Головной мозг человека

Строение головного мозга человека: отделы, оболочки, функции

Головной мозг человека

Центральная нервная система – это та часть организма отвечающая за наше восприятие внешнего мира и себя самих. Она регулирует работу всего тела и, по сути, является физическим субстратом того, что мы называем «Я». Главный орган этой системы — головной мозг. Разберем, как устроены отделы головного мозга.

Функции и строение головного мозга человека

Этот орган преимущественно состоит из клеток под названием нейроны. Эти нервные клетки продуцируют электрические импульсы, благодаря которым работает нервная система.

Работу нейронов обеспечивают клетки под названием нейроглии – они составляют почти половину от общего количества клеток ЦНС.

Нейроны, в свою очередь, состоят из тела и отростков двух типов: аксоны (передающие импульс) и дендриты (принимающие импульс). Тела нервных клеток формируют тканевую массу, которую принято называть серым веществом, а их аксоны сплетаются в нервные волокна и представляют собой белое вещество.

Для его защиты природа сформировала целый арсенал различных средств. Снаружи отделы мозга защищает черепная коробка, под которой располагаются ещё три оболочки головного мозга:

  1. Твёрдая. Представляет собой тонкую плёнку, одной стороной примыкающую к костной ткани черепа, а другой непосредственно к коре.
  2. Мягкая. Состоит из рыхлой ткани и плотно обволакивает поверхность полушарий, заходя во все щели и борозды. Её функция – это кровоснабжение органа.
  3. Паутинная. Располагается между первой и второй оболочками и осуществляет обмен ликвора (спинномозговой жидкости). Ликвор – природный амортизатор, защищающий мозг от повреждений при движении.

Далее рассмотрим подробнее, как устроен мозг человека. По морфо-функциональным характеристикам головной мозг также делится на три части. Самый нижний отдел называется ромбовидный. Там, где начинается ромбовидная часть, заканчивается спинной мозг – он переходит в продолговатый и задний (Варолиев мост и мозжечок).

Далее следует средний мозг, объединяющий нижние части с основным нервным центром – передним отделом. Последний включает конечный (большие полушария) и промежуточный мозг. Ключевые функции больших полушарий головного мозга заключаются в организации высшей и низшей нервной деятельности.

Конечный мозг

Эта часть имеет наибольший объём (80%) по сравнению с остальными. Она состоит из двух больших полушарий, мозолистого тела, соединяющего их, а также обонятельного центра.

Большие полушария головного мозга, левое и правое, отвечают за формирование всех мыслительных процессов. Здесь находится наибольшая концентрация нейронов и наблюдаются наиболее сложные связи между ними.

В глубине продольной борозды, которая делит полушария, располагается плотная концентрация белого вещества – мозолистое тело.

Оно состоит из сложных сплетений нервных волокон, сплетающих различные части нервной системы.

Внутри белого вещества есть скопления нейронов, которые зовутся базальными ганглиями. Близкое расположение к «транспортной развязке» мозга позволяет этим образованиям регулировать мышечный тонус и осуществлять мгновенные рефлекторно-двигательные реакции. Кроме того, базальные ганглии отвечают за образование и работу сложных автоматических действий, частично повторяя функции мозжечка.

Кора головного мозга

Этот небольшой поверхностный слой серого вещества (до 4,5 мм) является самым молодым образованием в центральной нервной системе. Именно кора больших полушарий отвечает за работу высшей нервной деятельности человека.

Исследования позволили определить, какие области коры образовались в ходе эволюционного развития относительно недавно, а какие присутствовали ещё у наших доисторических предков:

  • неокортекс – новая наружная часть коры, являющаяся основной её частью;
  • архикортекс – более старое образование, отвечающее за инстинктивное поведение и эмоции человека;
  • палеокортекс – наиболее древняя область, занимающаяся контролем над вегетативными функциями. Помимо этого, она помогает поддерживать внутреннее физиологическое равновесие организма.

Это возможно благодаря извилинам и бороздам, которые кроме этого ещё и делят полушария на доли, каждая из которых имеет различные функции:

Лобные доли

Самые крупные доли больших полушарий, отвечающие за сложные двигательные функции. В лобных долях мозга происходит планирование произвольных движений, также здесь расположены речевые центры. Именно в этой части коры осуществляется волевой контроль поведения. В случае повреждения лобных долей человек теряет власть над своими поступками, ведёт себя антисоциально и просто неадекватно.

