолщаясь, образует валик. Поперечные волокна мозолистого тела в каждом полушарии веерообразно расходятся, образуя лучистость. Под мозолистым телом расположен свод. Передние ножки свода направляются в сосковидные тела, а задние - в аммониев рог.

Каждое полушарие состоит из плаща, или мантии, и обонятельного мозга. Внутри полушария находятся подкорковые центры (см. выше) и боковые желудочки. Каждое полушарие имеет 3 поверхности: внутреннюю, спинно-боковую и нижнюю и делится на 4 доли: переднюю - лобную, заднюю - затылочную, среднюю - теменную и нижнюю - височную. Границей между долями являются 3 наиболее крупные основные борозды.

Рис. 121. Головной мозг сверху:

1 - верхняя лобная извилина, 2 - средняя лобная, 3 - передняя центральная, 4 - задняя центральная, 5 - верхняя теменная долька, 6 - нижняя теменная долька, 7 - затылочные извилины

На спинно-боковой поверхности находится боковая (сильвиева) борозда, которая начинается на нижней поверхности полушария в виде сильвиевой ямы и идет по боковой стороне вверх и назад.

Она отграничивает нижнюю - височную долю, от остального мозга. Передний закругленный край височной доли называется височным полюсом. На дне сильвиевой ямы находится так называемый островок Рейля.

Центральная (роландова) борозда проходит поперечно спинно-боковой поверхности полушария, от верхнего края до сильвиевой борозды, не достигая ее. Она отделяет переднюю - лобную долю от средней - теменной. Передний закругленный конец лобной доли называется лобным полюсом.

Теменно-затылочная борозда находится в задней области внутренней поверхности полушария, отделяя среднюю - теменную долю от задней - затылочной. Задний закругленный конец затылочной доли называется затылочным полюсом.

Кроме этих борозд, в каждой доле есть еще и другие, между которыми расположены извилины.

В лобной доле впереди центральной борозды параллельно ей проходят 2 борозды: верхняя предцентральная и нижняя пред-центральная. От этих борозд начинаются 2 борозды, идущие горизонтально в передне-заднем направлении: верхняя лобная борозда от верхней предцентральной и нижняя лобная - от нижней пред-центральной. Между бороздами образуются извилины: 1) передняя центральная извилина - между центральной бороздой (сзади) и двумя предцентральными (спереди); 2) верхняя лобная извилина - между верхним краем лобной доли и верхней лобной бороздой; 3) средняя лобная извилина - между верхней и нижней лобными бороздами; 4) нижняя лобная извилина - между нижней лобной бороздой и сильвиевой.

В теменной доле позади центральной борозды параллельно ей проходит зацентральная борозда. От ее середины горизонтально, в передне-заднем направлении к границе между теменной и затылочной долями проходит межтеменная борозда. Эти борозды разделяют теменную долю на 3 участка: 1) задняя центральная извилина - между центральной и зацентральной бороздами; 2) верхняя теменная долька - между верхним краем теменной доли и межтеменной бороздой; 3) нижняя теменная долька - между меж-теменной бороздой и границей височной доли. В нижней теменной дольке различают 2 извилины: надкраевую, замыкающую конец сильвиевой борозды, и угловую, замыкающую конец височной борозды. В затылочной доле имеются мелкие поперечные и боковые борозды.

В височной доле на спинно-боковой поверхности в передне-заднем направлении проходят 2 борозды: верхняя височная и средняя височная, а на нижней ее поверхности - нижняя височная. Эти борозды ограничивают 3 височные извилины: 1) верхнюю височную извилину - между сильвиевой и верхней височной бороздами; 2) среднюю височную извилину - между верхней и средней височной бороздами и 3) нижнюю височную извилину - между средней и нижней височными бороздами. На внутренней поверхности каждого полушария находятся борозда мозолистого тела, окаймляющая поперечный разрез мозолистого тела, и опоясывающая борозда, идущая параллельно предыдущей между мозолистым телом и верхним краем полушария. Они ограничивают поясную извилину, окружающую мозолистое тело. Кзади мозолистое тело огибает извилина морского коня (гиппокамп), заканчивающаяся крючком.

