Что является носителем сознания – клетки мозга или электрические сигналы, генерируемые ими? Откуда появляются и куда уходят сознание и личность человека в конце его пути? Эти вопросы волнуют многих.

Человеческий мозг – один из самых загадочных органов человеческого организма. Учёные до сих пор не могут до конца понять механизма мыслительной деятельности, функционирования сознания и подсознания.

Структура

В ходе эволюции вокруг человеческого мозга сформировалась прочная черепная коробка, предохраняющая этот уязвимый к физическим воздействиям орган. Мозг занимает более 90% пространства черепа. Он состоит из трёх основных частей:

• большие полушария;
• ствол мозга;
• мозжечок.

Также принято выделять пять разделов головного мозга:

• передний мозг (большие полушария);


• задний мозг (мозжечок, Варолиев мост);


• продолговатый мозг;


• средний мозг;


• промежуточный мозг.

Первым на пути от спинного мозга начинается продолговатый мозг , являясь его фактическим продолжением. Он состоит из серого вещества – ядер нервов черепа, а также белого вещества – проводящих каналов обеих мозгов (головного и спинного).

Далее идёт Варолиев мост – это валик из нервных поперечных волокон и серого вещества. Через него проходит главная артерия, питающая мозг. Начинается выше продолговатого мозга и переходит в мозжечок.

Мозжечок состоит из двух маленьких полушарий, соединённых «червячком», а также белого вещества и серого вещества, покрывающего его. Этот отдел соединён парами «ножек» с продолговатым мостом, мозжечком и средним мозгом.

Средний мозг состоит из двух зрительных бугров, и двух слуховых (четверохолмие). От этих бугров отходят нервные волокна, связывающие головной мозг со спинным.

Большие полушария мозга разделены глубокой щелью с мозолистым телом внутри, которое соединяет эти два раздела головного мозга. Каждое полушарие имеет лобную, височную, теменную и затылочную. Полушария покрывает кора головного мозга, в которой и происходят все мыслительные процессы.

Кроме того, выделяют три оболочки головного мозга:

• Твёрдую, представляющую собой надкостницу внутренней поверхности черепа. В этой оболочке сконцентрировано большое количество болевых рецепторов.


• Паутинную, которая тесно прилегает к коре мозга, однако не выстилает извилины. Пространство между ней и твёрдой оболочкой заполнено жидкостью серозного характера, а пространство между ней и корой головного мозга заполнено спинномозговой жидкостью.


• Мягкую, состоящую из системы кровеносных сосудов и соединительной ткани, контактирующую со всей поверхностью вещества мозга, и питающую его.

Функции и задачи

Наш мозг принимает участие в обработке информации, поступающей от всей совокупности рецепторов, управляет движениями человеческого тела, а также осуществляет высшую функцию человеческого организма – мышление. Каждый отдел головного мозга отвечает за выполнение определённых функций.

Продолговатый мозг содержит в себе нервные центры, обеспечивающие нормальную работу защитных рефлексов – чихание, кашель, моргание, рвота. Также он «рулит» дыхательным и глотательным рефлексами, слюновыделением и выделением желудочного сока.

Варолиев мост отвечает за нормальное движение глазных яблок и координацию работы мимических мышц.

Мозжечок осуществляет контроль над согласованностью и координацией движения.

Средний мозг обеспечивает регулятивную функцию по отношению к остроте слуха и чёткости зрения. Этот отдел мозга управляет расширением-сужением зрачка, изменением кривизны хрусталика глаза, отвечает за мышечный тонус глаза. Также он содержит нервные центры рефлекса ориентации в пространстве.

Промежуточный мозг включает в себя:

• Таламус – своеобразный «коммутатор», который обрабатывает и формирует ощущения из информации от температурных, болевых, вибрационных, мышечных, вкусовых, тактильных, слуховых, обонятельных рецепторов, один из подкорковых зрительных центров. Также данный участок отвечает за смену состояний сна и бодрствования в организме.


• Гипоталамус – этот маленький участок выполняет важнейшую задачу контроля сердечного ритма, терморегуляции тела, кровяного давления. Также он «заведует» механизмами эмоционального регулирования – влияет на эндокринную систему с целью выработки необходимых для преодоления стрессовых ситуаций гормонов. Гипоталамус регулирует чувство голода, жажды и насыщения. Это центр удовольствия и сексуальности.


• Гипофиз – этот мозговой придаток вырабатывает гормоны роста полового созревания, развития и функционирования.


• Эпиталамус – включает в себя эпифиз, который осуществляет регуляцию суточных биологических ритмов, выделяя ночью гормоны для нормального засыпания и продолжительного, а днём – для нормального режима бодрствования и активности. Непосредственно с регуляцией режимов сна и бодрствования связан контроль приспосабливания организма к условиям освещённости. Эпифиз способен улавливать колебания световых волн даже через черепную коробку, и реагировать на них выделением необходимых гормонов. Также этот маленький участок мозга регулирует темпы обмена веществ в организме (метаболизма).

Правое большое полушарие мозга - отвечает за сохранение информации об окружающем мире, опыте взаимодействия человека с ним, двигательную активность правых конечностей.

Левое большое полушарие мозга – осуществляет контроль над речевыми функциями организма, осуществлением аналитической деятельности, математическими вычислениями. Здесь формируется абстрактное мышление, контролируется движение левых конечностей.