Затылочные доли

Тесно связаны со зрительной функцией, отвечают за переработку и восприятие оптической информации. То есть превращают весь набор тех световых сигналов, что поступают на сетчатку глаза, в осмысленные зрительные образы.

Теменные доли

Проводят пространственный анализ и занимаются обработкой большинства ощущений (осязание, боль, «мышечное чувство»). Кроме того, способствует анализу и объединению различной информации в структурированные фрагменты – способность ощутить собственное тело и его стороны, умение читать, считать и писать.

Височные доли

В этом отделе происходит анализ и переработка аудио информации, что обеспечивает функцию слуха, восприятие звуков. Височные доли участвуют в распознавании лиц разных людей, а также мимических выражений, эмоций. Здесь информация структурируется для постоянного хранения, и таким образом реализуется долговременная память.

Кроме того, височные доли содержат речевые центры, повреждение которых приводит к неспособности воспринимать устную речь.

Островковая доля

Считается ответственной за формирование в человеке сознания. В моменты сопереживания, эмпатии, прослушивания музыки и звуков смеха и плача, наблюдается активная работа островковой доли. Здесь же проходит обработка ощущений отвращения к грязи и неприятным запахам, включая воображаемые стимулы.

Промежуточный мозг

Промежуточный мозг служит своего рода фильтром для нейронных сигналов – принимает всю поступающую информацию и решает, куда какая должна попасть. Состоит из нижней и задней части (таламус и эпиталамус). В этом отделе также реализуется эндокринная функция, т.е. гормональный обмен.

Нижняя часть состоит из гипоталамуса. Этот небольшой плотный пучок нейронов оказывает колоссальное воздействие на весь организм. Помимо регуляции температуры тела, гипоталамус управляет циклами сна и бодрствования. Он также выделяет гормоны, которые отвечают за ощущения голода и жажды. Будучи центром удовольствия, гипоталамус регулирует сексуальное поведение.

Он также напрямую связан с гипофизом и переводит нервную деятельность в эндокринную. Функции гипофиза в свою очередь заключаются в регуляции работы всех желез организма. Электрические сигналы идут от гипоталамуса в гипофиз головного мозга, «приказывая» выработку каких гормонов стоит начать, а каких прекратить.

Промежуточный мозг также включает:

  • Таламус – именно эта часть выполняет функции «фильтра». Здесь сигналы, поступающие от зрительных, слуховых, вкусовых и тактильных рецепторов проходят первичную обработку и распределяются по соответствующим отделам.
  • Эпиталамус – вырабатывает гормон мелатонин, который регулирует циклы бодрствования, участвует в процессе полового созревания, осуществляет контроль эмоций.

Средний мозг

В первую очередь регулирует слуховую и зрительную рефлекторную деятельность (сужение зрачка при ярком свете, поворот головы на источник громкого звука и т.п.). После обработки в таламусе информация идёт в средний мозг.

Здесь происходит её дальнейшая обработка и начинается процесс восприятия, формирования осмысленного звукового и оптического образа. В этом отделе синхронизируется движение глаз и обеспечивается работа бинокулярного зрения.

Средний мозг включает ножки и четверохолмие (два слуховых и два зрительных бугра). Внутри находится полость среднего мозга, объединяющая желудочки.

Продолговатый мозг

Это древнее образование нервной системы. Функции продолговатого мозга заключаются в обеспечении дыхания и сердцебиения. Если повредить этот участок, то человек умирает – кислород перестаёт поступать в кровь, которую больше не перекачивает сердце. В нейронах этого отдела начинаются такие защитные рефлексы как: чихание, моргание, кашель и рвота.

Строение продолговатого мозга напоминает вытянутую луковицу. Внутри неё содержатся ядра серого вещества: ретикулярная формация, ядра нескольких черепных нервов, а также нейронные узлы. Пирамида продолговатого мозга, состоящая из пирамидальных нервных клеток, выполняет проводящую функцию, объединяя кору полушарий и спинной отдел.

Важнейшие центры продолговатого мозга:

  • регуляции дыхания
  • регуляции кровообращения
  • регуляции ряда функций пищеварительной системы

Задний мозг: мост и мозжечок

Строение заднего мозга включает в себя Варолиев мост и мозжечок. Функция моста весьма схожа с его названием, так как состоит он преимущественно из нервных волокон. Мост головного мозга – это, по сути, «шоссе» через которое проходят сигналы, идущие от тела в головной мозг, и импульсы, направляющиеся от нервного центра в тело. По восходящим путям мост мозга переходит в средний мозг.