Некоторые авторы делят каждое полушарие на 7 долей: лобную, теменную, островковую, затылочную, височную, лимбическую, гиппокампову.

Серое и белое вещество больших полушарий. Серое вещество больших полушарий состоит из нейронов, клеток глии и нервных волокон. Количество нейронов в обоих полушариях головного мозга колеблется от 10 до 18 млрд. Клеток глии примерно в 10 раз больше. Глия является опорной тканью больших полушарий и выполняет трофическую функцию.

Серое вещество покрывает поверхность больших полушарий подобно коре. В среднем толщина коры у взрослого человека равна 2,5--3 мм, а поверхность-- 145--220 тыс. мм 2, из которых 1/3, или 72 тыс. мм 2, составляет свободная поверхность, а 2/3, или 148 тыс. мм 2, находится в глубине борозд. Наибольшая толщина коры - в области передней центральной извилины.

Различают древнюю, старую и новую кору. К древней коре относятся входящие в обонятельный мозг обонятельный бугорок, переднее продырявленное вещество, расположенное между перекрестом зрительных нервов и началом сильвиевой борозды, подмозолистая извилина, полулунная извилина, окружающая миндалевидное ядро, и боковая обонятельная извилина. К старой коре относятся гиппокамп, или аммониев рог, и зубчатая фасция (извилина). Старая кора максимально развита в глубине гиппокамповой борозды. В области крючковидной извилины, которая является загибом кзади переднего конца гиппокамповой извилины, старая кора аммониева рога и зубчатой фасции выходит на поверхность. Новой является вся остальная часть коры. Кора лимбической извилины относится к новой за исключением коры нижней трети борозды мозолистого тела, расположенной в самом переднем ее отделе и относящейся к старой коре.

Рис. 122. Соотношение новой, древней, старой и межуточной коры в головном мозге человека:

1 - большие полушария, 2 - мозжечок, 3 - продолговатый мозг, 4 - мозолистое тело, 5 - зрительные бугры, 6 - обонятельная луковица, 7 - зрительный нерв, 8 - гипоталамическая область, 9 - гипофиз; горизонтальный штрих - новая кора; косой перекрестный - древняя; вертикальный - старая; прямой перекрестный - межуточная; пунктир - вегетативные образования

Древняя и старая кора и небольшой слой промежуточной коры, который отделяет их от новой, на ранней и конечной стадиях развития отличаются неполнотой строения. Новая кора достигает наибольшего развития у человека; ее поверхность составляет около 96% всей поверхности полушарий. По местоположению, строению и функции нейронов она делится на основные 52 поля. В новой коре различают 6 основных слоев: 1) светлый, молекулярный, состоящий из нервных волокон и мелких нейронов; 2) наружный зернистый, который состоит из густо расположенных мелких нейронов, имеющих форму зерен и мелких пирамидных клеток; 3) слой пирамидных нейронов разной величины, различно расположенных в вертикальном направлении; 4) внутренний зернистый слой, состоящий из густо расположенных мелких нейронов - он почти отсутствует в двигательной области коры и наиболее развит в зрительной области; 5) глубокий слой пирамидных нейронов - в двигательной области пирамидные нейроны достигают наибольшей величины; 6) слой многоформенных нейронов, имеющих треугольную и веретенообразную форму. В некоторых областях коры различают и 7-й слой - из веретенообразных нейронов. Зернистые и звездчатые нейроны 2, 4 и 6-го слоев - воспринимающие, чувствительные; к ним поступают центростремительные волокна из нейронов промежуточного мозга (зрительных бугров). Волокна их, как правило, не выходят за пределы коры и даже одного слоя. Пирамидные нейроны 3-го и 5-го слоев - двигательные. Веретенообразные нейроны связывают все слои коры, их волокна поднимаются до 1-го слоя. В воспринимающих (сенсорных) областях преобладают зернистые нейроны, а в двигательных (моторных) - пирамидные.

В сером веществе больших полушарий головного мозга по сравнению с белым воды содержится относительно больше. В нем содержится также больше кровеносных сосудов, чем в белом.

Белое вещество состоит из нервных волокон, которые делятся на проводящие пути: 1) проекционные, входящие в состав нисходящих и восходящих путей, 2) ассоциационные, связывающие между собой отдельные участки одного и того же полушария.