Каждое из полушарий головного мозга делятся на 4 доли:

1. Лобные доли – их можно сравнить со штурманской рубкой корабля. Они обеспечивают поддержание вертикального положения тела человека. Также этот участок ответственен за то, насколько человек активен и любознателен, инициативен и самостоятелен в принятии решений.

В лобных долях происходят процессы критической самооценки. Любые нарушения в лобных долях приводят к проявлению неадекватности в поведении, бессмысленности поступков, апатии и резким сменам настроения. Также «рубка» осуществляет управление поведением человека и контроль над ним – предотвращение девиаций, социально неприемлемых поступков.

Действия произвольного характера, их планирование, освоение навыков и умений также зависят от лобных долей. Здесь часто повторяемые действия доводятся до автоматизма.

В левой (доминантной) доле осуществляется контроль над речью человека, обеспечение абстрактного мышления.

2. Височные доли – это хранилище долговременной . Левая (доминантная) доля хранит информацию о конкретных названиях предметов, связями между ними. Правая доля отвечает за зрительную память и образы.

Немаловажной их функцией является также распознавание речи. Левая доля расшифровывает для сознания смысловую нагрузку сказанных слов, а правая обеспечивает понимание их интонационной окраски и мимического рисунка лица, разъясняя настроение говорящего и степень его доброжелательности к нам.

Височные доли также обеспечивают восприятие обонятельной информации.

3. Теменные доли – участвуют в восприятии болевых ощущений, чувства холода, тепла. Функции правой и левой долей отличаются.

Левая (доминантная) доля обеспечивает процессы синтезирования информационных фрагментов, объединение их в единую систему, позволяет человеку читать и считать. Эта доля отвечает за усвоение определённого алгоритма движений, приводящих к конкретному результату, ощущение отдельных частей собственного тела и чувства его целостности, определения правой и левой сторон.

Правая (недоминантная) доля осуществляет преобразование всей совокупности информации, поступающей из затылочных долей, формируя трёхмерную картину мира, обеспечивает ориентацию в пространстве, определение расстояния между объектами и до них.

4. Затылочные доли – занимаются обработкой зрительной информации. воспринимают объекты окружающего мира как совокупность раздражителей, по-разному отражающих свет на сетчатку. Затылочные доли преобразуют световые сигналы в информацию о цвете, движении и форме объектов, понятные теменным долям, которые и формируют трёхмерные образы в нашем сознании.

Заболевания головного мозга

Перечень заболеваний головного мозга довольно велик, приведём наиболее распространённые и опасные из них.

Условно их можно разделить на:

• опухолевые;


• вирусные;


• сосудистые;


• нейродегенеративные.

Опухолевые заболевания. Количество опухолей головного мозга весьма разнообразно. Они могут носить злокачественный и доброкачественный характер. Возникают опухоли в результате сбоя в репродукции клеток, когда клетки должны умирать и уступать место другим. Вместо этого они начинают бесконтрольно и быстро размножаться, вытесняя здоровую ткань.

Симптомами могут являться: приступы тошноты,

«… мозг есть орган души, т. е. такой механизм, который будучи приведен какими ни на есть причинами в движение, дает в окончательном результате тот ряд внешних явлений, которыми характеризуется психическая деятельность».

И.М.Сеченов.

Отделы мозга и их функции

человека – сложнейший по своей организации и совершенный, по сути, орган.

Подумать только, он обеспечивает все в нашей жизни: возможность ходить, дышать, видеть, слышать, говорить, думать, жить!

Мозг координирует и регулирует все жизненно важные функции организма человека, более того мозг контролирует его поведение .

Если мозг перестает работать, то организм человека переходит в пассивное состояние, когда на любую стимуляцию, извне или изнутри, нет реакции. Человек не сможет слышать, видеть, чувствовать, осознанно двигаться – он как овощ, который просто существует, но в полной изоляции, депривации от внешнего мира.

Головной мозг по своей структуре симметричен .

• При рождении малыша его мозг весит примерно 300 г,
• по мере роста человека он увеличивается и у взрослого он весит около 1500 г.
• мозг мужчин, как правило, чуть тяжелее мозга женщины.

У здорового взрослого индивида вес мозга составляет около 2% от общего веса человека.

Не стоит думать, что чем больше весит мозг, тем умнее и гениальнее человек. Ученые давно доказали, что уровень интеллекта и гениальность совершенно не связаны с весом мозга.

Гениальность и интеллект зависят от количества , которые создает сам мозг.

Что же представляет собой головной мозг человека, какие отделы он содержит?

1) Продолговатый мозг , который управляет вегетативными функциями организма человека.

Он отвечает, прежде всего, за регуляцию дыхания, сердечно-сосудистую деятельность, пищеварительные рефлексы, обмен веществ .

2) Задний мозг: мозжечок и варолиев мост.

Именно он ответственен, за координацию движений

3) Средний мозг — отвечает за первичные ориентировочные рефлексы организма человека на внешние раздражители.

Движение глаз, поворот головы в сторону источника звука или света — это работа среднего мозга, так называемого нашего зрительного центра .

4) Промежуточный мозг:

а) таламус , который обеспечивает обработку большей части импульсов от наших рецепторов (ну кроме обонятельных), а также отвечает за эмоциональную окраску информации;

б) гипоталамус , который регулирует вегетативные функции организма

В нем расположены центры чувства насыщения, голода, жажды, удовольствия, и обеспечивает регуляцию сна и бодрствования человека .