Мозжечок же имеет куда более широкий спектр возможностей. Функции мозжечка – это координация движений тела и поддержание равновесия. Более того, мозжечок не только регулирует сложные движения, но и способствует адаптации двигательного аппарата при различных нарушениях.

К примеру, эксперименты с использованием инвертоскопа (специальные очки, переворачивающие изображение окружающего мира), показали, что именно функции мозжечка ответственны за то, что при долгом ношении прибора человек не просто начинает ориентироваться в пространстве, но и видит мир правильно.

Анатомически мозжечок повторяет строение больших полушарий. Снаружи покрыт слоем серого вещества, под которым находится скопление белого.

Лимбическая система

Лимбической системой (от латинского слова limbus – край) называют совокупность образований, опоясывающих верхнюю часть ствола. Система включает в себя обонятельные центры, гипоталамус, гиппокамп и ретикулярную формацию.

Основные функции лимбической системы – это адаптация организма к изменениям и регуляция эмоций. Это образование способствует созданию устойчивых воспоминаний, благодаря ассоциациям между памятью и чувственными переживаниями. Тесная связь между обонятельным трактом и эмоциональными центрами приводит к тому, что запахи вызывают у нас такие сильные и чёткие воспоминания.

Если перечислить списком основные функции лимбической системы, то она отвечает за следующие процессы:

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

Источник: https://MozgPortal.ru/stroenie-mozga/funktsii-i-stroenie-golovnogo-mozga.html

Головной мозг человека

Головной мозг человека

Орган, формирующийся из переднего отдела нервной трубки зародыша в виде пузырей, в конце концов становится тем могучим головным мозгом, без полноценного развития которого организм влачит вегетативное состояние.

Головной мозг, один из двух главных отделов ЦНС наряду со спинным, — загадочен. Ученые пока понимают не все процессы в нем, и многие открытия еще впереди.

В мозге ежесекундно проходит до 100 тысяч химических реакций, он никогда не отдыхает.

Средний вес человеческого мозга 1400 грамм (печень весит несколько больше, а кожа — до трех килограммов!), но он «ест» почти 20 процентов общей энергии тела, в том числе 50 процентов глюкозы.

Головной мозг регулирует психические процессы и высшие нервные функции. От повреждений его защищает, во-первых, череп, да к тому же три соединительнотканные оболочки. Так называемые подоболочечные пространства, лежащие между оболочками и поверхностью мозга, заполняет ликвор, спинномозговая жидкость.

Строение головного мозга

В самом общем, не детализированном обзоре головной мозг подразделяют на три главных отдела: ствол, мозжечок и пару больших полушарий. В ствол обычно включают:

1.      Продолговатый мозг.

2.      Мост.

3.      Средний и промежуточный мозг. Однако мозжечок и промежуточный мозг, по разным классификациям, «блуждают», иногда они оказываются в составе ствола, иногда вне его.

4.      Существует и другой (более старый) подход к строению мозга, при котором его делят на:

5.      Задний мозг (включая сюда продолговатый мозг, мост, мозжечок).

6.      Средний мозг.

7.      Передний мозг (промежуточный мозг с таламусом/гипоталамусом и большие полушария).

Теперь рассмотрим более подробное деление мозга на отделы.

1.      Продолговатый мозг составляет продолжение спинного, граница между ними достаточно условна (ее определяют корешки первого спинномозгового нерва). Его главные функции — регуляция кровообращения, дыхания, пищеварения.

2.      Задний мозг включает в себя продолговатый, мост и мозжечок — важную структуру этого участка, отвечающую за равновесие и скоординированные движения.

3.      Средний мозг нагружен большим количеством функций, в частности, регулирует слух и зрение, чувство боли, циклы сна и бодрствования, температуру тела и пр.

4.      Промежуточный мозг, расположенный в центральной части и буквально накрытый, словно шапкой, большими полушариями, включает в себя таламус и гипоталамус.

5.      Передний мозг еще в первые недели развития эмбриона разделяется на два больших полушария, по размеру значительно преобладающие над прочими отделами. Они состоят из серого и белого вещества, особым образом распределенного.

Серое вещество, построенное из тел нервных клеток, во-первых, составляет кору больших полушарий, во-вторых, находится и внутри них, под белым веществом, где формирует подкорковые ядра.