Рис. 124. Длинные ассоциативные пути верхней поверхности головного мозга:

1 - верхний продольный пучок, 2 - крючковидный пучок

Волокна ассоциационных путей делятся на короткие и длинные. Короткие пути называются дуговыми; они связывают между собой отдельные извилины и близкие поля. Длинные пути связывают между собой отдаленные поля одного полушария. Наиболее короткие пути располагаются близко к коре, а чем длиннее пути, тем они глубже от поверхности. У человека ассоциационные пути достигают наибольшего развития, обеспечивая в процессах высшей и низшей нервной деятельности тонкую координацию разных отделов больших полушарий. К ассоциационным путям относятся: а) верхний продольный пучок - соединяет отдаленные участки выпуклой поверхности полушария, б) крючковидный пучок - соединяет лобную и височную доли, в) нижний продольный пучок - соединяет затылочный полюс с височным, г) поясной пучок - соединяет переднее продырявленное вещество с передним краем гиппокампа; 3) спаечные, или комиссуральные, связывающие между собой большие полушария и подкорковые центры. Большая часть их проходит через мозолистое тело, а меньшая - вне мозолистого тела. К комиссуральным путям относятся передняя спайка и мозолистое тело, которое объединяет функцию не только коры, но и подкорковых центров. Передняя часть передней спайки обеспечивает объединенную функцию обеих обонятельных зон. Гиппокампова спайка соединяет оба гиппокампа.

Рис. 125. Длинные и короткие ассоциативные пути срединной и нижней поверхностей головного мозга:

1 - нижний продольный пучок, 2 - поясной пучок, 3 - дуговые волокна, или собственные волокна извилин

Все проекционные, ассоциационные и комиссуральные пути связаны между собой.

Нейроны коры больших полушарий головного мозга

Кора больших полушарий головного мозга или кора головного мозга - структура головного мозга, слой серого вещества толщиной 1,3--4,5 мм, расположенный по периферии полушарий большого мозга, и покрывающий их. Наибольшая толщина отмечается в верхних участках предцентральной, постцентральной извилин и парацентральной дольки.

Кора головного мозга играет очень важную роль в осуществлении высшей нервной (психической) деятельности.

У человека кора составляет в среднем 44 % от объёма всего полушария в целом. Площадь поверхности коры одного полушария у взрослого человека в среднем равна 2200 смІ. На поверхностные части приходится 1/3, на залегающие в глубине между извилинами - 2/3 всей площади коры.

Величина и форма борозд подвержены значительным индивидуальным колебаниям - не только мозг различных людей, но даже полушария одной и той же особи по рисунку борозд не вполне похожи.

Всю кору полушарий принято разделять на 4 типа: древняя (архикортекс), старая (палеокортекс), новая (неокортекс) и промежуточная кора (состоящая из промежуточной древней и промежуточной старой коры). Поверхность неокортекса у человека занимает 95,6 %, архикортекса - 2,2 %, палеокортекса - 0,6 %, промежуточной - 1,6 %.

Борозды и извилины медиальной поверхности.

На медиальную поверхность полушария выходят лобная, теменная и затылочная доли.

Поясная извилина (лат. gyrus cinguli) начинается подмозолистым полем (лат. area subcallosa), огибает мозолистое тело и при посредстве узкой полоски - перешейка поясной извилины (лат. isthmus gyri cinguli) переходит в парагиппокампальную извилину на нижней поверхности полушария.

Борозда мозолистого тела (лат. g sulcus corporis callosi) отделяет поясную извилину от мозолистого тела и на нижней поверхности полушария продолжается в борозду гиппокампа.

Поясная извилина ограничена сверху поясной бороздой (лат. sulcus cinguli). В последней различают выпуклую по направлению к лобному полюсу переднюю часть и заднюю часть, которая, следуя вдоль поясной извилины и не доходя до её заднего отдела, поднимается к верхнему краю полушария большого мозга. Задний конец борозды лежит позади верхнего конца центральной борозды. Между предцентральной бороздой, окончание которой иногда хорошо видно у верхнего края медиальной поверхности полушария, и концом поясной борозды, располагается парацентральная долька (лат. lobulus paracentralis).