5) Передний мозг представляет собой два полушария: левое и правое. Его поверхность покрыта бороздами и извилинами, что увеличивает поверхность, следовательно, обеспечивает более совершенную работу мозга. Полушария составляют до 80% массы всего мозга.

Благодаря коре больших полушарий возможна работа высших психических функций.

Считается, что левое полушарие отвечает за мыслительные процессы, счет и письмо, а правое – за восприятие сигналов внешнего мира. Левое полушарие – абстрактно-логическое, правое – творческое и образное.

Однако в настоящее время ученые считают такое деление достаточно условным, потому что в реализации высшей психической деятельности человека, его поведении участвуют равнозначно оба полушария, хотя конечно они играют различную роль в формировании образов восприятия.

Кора головного мозга отвечает за ряд специфических функций.

• Височная доля отвечает за слух и обоняние,
• затылочная за зрение,
• теменная за осязание и вкус,
• лобная за речь, движение и мышление.

Причем чем сложнее действие, тем большая часть коры отвечает за него.

В психологии и нейропсихологии существует такое понятие как гомункулус.

Гомункулус – это некая физиологическая и психологическая метафора.

Средневековые алхимики говорили о существе, подобном человеческому, которое можно создать искусственным путем. Например, Парацельс в XVI веке предлагал такой «рецепт»: человеческую сперму, необходимо заключить в особый сосуд, потом провести с ней длительные процессы обработки (некие манипуляции) и она станет гомункулом, который надо «вскармливать» человеческой кровью.

В XVII-XVIII веках считалось, что гомункул содержится в сперме человека, а когда попадает в организм будущей мамы, то превращается в человека. Гомункул выступает здесь как «ген передачи», некое существо, живущее в теле человека, регулирующее его мораль и ценности, который управляет поведением человека.

Конечно это лишь предположения и догадки свойственные развитию мысли и науки того времени. Однако термин остался и прижился для определения сложной работы коры головного мозга человека.

Выходит, гомункулус в современной науке – это схематическое изображение моторных и сенсорных функций человека на корковой проекции. Мы видим пропорции тела человека, его функций и действий, его поведение, в соотношении к количеству коры, задействованной в работе этих функций.

Чем сложнее действие, чем мельче моторика, чем выше психическая функция, тем большая площадь коры за него отвечает.

Итак, подведем итоги:

1) нормальная работа его отделов обеспечивает функционирование всего организма, здоровье человека, возможность деятельности человека, его потенциал, его реакцию на все виды раздражителей, его поведенческие реакции.

2) работа больших полушарий — функционирование коры головного мозга, которая обеспечивает весь широкий спектр его психических функций: ощущение и восприятие, внимание, мышление и речь, его память, воображение и т.д.– словом все то, что составляет сущность его психической деятельности, его сознания.

Сознание человека – это высшая форма отражения действительности, оно связано, самым тесным образом, с работой мозга человека: с речью, мышлением (абстрактным и логическим), памятью. Сознание – это функция мозга

Именно оно обеспечивает единство и регулирование человеческой деятельности и поведения.

Головной мозг человека – это 1,5-килограммовый орган мягкой губчатой ​​плотности. Мозг состоит из 50-100 млрд. нервных клеток (), связанных более чем биллиардом соединений. Это делает человеческий головной мозг (ГМ) самой сложной и – в настоящее время – совершенной известной структурой. Его функция заключается в интеграции и управлении всей информацией, стимулами из внутренней и внешней среды. Основной компонент – липиды (около 60%). Питание осуществляется за счет снабжения кровью и обогащения кислородом. На вид ГМ человека напоминает грецкий орех.

Взгляд в историю и современность

Изначально органом мыслей и чувств считалось сердце. Однако с развитием человечества была определена связь между поведением и ГМ (в соответствии со следами проведения трепанации на найденных черепах). Эта нейрохирургия, вероятно, использовалась для лечения головных болей, переломов черепа, психических заболеваний.

С точки зрения исторического понимания, мозг в центр внимания попадает в древнегреческой философии, когда Пифагор, а позже Платон и Гален, понимали его, как орган души. Значительные продвижения в определении мозговых функций обеспечили выводы врачей, которые, исходя из вскрытий, исследовали анатомию органа.

Сегодня для исследования ГМ и его активности врачи используют ЭЭГ – устройство, записывающее мозговую активность посредством электродов. Метод также применяется для диагностики церебральной опухоли.

Для устранения новообразования современная медицина предлагает неинвазывный способ (без разреза) – стереохирургию. Но ее применение не исключает использование химической терапии.

Эмбриональное развитие

ГМ развивается во время эмбрионального развития от передней части нервной трубки, возникающей на 3-й неделе (20-27 день развития). В головном конце нейронной трубки формируются 3 первичные церебральные везикулы – передний, средний, задний. В то же время создаются затылочная, лобная область.

На 5-й неделе развития ребенка формируются вторичные мозговые везикулы, образующие основные части взрослого мозга. Фронтальный мозг разделяется на промежуточный и конечный, задний – на Варолиев мост, мозжечок.

В камерах образуется цереброспинальная жидкость.