Белое вещество складывается из отростков нервных клеток, оно лежит под корой, то есть заполняет внутреннюю часть мозга.

Поняв в общих чертах принцип строения головного мозга, мы далее рассмотрим более подробно его отделы и выполняемые функции.

1.      Продолговатый мозг включает сосудодвигательный центр, центры деятельности сердца, дыхательной регуляции, давления, пищеварения (слюно-, сокоотделение, глотание, сосание), защитных рефлексов (таких как чихание, рвота, кашель, моргание).

2.      Мост — это действительно мостик между большими полушариями и мозжечком, а также продолговатым и спинным мозгом. От него идут нервы, несущие сигналы от слуховых рецепторов и органов равновесия. Здесь находятся центры мимики, жевательных функций, регуляции переключения вдоха на выдох.

3.      Средний мозг непосредственно задействован в регуляции мышечного тонуса. В нем находится центр зрачкового рефлекса. Он имеет четверохоломие и ножки (пучки нервных волокон, которые соединяют кору с внутренними отделами мозга).

1)      В четверохолмии верхняя пара бугров больше нижних, к ней поступают сигналы от глазных рецепторов и мышц головы. Она, реагируя на зрительные стимулы, контролирует зрительныеориентировочные рефлексы (голова и глазные яблоки поворачиваются в сторону источника света, зрачки суживаются, глаза зажмуриваются).

2)      Нижняя пара бугров получает нервные импульсы от органов слуха и мышц головы, то есть осуществляет контроль слуховыхориентировочных рефлексов в ответ на звуковые стимулы (голова поворачивается в ту сторону, откуда исходит звук).

4.      Мозжечок имеет парные полушария и так называемого червя — пучка аксонов (белое вещество), посредством которого связываются два полушария. Поверхность мозжечка, как и больших полушарий, покрыта корой. Мозжечок ведает координацией всех движений, регулирует тонус мышц, отвечает за равновесие и возможность поддержания человеком различных поз.

5.      Таламус является скоплением серого вещества. В нем находятся вставочные нейроны зрительных, слуховых и болевых путей. К нему бегут сигналы от всех органов чувств, исключая обонятельные рецепторы, и он передает их в кору. Таламус можно назвать таможенным постом, пропускающим через себя важные грузы. Также он играет занчительную роль в процессах запоминания.

6.      Гипоталамус, в переводе с греческого, «лежащий под таламусом», является компонентом лимбической системы, частью гипоталамо-гипофизарной системы. У него так много функций, что нужно перечислить их особо:

1)      Центр вегетативной нервной системы, ведает гомеостазом, контролирует состав крови и спинномозговой жидкости.

2)      Центр полового влечения.

3)      Контролирует работу желез внутренней секреции.

4)      Поддерживает уровень обмена веществ.

5)      Является центром терморегуляции.

6)      Регулирует давление крови и сердечные сокращения.

7)      Содержит центры регуляции насыщения, голода, жажды.

8)      Имеет центры регуляции циклов сна и пробуждения.

9)      Выделяет гормоны вазопрессин и окситоцин (отправляет их гипофизу), а также энкефалины и эндорфины (оказывающие морфиноподобное действие).

7.      Лимбическая система состоит из гиппокампа, миндалевидных тел, гипоталамуса. Здесь, преимущественно в гипоталамусе, формируются эмоции. Их важность трудно переоценить, ведь именно эмоции помогают особям адекватно коммуницировать.

Вместе с корой лимбическая система регулирует артериальное давление, деятельность сердца и сосудов, частоту дыхания, моторику органов пищеварения, температуру. При поражении лимбической системы в первую очередь страдает кратковременная память.

8.      Большие полушария головного мозга в ходе управления организмом, как известно, «перекрещиваются», левое управляет правой половиной организма, и наоборот. Левое полушарие отвечает за математические способности и мыслительные процессы. Правое — за различение людей по голосам, художественные способности, восприятие музыки, то есть образное мышление.

Кора больших полушарий, составляющая 44 процента от их объема, — высший отдел всей ЦНС, она регулирует ведущие функции организма, отвечает за высшую нервную деятельность. Части ее соотносятся между собой и с разными подкорковыми структурами (таламус, ствол мозга, спинной мозг).

1.      Подкорковые (базальные) ядра больших полушарий регулируют инстинктивное поведение и двигательную активность (вместе с промежуточным и средним мозгом). Подкорковые ядра организуют, запускают и запоминают движения.