Выше поясной извилины, Спереди от подмозолистого поля, начинается медиальная лобная извилина (лат. gyrus frontalis medialis). Она тянется до парацентральной дольки и является нижней частью верхней лобной извилины.

Сзади от поясной борозды лежит небольшая четырёхугольная долька - предклинье (лат. precuneus). Её задней границей является глубокая теменно-затылочная борозда (лат. sulcus parietooccipitalis), нижней - подтеменная борозда (лат. sulcus subparietalis), отделяющая предклинье от заднего отдела поясной извилины.

Сзади и ниже предклинья залегает треугольная долька - клин (лат. cuneus). Выпуклая наружная поверхность клина участвует в образовании затылочного полюса. Направленная вниз и вперёд вершина клина почти доходит до заднего отдела поясной извилины. Задненижней границей клина является очень глубокая шпорная борозда (лат. sulcus calcarinus), передней - теменно-затылочная борозда.

Борозды и извилины нижней поверхности.

На нижней поверхности лобной доли располагается обонятельная борозда (лат. sulcus olfactorius). Кнутри от неё, между нею и нижнемедиальным краем полушария, лежит прямая извилина (лат. gyrus rectus). Её задний отдел доходит до переднего продырявленного вещества (лат. substantia perforata anterior). Кнаружи от борозды располагается остальная часть нижней поверхности лобной доли, изрезанная короткими глазничными бороздами (лат. sulci orbitales), на ряд небольших глазничных извилин (лат. gyri orbitales).

Нижняя поверхность височной доли глубокой бороздой гиппокампа (лат. sulcus hippocampi) отделена от ножек мозга. В глубине борозды залегает узкая зубчатая извилина (лат. gyrus dentatus). Передний её конец переходит в крючок, а задний - в ленточную извилину (лат. gyrus fasciolaris) залегающую под валиком мозолистого тела. Латерально от борозды находится парагиппокампальная извилина (лат. gyrus parahippocampalis). Впереди эта извилина имеет утолщение в виде крючка (лат. uncus), а кзади продолжается в язычную извилину (лат. gyrus lingualis). Парагиппокампальную и язычную извилины с латеральной стороны ограничивает коллатеральная борозда (лат. sulcus collateralis), переходящая спереди в носовую борозду (лат. sulcus rhinalis). Остальную часть нижней поверхности височной доли занимают медиальная и латеральная затылочно-височные извилины (лат. gyri occipitotemporales medialis et lateralis), разделённые затылочно-височной бороздой (лат. sulcus occipitotemporalis). Латеральная затылочно-височная извилина нижнелатеральным краем полушария отделяется от нижней височной извилины.

Кора полушарий головного мозга представлена слоем серого вещества толщиной в среднем около 3 мм (1,3 - 4,5 мм). Наиболее сильно развита она в передней центральной извилине. Обилие борозд и извилин значительно увеличивает площадь серого вещества головного мозга. В коре содержится около 10-14 млрд нервных клеток. Различные её участки, отличающиеся друг от друга некоторыми особенностями расположения и строения клеток (цитоархитектоника), расположения волокон (миелоархитектоника) и функциональным значением, называются полями. Они представляют собой места высшего анализа и синтеза нервных импульсов. Резко очерченные границы между ними отсутствуют. Для коры характерно расположение клеток и волокон слоями.

Типичным для новой коры (лат. neocortex) является наличие шести слоёв, различающихся между собой главным образом по форме входящих в них нервных клеток. При этом на медиальной и нижней поверхностях полушарий сохранились участки старой (лат. archipallium) и древней (лат. paleopallium) коры, имеющей 2-слойное и 3-слойное строение. Также выделяется промежуточная кора (лат. mesopallium) располагающаяся между старой и новой, а также древней и новой корой. Древняя кора представлена гиппокампом, а старая - участком коры возле обонятельной луковицы на нижней поверхности лобной доли.

Цитоархитектоника.