Анатомия

ГМ как энергетический, контрольный, организационный центр нервной системы хранится в нейрокраниуме. У взрослых людей его объем (вес) составляет около 1500 г. Однако, специализированная литература показывает большую изменчивость массы ГМ (как у человека, так и у животных, например, у обезьян). Наименьший вес – 241 г и 369 г, а также самый большой вес – 2850 г были найдены у представителей популяции с тяжелой умственной отсталостью. Отличается и объем между полами. Вес мужского мозга примерно на 100 г больше, чем женского.

Расположение мозга в голове видно на срезе.

Головной мозг, наряду со спинным, образует ЦНС. Мозг расположен в черепе, защищен от повреждения жидкостью, которой заполнена черепная полость, цереброспинальной жидкостью. Строение головного мозга человека очень сложное – оно включает кору, делящуюся на 2 полушария, которые функционально различаются.

Функция правого полушария заключается в решении творческих задач. Оно отвечает за выражение эмоций, восприятие изображений, цветов, музыки, распознавание лиц, чувствительность, является источником интуиции. Когда человек впервые сталкивается с задачей, проблемой, начинает работать именно это полушарие.

Левое полушарие доминирует при задачах, с которыми человек уже научился справляться. Метафорически левое полушарие можно назвать научным, поскольку оно включает логическое, аналитическое, критическое мышление, подсчет и использование языковых навыков, интеллект.

В составе мозга имеются 2 вещества – серое и белое. Серое вещество на поверхности мозга производит кору. Белое вещество состоит из большого количества аксонов с миелиновыми оболочками. Оно находится под серым веществом. Связки белого вещества, проходящие через ЦНС, называются нервными трактами. Эти тракты обеспечивают передачу сигналов другим структурам ЦНС. В зависимости от функции пути делятся на афферентные и эфферентные:

• афферентные пути приносят сигналы к серому веществу из другой группы нейронов;
• эфферентные пути образуют аксоны нейронов, приводящие сигналы к другим клеткам ЦНС.

Защита мозга

Защита ГМ включает череп, оболочки (менинги), спинномозговую жидкость. Кроме ткани, нервные клетки ЦНС также защищены от воздействия вредных веществ из крови гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ). ГЭБ – это смежный слой эндотелиальных клеток, тесно связанных между собой, препятствующих прохождению веществ через межклеточные пространства. В патологических состояниях, таких как воспаление (менингит), целостность ГЭБ бывает нарушенной.

Оболочки

Головной и спинной мозг покрывают 3 слоя оболочек – твердая, паутинная, мягкая. Составляющие компоненты оболочек – соединительные ткани мозга. Общая их функция состоит в защите ЦНС, кровеносных сосудов, снабжающих ЦНС, сбор цереброспинальной жидкости.

Основные отделы мозга и их функции

ГМ разделяется на несколько частей – , выполняющих разные функции, но работающих вместе, образуя главный орган. Сколько отделов в ГМ и какой мозг отвечает за определенные способности организма?

Из чего состоит мозг человека – отделы:

• Задний мозг содержит продолжение спинного – и 2 другие части – Варолиев мост и мозжечок. Мост и мозжечок вместе образуют задний мозг в узком смысле.
• Средний.
• Передний содержит промежуточный и конечный мозг.

Сочетанием продолговатого, среднего мозга, моста образовывается мозговой ствол. Это – самый старый участок человеческого мозга.

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг – это продолжение спинного мозга. Он расположен в задней части черепа.

• вход и выход черепных нервов;
• передача сигналов в центры ГМ, ход нисходящих и восходящих нейронных путей;
• место ретикулярной формации – координация деятельности сердца, содержание вазомоторного центра, центра безусловных рефлексов (икота, слюноотделение, глотание, кашель, чихание, рвота);
• при нарушении функции происходит расстройство рефлексов, сердечной деятельности (тахикардия и другие проблемы вплоть до инсульта).

Мозжечок

Мозжечок формирует 11% общей доли мозга.

• центр координации движений, контроля физической активности – координационный компонент проприорецептивной иннервации (руководство мышечным тонусом, точностью и координацией мышечных движений);
• поддержка баланса, осанки;
• при нарушении функции мозжечка (в зависимости от степени расстройства) происходит мышечная гипотония, медлительность при ходьбе, неспособность поддерживать равновесие, нарушения речи.

Контролируя активность движения, мозжечок оценивает информацию, полученную из статокинетического аппарата (внутреннее ухо), и проприорецепторов в сухожилиях, связанных с положением и движением тела в настоящий момент. Мозжечок также получает информацию о запланированных движениях от моторной коры ГМ, сравнивает ее с текущими движениями тела и, в конечном итоге, направляет сигналы в кору. Она затем наводит движения так, как они были запланированы. Используя такую обратную связь, кора может восстанавливать команды, отправлять их прямо в спинной мозг. В результате человек может делать хорошо скоординированные действия.

Варолиев мост

Он образует поперечную волну над продолговатым мозгом, связан с мозжечком.

• площадь выхода нервов головы и осаждение их ядер;
• передача сигналов в высокие и более низкие центры ЦНС.

Средний мозг

Это – самая маленькая мозговая часть, филогенетически старый мозговой центр, часть мозгового ствола. Верхнюю часть среднего мозга формирует четверохолмие.

Функции четверохолмия:

• верхние холмы участвуют в зрительных путях, работают как зрительный центр, участвуют в визуальных рефлексах;
• нижние холмы участвуют в слуховых рефлексах – обеспечивают рефлексивные реакции на звуки, громкость, рефлексивное обращение за звуком.