2.      Кора включает около 14 миллиардов нервных клеток, поверхность ее увеличена за счет борозд и извилин до 2000–2500 квадратных сантиметров.

3.      Борозды делят кору на доли, симметричные в обоих полушариях: лобную, височные, теменную, затылочную.

1)      Боковая (латеральная) борозда является границей лобной и височной зон.

2)      Центральная борозда разграничивает лобную и теменную зоны. Впереди центральной борозды лежит предцентральная извилина, а позади — постцентральная.

3)      Межтеменная борозда продольная, направляется в сторону затылочной доли от постцентральной извилины.

4.      В долях имеются зоны (поля). Поля (или зоны) — участки коры, выполняющие разные функции.

Зоны коры больших полушарий

1.      Чувствительные (сенсорные) зоны — зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные, вкусовые. Это «входные» области коры.

К ним информация идет по восходящим нервным путям, проходящим через ствол мозга. Примеры чувствительных зон — в затылочной доле зрительная, в височной — слуховая.

На внутренней поверхности коры височной и лобной долей находятся обонятельная и вкусовая зоны.

2.      В теменной доле в области постцентральной извилины расположена зона кожно-мышечной чувствительности. Это «входная» область коры, куда поступают для анализа импульсы от кожи и мышц. Другое название — осязательная зона.

3.      Двигательная зона лежит в области предцентральной извилины лобной доли. Это «выходная область» коры. Отсюда импульсы идут к двигательным нервам, к скелетным мышцам. Она регулирует процессы сознательного управления движением, отвечает за положение тела в пространстве.     

4.      В лобной доле есть участки, определяющий рассудочную деятельность. Их еще называют ассоциативными зонами. Работа данных зон связана со сложными поведенческими формами и высшей нервной деятельностью. В коре есть зоны со сложными функциями — зона речи, зона узнавания лиц и др.

Нарушения деятельности нервной системы

Существует две главные группы причин заболеваний нервной системы — генетические факторы и факторы внешней среды.

1.      К наследственным генетическим заболеваниям, связанным с задержкой психического развития, можно отнести синдромы Дауна, Ангельмана, Вильямса, Ретта и др.

2.      К факторам внешней среды относится нехватка витаминов, злоупотребление алкоголем, прием наркотических веществ, попадание в организм ядов (соли марганца, свинца, ртути). Широко известны в истории медицины массовые случаи кретинизма у жителей Альп, вызванные недостатком йода и, соответственно, сбоями в работе щитовидной железы (гипотериоз).  

3.      Отдельно можно выделить бактериальные инфекции, вызывающие такие болезни, как менингит, столбняк. Вирусы бешенства, энцефалит также могут являться внешними факторами, вызывающими заболевания нервной системы.

4.      Деятельность нервной системы дестабилизируется при нарушении синаптической передачи, разрушении медиаторов, к примеру, отравляющими химическими веществами.

5.      Клетки мозга гибнут при ишемии (снижении кровоснабжения), гипоксии (недостатке кислорода), болезни Паркинсона, от травм и многих других нарушений, да и просто сами по себе.

Болезнь современности, которая грозит перерасти в эпидемию — синдром Альцгеймера, приводящая пожилых людей к абсолютно беспомощному состоянию.

Многие коллективы исследователей бьются над поисками препаратов, которые помогут при болезни Альцгеймера и других патологиях.

6.      Вместе с тем головной мозг человека способен к частичному самовосстановлению клеток (нейрогенезу). Этот механизм еще изучается учеными, но можно сказать, что хорошей работе мозга способствуют особые диеты, употребление витаминов, правильный образ жизни и достаточные умственные нагрузки. Например, чтобы улучшить память, очень полезно начать изучать иностранный язык.

Современные методы исследования головного мозга

1)      Рентгенография головного мозга позволяет изучить размеры, форму головного мозга, кровоток, потребление веществ мозгом.

2)      Электроэнцефалография фиксирует электрические поля у поверхности мозга для выявления источников нарушения электрической активности мозга.

3)      Ангиограмма — картина структуры мозга с расположением кровеносных сосудов.

4)      Анализ спинномозговой жидкости также позволяет выявить природу заболевания.

5)      Компьютерная томография — один изсамых современных способов исследования мозга, позволяющий изучать и работу здоровой нервной ткани.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда – биология – курсы подготовки

Источник: https://EgeVideo.ru/stati/chelovek/golovnoy-mozg-cheloveka/

Books-med
Добавить комментарий