Мультиполярные нейроны коры головного мозга весьма разнообразны по форме. Среди них можно выделить: пирамидные звёздчатые веретенообразные паукообразные горизонтальные

Пирамидные нейроны составляют основную и наиболее специфическую для коры головного мозга форму (80--90 % всех нейронов). Размеры их варьируют от 10 до 140 мкм. Они имеют вытянутое треугольное тело, вершина которого обращена к поверхности коры. От вершины и боковых поверхностей тела отходят дендриты, заканчивающиеся в различных слоях серого вещества. От основания пирамидных клеток берут начало аксоны, в одних клетках короткие, образующие ветвления в пределах данного участка коры, в других - длинные, поступающие в белое вещество.

Пирамидные клетки различных слоёв коры отличаются размерами и имеют разное функциональное значение. Мелкие клетки представляют собой вставочные нейроны, аксоны которых связывают отдельные участки коры одного полушария (ассоциативные нейроны) или двух полушарий (комиссуральные нейроны). Эти клетки встречаются в разных количествах во всех слоях коры. Особенно богата ими кора головного мозга человека. Аксоны крупных пирамидных нейронов принимают участие в образовании пирамидных путей, проецирующих импульсы в соответствующие центры мозгового ствола и спинного мозга.

Нейроны коры расположены нерезко отграниченными слоями. Каждый слой характеризуется преобладанием какого-либо одного вида клеток. В двигательной зоне коры различают 6 основных слоёв:

Молекулярный, наружный, зернистый, пирамидальных нейронов, внутренний зернистый, ганглионарный (слой клеток Беца),слой мультиформных (полиморфных) клеток.

Кора полушарий головного мозга также содержит мощный нейроглиальный аппарат, выполняющий трофическую, защитную, опорную и разграничительную функции.

На медиальной и нижней поверхности полушарий сохранились участки старой, древней коры, которые имеют двухслойное и трехслойное строение.

Молекулярный слой

Молекулярный слой коры содержит небольшое количество мелких ассоциативных клеток веретеновидной формы. Их аксоны проходят параллельно поверхности мозга в составе тангенциального сплетения нервных волокон молекулярного слоя. Основная масса волокон этого сплетения представлена ветвлениями дендритов нейронов нижележащих слоёв.

Наружный зернистый слой

Наружный зернистый слой образован мелкими нейронами диаметром около 10 мкм, имеющими округлую, угловатую и пирамидальную форму, и звёздчатыми нейронами. Дендриты этих клеток поднимаются в молекулярный слой. Аксоны или уходят в белое вещество, или, образуя дуги, также поступают в тангенциальное сплетение волокон молекулярного слоя.

Слой пирамидальных нейронов

Является самым широким по сравнению с другими слоями коры головного мозга. Он особенно хорошо развит в прецентральной извилине. Величина пирамидных клеток последовательно увеличивается в пределах 10-40 мкм от наружной зоны этого слоя к внутренней. От верхушки пирамидной клетки отходит главный дендрит, который располагается в молекулярном слое. Дендриты, берущие начало от боковых поверхностей пирамиды и её основания, имеют незначительную длину и образуют синапсы со смежными клетками этого слоя. Аксон пирамидной клетки всегда отходит от её основания. В мелких клетках он остаётся в пределах коры; аксон же, принадлежащий крупной пирамиде, обычно формирует миелиновое ассоцативное или комиссуральное волокно, идущее в белое вещество.

Внутренний зернистый слой

В некоторых полях коры развит очень сильно (например, в зрительной зоне коры). Однако в других участках он может отсутствовать (в прецентральной извилине). Этот слой образован мелкими звёздчатыми нейронами. В его состав входит большое количество горизонтальных волокон.

Ганглионарный слой (Внутренний пирамидный слой; Клетки Беца)

Образован крупными пирамидными клетками, причём область прецентральной извилины содержит гигантские клетки, описанные впервые российским анатомом В.А. Бецем в 1874 году (клетки Беца). Они достигают в высоту 120 и в ширину 80 мкм. В отличие от других пирамидных клеток коры гигантские клетки Беца характеризуются наличием крупных глыбок хроматофильного вещества. Их аксоны образуют главную часть кортико-спинальных и кортико-нуклеарных путей и оканчиваются на мотонейронах мозгового ствола и спинного мозга.