Промежуточный мозг (Diencephalon)

Промежуточный мозг в значительной степени закрыт конечным. Это – один из 4-х основных мозговых частей. Состоит из 3 пар структур – таламуса, гипоталамуса, эпиталамуса. Отдельные части ограничивают III желудочек. К гипоталамусу через воронку присоединен гипофиз.

Функция таламуса

Таламус составляет 80% от промежуточного мозга, является основой для боковых стенок желудочка. Ядра таламуса переориентируют сенсорную информацию от тела (спинного мозга) – боль, касание, визуальные или слуховые сигналы – в определенные мозговые области. Любая информация, направляющаяся в кору головного мозга, должна переориентироваться в таламусе – это ворота в мозговую кору. Информация в таламусе активно обрабатывается, меняется – он увеличивает или уменьшает сигналы, предназначенные для коры. Некоторые из ядер таламуса двигательные.

Функция гипоталамуса

Это нижняя часть промежуточного мозга, на нижней стороне которой находятся пересечения зрительных нервов (chiasma opticum), по направлению вниз расположен гипофиз, секретирующий большое количество гормонов. В гипоталамусе хранится большое количество ядер серого вещества, функционально он является главным центром для управления органами тела:

• контроль вегетативной нервной системы (parasympaticus и sympaticus);
• контроль эмоциональных ответов – часть лимбической системы включает в себя область для страха, гнева, сексуальной энергии, радости;
• регулирование температуры тела;
• регулирование голода, жажды – области концентрации восприятия питательных веществ;
• управление поведением – контроль мотивации для потребления пищи, определение количества съеденной пищи;
• контроль цикла сон-бодрствование – отвечает за время цикла сна;
• мониторинг эндокринной системы (гипоталамо-гипофизарная система);
• формирование памяти – получение информации из гиппокампа, участие в создании памяти.

Функция эпиталамуса

Это наиболее задняя часть промежуточного мозга, состоящая из шишковидной железы – эпифиза. Секретирует гормон мелатонин. Мелатонин сигнализирует телу о подготовке к циклу сна, влияет на биологические часы, наступление половой зрелости и т.д.

Функция гипофиза

Эндокринная железа, аденогипофиз – производство гормонов (СТГ, АКТГ, ТТГ, ЛГ, ФСГ, пролактин); нейрогипофиз – секреция гормонов, вырабатываемых в гипоталамусе: АДГ, окситоцин.

Конечный мозг

Этот элемент устройства мозга – самая большая часть человеческой ЦНС. Его поверхность состоит из серой коры. Ниже находится белое вещество и базальные ганглии.

Полушария:

• конечный мозг состоит из полушарий, составляющих 83% от общей мозговой массы;
• между 2 полушариями находится глубокая продольно ориентированная борозда (fissura longitudinalis cerebri), простирающаяся до мозговой мышцы (corpus callosum), соединяющей полушария и опосредующей между ними сотрудничество;
• на поверхности находятся бороздки и извилины.

Церебральная кора:

• контроль нервной системы – место человеческого сознания;
• формируется серым веществом – образуется из тел нейронов, их дендритов и аксонов; не содержит нервных путей;
• имеет толщину 2-4 мм;
• составляет 40% общего объема ГМ.

Области коры

На поверхности полушарий присутствуют постоянные борозды, делящие их на 5 долей. Лобная доля (lobus frontalis) лежит перед центральной бороздой (sulcus centralis). Затылочная доля простирается от центральной до теменно-затылочной борозды (sulcus parietooccipitalis).

Области лобной доли

Основная моторная область – расположена перед центральной бороздой, где находятся пирамидальные клетки, аксоны которых образуют пирамидальный (корковый) путь. Эти пути обеспечивают точные и удобные движения тела, особенно предплечий, пальцев, лицевых мышц.

Премоторная кора. Эта область расположена перед основной моторной областью, контролирует более сложные движения свободной активности, зависящие от сенсорной обратной связи – захват предметов, перемещение над препятствиями.

Центр речи Брока – находится в нижней части, как правило, левого или доминирующего полушария. Центр Брока в левом полушарии (если оно доминирует) контролирует речь, в правом полушарии – поддерживает эмоциональный окрас произносимого слова; эта область также участвует в кратковременной памяти слов и речи. Центр Брока связан с предпочтительным использованием одной руки для работы – левой или правой.

Зрительная область – это моторная часть, контролирующая требуемые быстрые движения глаз при просмотре движущейся цели.

Обонятельная область – находится на основании лобных долей, отвечает за восприятия запаха. Обонятельная кора соединяется с обонятельными областями в нижних центрах лимбической системы.

Префронтальная кора – большая область лобной доли, отвечающая за когнитивные функции: мышление, восприятие, сознательное запоминание информации, абстрактное мышление, самосознание, самоконтроль, упорство.

Области теменной доли

Чувствительная область коры – находится прямо за центральной бороздой. Отвечает за восприятие общих телесных ощущений – восприятие кожи (прикосновение, тепло, холод, боль), вкуса. Этот центр способен локализовать пространственное восприятие.

Соматочувствительная область – расположена за чувствительной. Участвует в признании предметов в зависимости от их формы, основываясь на предыдущем опыте.

Области затылочной доли

Основная зрительная область – расположена в конце затылочной доли. Она получает визуальную информацию от сетчатки глаза, обрабатывает информацию из обоих глаз вместе. Здесь воспринимается ориентация объектов.

Ассоциативная зрительная область – находится перед основной, содействует с ней для определения цвета, формы, движения объектов. Она также содействует с другими частями мозга через передние и задние пути. Передний путь проходит вдоль нижнего края полушарий, участвует в распознавании слов во время чтения, распознавании лиц. Задний путь проходит в теменную долю, участвует в пространственных связях между предметами.

Области височной доли

Зона слуха и вестибулярная область – расположены в височной доле. Различается основная и ассоциативная область. Основная – воспринимает громкость, высоту тона, ритм. Ассоциативная – основанная на запоминании звуков, музыки.

Речевая область

Область речи – обширная область, связанная с речью. Доминирует левое полушарие (у правшей). На сегодняшний день было идентифицировано 5 областей:

• зона Брока (формирование речи);
• зона Вернике (понимание речи);
• боковая префронтальная кора перед и под зоной Брока (анализ речи);
• область височной доли (координация слуховых и зрительных аспектов речи);
• внутренняя доля – артикуляция, распознавание ритма, озвученного слова.

Правое полушарие не участвует в речевом процессе у правшей, но работает над интерпретацией слов и их эмоциональной окраской.

Латеральность полушарий

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

Базальные ганглии

Базальные ганглии находятся глубоко в белом веществе. Они работают как сложная нервная структура, содействующая с корой для контроля движений. Они начинают, останавливают, регулируют интенсивность свободных движений, контролируемы корой головного мозга, могут выбирать соответствующие мышцы или движения для определенной задачи, тормозить противостоящие мышцы. При нарушении их функции развивается болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона.

Цереброспинальная жидкость

Цереброспинальная жидкость – это прозрачная жидкость, окружающая мозг. Объем жидкости составляет 100-160 мл, состав похож на плазму крови, из которой она возникает. Однако цереброспинальная жидкость содержит больше ионов натрия и хлорида, меньше белков. В камерах содержится лишь небольшая часть (около 20%), наибольший процент находится в субарахноидальном пространстве.

Головной мозг имеет более сложную схему строения, чем другие органы. И хотя анатомия мозга хорошо изучена, многие функции составных частей остаются неизвестными. Мы знаем 10% возможностей мозга, а остальные возможности не изучены. Косвенно это подтверждается тем, что пациенты восстанавливаются после инсультов и удаления целого полушария (), вторая половина мозга берет на себя функции первой.

Головной мозг человека - главный орган центральной нервной системы. В отличии от остальных млекопитающих, у человека он достигает 2% массы тела. Находится мозг внутри черепной коробки, которая надежно защищает от внешних воздействий. Нервные клетки нового органа появляются уже на первые дни беременности, после чего постепенно приобретают форму внутренней полости черепа. Внешне это серовато-желтое студенистое образование, поверхность которой покрыта .

Масса головного мозга у людей отличается, что не влияет на умственные способности. В среднем, ткань весит от 1100 до 1800 г., хотя встречаются люди, у которых этот показатель превышает 2 кг. У женщин масса головного мозга примерно на 150-200 г. меньше, чем у мужчин. Это объясняется тем, что женское тело в целом меньше, а не разными умственными способностями.

Поскольку мозг - это основная часть нервной системы организма, структуру формируют клетки. Здесь их больше, чем в любом другом органе – десятки миллиардов нейронов. Тела расположены в сером веществе, которое формирует плотную кору головного мозга. Строение нейронов таково, что длинные отростки спускаются ниже и формируют белое вещество, выполняя роль проводников между корой, спинным мозгом и далее – внутренними органами и мышцами. В белом веществе скапливаются нервные клетки - ядра.

Функции

Несколько отделов и сложная структура управляют жизнедеятельностью человека. Строение мозга и функции отдельных частей мы рассмотрим ниже, а пока перечислим основные задачи, которые решает орган.

• Движение . За координацию отвечают задние участки головного мозга. Двигательная активность человека, слаженная работа мышц, связок, костей и суставов – это результат взаимодействия нервных клеток. Мозг отвечает за сохранение равновесия и реакцию на внешние раздражители.
• Органы чувств . Зрение, слух, обоняние и осязание становится возможным благодаря мозгу. Первичная информация в виде импульсов поступает в отделы органа, где в дальнейшем преобразуется в привычную для нас форму.
• Речь . Разговорные навыки, понимание языков – заслуга головного мозга.
• Умственные способности . Умение логически мыслить, анализировать информацию, выполнять арифметические действия отличает человека от животных. У млекопитающих мозг имеет небольшой размер по отношению к телу, поэтому эти функции для них недоступны. Отвечает за мыслительную деятельность левая часть мозга.
• Работа внутренних органов . Эти процессы в жизни человека являются врожденными, и от животных он не отличается. Управление работой внутренних органов включает в себя и большой набор рефлексов: кашель, рвота, чихание, глотание и т.д.

Видео

Составные части

Согласно структуре головного мозга распространена классификация, в которой выделяют . Они отличаются друг от друга функциями, анатомическими характеристиками и представляют собой обособленные органы. Строение мозга показано ниже:

• Большие полушария;
• Промежуточный мозг;
• Средний мозг;
• Задний мозг;
• Продолговатый мозг.

Рассмотрим эти отделы.