Перед выходом из коры от пирамидного пути отходит множество коллатералей. Аксоны от гигантских клеток Беца дают коллатерали, посылающие тормозящие импульсы в саму кору. Также коллатерали волокон пирамидного пути идут в полосатое тело, красное ядро, ретикулярную формацию, ядра моста и нижних олив. Ядра моста и нижних олив передают сигнал в мозжечок. Таким образом, когда пирамидный путь передаёт сигнал, вызывающий целенаправленное движение, в спинной мозг, одновременно сигналы получают базальные ганглии, ствол мозга и мозжечок. Помимо коллатералей пирамидных путей, существуют волокна, которые идут непосредственно от коры к промежуточным ядрам: хвостатому телу, красному ядру, ядрам ретикулярной формации ствола мозга и др.

Слой мультиморфных клеток

Образован нейронами различной, преимущественно веретенообразной формы. Внешняя зона этого слоя содержит более крупные клетки. Нейроны внутренней зоны мельче и лежат на большом расстоянии друг от друга. Аксоны клеток полиморфного слоя уходят в белое вещество в составе эфферентных путей головного мозга. Дендриты достигают молекулярного слоя коры.

Миелоархитектоника

Среди нервных волокон коры полушарий головного мозга можно выделить:

ассоциативные волокна - связывают отдельные участки коры одного полушария

комиссуральные волокна - соединяют кору двух полушарий

проекционные волокна - соединяют кору с ядрами низших отделов центральной нервной системы. Афферентные проекционные волокна заканчиваются в слое пирамидальных нейронов.

Кроме тангенциального сплетения молекулярного слоя, на уровне внутреннего зернистого и ганглионарного слоёв расположены два тангенциальных слоя миелиновых нервных волокон и коллатералей аксонов клеток коры. Вступая в синаптические связи с нейронами коры, горизонтальные волокна обеспечивают широкое распространение в ней нервного импульса.

Цитоархитектонические поля Бродмана

Цитоархитектонические поля Бродмана - отделы коры больших полушарий головного мозга, отличающиеся по своей цитоархитектонике (строению на клеточном уровне). Выделяется 52 цитоархитектонических поля Бродмана.

В 1909 году немецкий невролог Корбиниан Бродманн опубликовал карты цитоархитектонических полей коры больших полушарий головного мозга. Бродман впервые создал карты коры. Впоследствии О. Фогт и Ц. Фогт (1919-1920 гг.) с учётом волоконного строения описали в коре головного мозга 150 миелоархитектонических участков. В Институте мозга АМН СССР И.Н. Филипповым и С.А. Саркисовым были созданы карты коры головного мозга, включающие 47 цитоархитектонических полей.

Несмотря на критику, поля Бродмана являются самыми известными и наиболее часто цитируемыми при описании нейрональной организации коры головного мозга и её функций.

Кора головного мозга функционально состоит из трех зон: сенсорная зона, моторная зона и ассоциативная зона. У человека ассоциативная зона занимает около 75% коры головного мозга. Функция ассоциативной зоны - связывать между собой активность сенсорных и моторных зон. Ассоциативная зона, предполагается, получает и перерабатывает информацию из сенсорной зоны и инициирует целенаправленное осмысленное поведение.

Действия вопреки страху, аффективное, эмоционально насыщенное поведение сопровождаются активацией, так называемой подколенной области передней части поясной извилины головного мозга. Чем больше страх, тем сильнее активизируется эта область мозга. При этом одновременно подавляется активность височных долей головного мозга.

Заключение

Итак, основу большого мозга составляют два больших полушария покрытых серым веществом (корой). В своей работе, я рассказал, что нагромождение возвышающихся извилин на поверхности больших полушарий и разделяющих их борозд, на самом-то деле имеет свое место и предназначение.

Подводя итоги своей работы хотелось бы напомнить, что кора большого мозга образована серым веществом, которое лежит по периферии (на поверхности) полушарий большого мозга. В коре головного мозга преобладает неокортекс (около 90 %) - новая кора, которая, кстати, возникла впервые у млекопитающих. Филогенетически более древние участки коры включают старую кору - архекортекс (зубчатая извилина и основание гиппокампа), промежуточную кору - мезокартекс (отделяющие новую кору от древней коры и старой коры), а также древнюю кору - палеокортекс (препериформная, преамигдалярная и энториналъная области).

...