Большие полушария

Большие полушария головного мозга составляют: 80% массы. На схеме строения изображаются в верхней части этого органа, как будто бы «закрывающих» те элементы, которые лежат под ними. Большие полушария разделены глубокой бороздой, но не полностью. Соединяются мозолистым телом, которое представляет собой нервную ткань.

Физически левое полушарие управляет работой мышц, расположенных в правой части тела и наоборот. Инсульт (поражение одного из полушарий из-за нарушения кровотока) распознается по онемению половины тела. Что касается других функций, то левое полушарие отвечает за умственную деятельность, а правое – за творческую. Существуют тесты для определения ведущего полушария и упражнения для развития каждого из них.

Снаружи большие полушария покрыты корой – плотным слоем нервных клеток общей толщиной около 3 мм. В ней выделяют слои и четыре доли, каждая и з которых выполняет функции:

• Лобная (мышление, память и речь);
• Височная (слух и обоняние);
• Теменная (осязание и распознавание вкуса);
• Затылочная (зрение).

Под корой больших полушарий расположено белое вещество. Его функция заключается в обмене информацией между нейронами коры и другими элементами нервной системы, включая составные части мозга.

Промежуточный мозг

На схеме строения промежуточный мозг располагается под большими полушариями и включает :

• Гипоталамус - центр управления вегетативной нервной системой, работой желез и эндокринных органов.
• Гипофиз . Расположен под гипоталамусом. Координирует сердечно-сосудистую систему и желудочно-кишечный тракт. Отвечает за изменение температуры тела и нормальное чередование состояний сна и бодрствования.
• Таламус . Этот нервный центр выполняет функции приема и распределения информации. Поступающие сигналы передаются таламусом в соответствующие участки органа.

Средний мозг

Располагается в середине черепной коробки. Строение среднего мозга человека в упрощенной форме представлчется в виде большого скопления ядер нервных клеток. Главные функции - обеспечивает бинокулярное зрение и синхронный поворот головы и глаз. Благодаря ему человек улавливает шума и поворачиваться в нужную сторону.

Задний мозг

На схеме строения черепной коробки задний мозг располагается в затылочной части головы. По сравнению с большими полушариями, он размещается ниже их в отдельной выемке. Состоит из двух частей. Мост – это небольшой плотный сгусток нервных клеток, функции которого ограничены передачей информации между основной частью головного и спинного мозга.

Мозжечок – это «мозг в миниатюре» Он состоит из двух полушарий, хотя его масса составляет 10% веса мозга. Зато работает орган намного больше, чем на 10%. От мозжечка зависит двигательная активность, координация и сохранение равновесия. Отклонения в работе можно выявить с помощью тестов, которые проводятся врачом-невропатологом.

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг отвечает за координацию, двигательную активность и некоторых рефлекторных движений. В среде ученых до сих пор окончательно не решено, к какой части нервной системы отнести продолговатый мозг. По форме и расположению он похож на спинной, а по функциям – на головной. Но, поскольку спинным принято считать только то, что находится внутри позвоночного столба, продолговатый мозг чаще всего относят к головному.

Головной мозг вместе с покрывающими его оболочками занимает всю полость черепа. Масса его у взрослого человека в среднем составляет 1360-1375 г. У новорожденного масса головного мозга составляет 370-400 г. В течение первого года жизни ребенка она удваивается, а к 6 годам увеличивается в 3 раза. Затем происходит медленное прибавление массы мозга, которое заканчивается в 20-25-летнем возрасте.

Отделы головного мозга

В соответствии с пятью мозговыми пузырями, из которых развился головной мозг, в нем различают пять основных отделов:

1. продолговатый мозг;

2. задний мозг, состоящий из моста и мозжечка;

3. средний мозг, включающий две ножки мозга и крышу среднего мозга с двумя парами холмиков;

4. промежуточный мозг, главными образованиями которого являются два таламуса, с двумя парами коленчатых тел, и гипоталамус;

5. конечный мозг, представленный двумя полушариями.

1. Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга. В нем находятся ядра VIII-XII пар череп но мозговых нервов. Здесь расположены жизненно важные центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой деятельности пищеварения, обмена веществ. Ядра продолговатого мозга принимают участие в осуществлении безусловных пищевых рефлексов (отделение пищеварительных соков, сосание, глотание), защитных рефлексов (рвота, чихание, кашель, моргание). Проводниковая функция продолговатого мозга заключается в передаче импульсов от спинного мозга в головной и в обратном направлении.

2. Мозжечок и варолиев мост образуют задний мозг . Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. В мосту расположены ядра V-VIII пар черепно-мозговых нервов. Серое вещество мозжечка находится снаружи и образует кору слоем 1-2,5 мм. Мозжечок образован двумя полушариями, соединенными червем. Ядра мозжечка обеспечивают координацию сложных двигательных актов организма. Большие полушария головного мозга через мозжечок регулируют тонус скелетных мышц и координируют движения тела. Мозжечок принимает участие в регуляции некоторых вегетативных функций (состав крови, сосудистые рефлексы).

3.Средний мозг расположен между варолиевым мостом и промежуточным мозгом. Состоит из четверохолмия и ножек мозга . Через средний мозг проходят восходящие пути к коре больших полушарий и мозжечку и нисходящие пути к продолговатому и спинному мозгу (проводниковая функция). В среднем мозге находятся ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов. С их участием осуществляются первичные ориентировочные рефлексы на свет и звук: движение глаз, поворот головы в сторону источника раздражения. Средний мозг также участвует в поддержании тонуса скелетных мышц.

4.Промежуточный мозг расположен над средним мозгом. Главные его отделы - таламус (зрительные бугры) и гипоталамус (подбугровая область). Через таламус к коре головного мозга проходят центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (за исключением обонятельного). Информация получает в таламусе соответствующую эмоциональную окраску и передается в большие полушария мозга. Гипоталамус является главным подкорковым центром регуляции вегетативных функций организма, всех видов обмена веществ, температуры тела, постоянства внутренней среды (гомеостаза), деятельности эндокринной системы. В гипоталамусе расположены центры чувства насыщения, голода, жажды, удовольствия. Ядра гипоталамуса участвуют в регуляции чередования сна и бодрствования(эпифиз).

Желудочки головного мозга представляет собой систему полостей. В них содержится спинномозговая жидкость.

1. Боковые желудочки представляют собой полости в мозге, в которых содержится ликвор. Такие желудочки являются наиболее крупными в желудочковой системе. Левый желудочек называют первый, а правый – вторым. Стоит отметить, что боковые желудочки при помощи межжелудочковых или монроевых отверстий сообщаются с третьим желудочком. Их расположение – ниже мозолистого тела, с двух сторон от срединной линии, симметрично. Каждый боковой желудочек имеет передний рог, задний рог, тело, нижний рог.
2. Третий желудочек – расположен между зрительными буграми. Обладает кольцевидной формой, поскольку в него прорастают промежуточные зрительные бугры. Стенки желудочка заполнены центральным серым мозговым веществом. В нем находятся подкорковые вегетативные центры. Сообщается третий желудочек с водопроводом среднего мозга. Сзади назальной спайки он сообщается через межжелудочковое отверстие с боковыми желудочками головного мозга.
3. Четвертый желудочек – расположен между продолговатым мозгом и мозжечком. Сводом этого желудочка служат мозговые парусы и червячок, а дном – мост и продолговатый мозг.

5. Передний мозг - самый крупный и развитый отдел головного мозга. Он представлен двумя полушариями - левым и правым, отделенными продольной щелью. Полушария соединены толстой горизонтальной пластинкой - мозолистым телом, которое образовано нервными волокнами, идущими поперечно из одного полушария в другое. Три борозды - центральная, теменно-затылочная и боковая - делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Пятая - островковая доля (островок) - заложена в глубине латеральной ямки большого мозга, отделяющей лобную долю от височной.

Снаружи полушария покрывает слой серого вещества - коры , внутри расположены белое вещество и подкорковые ядра . Подкорковые ядра - филогенетически древняя часть мозга, управляющая бессознательными автоматическими действиями (инстинктивное поведение). Белое вещество переднего мозга образовано нервными волокнами, связывающих между собой разные отделы мозга.

Кора мозга имеет толщину 1,3-4,5 мм. Благодаря наличию складок, извилин и борозд общая площадь коры взрослою человека составляет 2000-2500 см 2 . Кора состоит из 12-18 млрд нервных клеток, расположенных в шесть слоев.

Клетки классифицируются по морфологическим признакам на основные типы: пирамидные, веретенообразные, звездчатые, зернистые. Функционально нейроны подразделяются на сенсорные, моторные и промежуточные (вставочные). Пирамидные и веретенообразные клетки выполняют эфферентную функцию, а звездчатые - афферентную.

Послойная организация неокортекса:

I. Молекулярный. В этом слое множество волокон, образующих густое параллельное поверхности сплетение, но мало клеток.

II. Наружный зернистый. В нем густо расположены мелкие нейроны самой различной формы, среди которых находятся малые пирамидные клетки. Нервные волокна здесь ориентированы преимущественно параллельно поверхности коры.

III. Наружный пирамидный. Он состоит в основном из пирамидных нейронов.

IV. Внутренний зернистый. В этом слое диффузно расположены мелкие нейроны различной величины (звездчатые клетки), между которыми проходят плотные пучки параллельных поверхности коры волокон.

V. Внутренний пирамидный. Он состоит в основном из средних и крупных пирамидных клеток; например, гигантские пирамидные клетки Беца в прецентральной извилине.

VI. Слой веретеновидных клеток. Здесь находятся преимущественно веретеновидные нейроны. Глубинная часть этого слоя переходит в белое вещество головного мозга.

Хотя кора больших полушарий функционирует как единое целое, функции отдельных ее участков неодинаковы. В сенсорные (чувствительные) зоны коры поступают импульсы от всех рецепторов организма. Так, зрительная зона коры расположена в затылочной доле, слуховая - в височной и т. д. В ассоциативных зонах коры осуществляется хранение, оценка, сопоставление поступающей информации с полученной ранее и т. п. Таким образом, в этой зоне происходят процессы запоминания, научения, мышления. Двигательные (моторные) зоны отвечают за сознательные движения. От них нервные импульсы поступают к поперечно-полосатой мускулатуре.

1 - мозолистое тело;
2 - свод;
3 - таламус;
4 - крыша среднего мозга;
5 - сосцевидное тело;
6 - водопровод среднего мозга;
7 - ножка мозга;
8 - зрительный перекрест;
9 - IV желудочек;
10 - гипофиз;
11 - мост;
12 - мозжечок