Головной мозг структура функции его задачи и заболевания - Медицинский справочник denta-klinik24.ru
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Головной мозг структура функции его задачи и заболевания

Как работает мозг человека и за что отвечает

Благодаря ЦНС мы воспринимаем внешнюю среду и обладаем самосознанием. Эта система управляется мозгом человека, контролирующим все функции организма. Строение мозга, как и любого органа, непростое и уникальное.

Из чего состоит и как работает головной мозг

Нейроны — это главная составляющая структура головного мозга (ГМ), с помощью их импульсов осуществляется работа ЦНС. Совокупность вспомогательных клеток нервной ткани (глия или нейроглия) поддерживает работу каждого нейрона. Глия составляет около 40% объема ЦНС. У каждого нейрона имеется тело с двумя видами отростков: по аксонам импульс передается, а по разветвленным нейронам импульс принимается. Серая субстанция, из которой состоит кора, сформирована телами нейронов. Белая субстанция находится под корковой областью и сформирована аксонами, сплетенными в нервную ткань, по которой происходит передача импульсов к подкорковому слою.

С наружной стороны человеческий мозг защищен черепными костями, а с внутренней — окружен тремя оболочками, между которыми происходит циркуляция спинномозгового ликвора, выполняющего амортизационную функцию при микротравмах. Части мозга взаимосвязаны и исполняют конкретные задачи. Чтобы уяснить, как выполняются функции головного мозга, строение его следует подробно изучить.

Зоны ответственности локализованы в корковом слое белой субстанции. Церебральные структуры полые: состоят из четырех желудочков, разделяемых протоками, где циркулирует церебральный ликвор.

Благодаря когнитивным функциям мозга, человек контролирует свои действия, воспроизводит и запоминает информацию, образно и ассоциативно мыслит.

ГМ взрослых весит примерно 1,5 кг (2% от общего веса). Для нормальной работы мозгом поглощается 20% кислорода, поступающего к легким. Если человек потерял вес 50%, то ГМ потеряет всего 15% от массы тела.

Кстати, интеллектуальный уровень не зависит от массы мозга.

ГМ работает даже ночью, а у больных, находящихся в коматозном состоянии, не перестают работать некоторые его части. Основные мозговые функции выполняются двумя полушариями разных размеров. Правое больше левого, ответственно за визуальное восприятие, благодаря активности этой зоны человек творчески мыслит. За способность мыслить логически и анализировать, ответственно левое полушарие.

Отделы головного мозга человека

Существуют несколько основных отделов головного мозга:

  • большие полушарные части;
  • средний с продолговатым и промежуточным мозгом;
  • мозжечок;
  • корковая область;
  • варолиев мост.

Все эти отделы исполняют конкретные задачи.

Оболочки ГМ

С наружной стороны ГМ защищен черепными костями, под которыми покрыт тремя оболочками:

  1. Твердой, имеющей пленочную структуру, одна сторона которой примыкает к черепным костям, а другая — к корковому слою.
  2. Мягкой. Имеет разрыхленную тканевую структуру, этой оболочкой тесно обволакиваются полушария и извилины головного мозга. Она кровоснабжает ГМ.
  3. Паутинной, находящейся между двумя оболочками, которой осуществляется циркуляция цереброспинальной жидкости, защищающей церебральные структуры от микротравм.

Большие полушария

Правое и левое полушария составляют 80% органа ЦНС, они ответственны за мыслительную деятельность, состоят из серой субстанции (кора, базальные ганглии) и белой субстанции (волокна). В этой части ГМ плотность нейронов наивысшая, они тесно взаимосвязаны. Продольная борозда разделяет полушарные части ГМ, в ее глубинных слоях находится белая субстанция — мозолистое тело, состоящее из пучков нервных тканей.

Во внутреннем слое белой субстанции находятся базальные узлы, регулирующие мышечный тонус. Еще эти структуры контролируют рефлексы, двигательные реакции, а автоматизм действий, повторяют мозжечковые задачи.

Доли мозга ответственны за определенные задачи. Затылочная доля головного мозга отвечает за зрение, под ней находится мозжечок, контролирующий баланс и координацию. Теменная доля головного мозга контролирует ощущения тела, лобная — движения, височная — слух, запоминание, речь.

Кора головного мозга и ее области

Размеры коркового слоя по толщине составляют от 3 до 5 мм, корой покрыта белая субстанция правого и левого полушария. Нервные клетки и сплетенные нитевидные отростки, афферентный, эфферентный типы нейронов, нейроглия формируют кору ГМ.

Она образована слоями:

  • зернистым и внутренним зернистым;
  • пирамидальным наружным и внутренним;
  • веретеноподобными клетками, молекулярным.

Кора занимает примерно 50% объема полушарных областей, размер составляет около 2200 см². На поверхностном корковом слое находятся борозды, в их глубинах локализована третья часть всей площади коры. Борозды имеют разные размеры и формы.

Кора отвечает за высшую нервную деятельность, состоит из новой, старой, древней и промежуточной коры. Неокортексом охватывается более 95%, это внешняя часть коркового слоя. Архикортексом охватывается примерно 2%. Этим старым участком контролируются инстинкты, эмоциональная сфера. Палеокортексом охвачено 0,6%, этой зоной контролируется вегетативные функции, внутренний физиологический баланс организма. Промежуточным слоем охвачено 1,6% коры.

Благодаря условным рефлексам, взаимосвязи ГМ с нервными тканями, находящимися в разных участках тела, организм полноценно функционирует. Корой синхронизируется мыслительная деятельность, моторика внутренних органов и участок, анализирующий поступающие импульсы.

Исполняемые задачи зависят от сегмента локализации нервных волокон, принимающих один из типов импульсов (сенсорный, двигательный, ассоциативный), отвечая за восприятие. Ассоциативным сегментом, отвечающим за приобретение и обрабатывание данных из сенсорного участка, занято больше 70% коры. Он согласует деятельность сенсорной и двигательной зон.

Борозды полушарных поверхностей делят их на 5 сегментов. Перед центральной бороздой, где локализованы пирамидальные клеточные структуры, находится лобный сегмент. Это основной моторный участок, отвечающий за точность движения тела, рук, мышц лица.

Премоторный корковый участок находится над моторным участком, которым контролируются сложные действия, зависящие от сенсорной обратной взаимосвязи (захватывание предмета, движение над препятствием).

Центр Брока локализован в нижнем участке левой доминирующей полушарной зоны, ответственен за речь, при активности правого полушария поддерживается эмоциональная окраска слов. Этот сегмент принимает участие в кратковременном запоминании речи, благодаря активности этого центра человек предпочитает работать левой или правой рукой.

Зрительная доля — это моторный участок, контролирующий быстрое перемещение глаз во время наблюдения за движущимся объектом.

Обонятельный сегмент расположен на основании лобных областей. Благодаря активности обонятельной области человек воспринимает запахи. Эта зона коры соединена с обонятельными центрами в нижних участках мозговых структур, отвечающих за поведение, мотивацию, обучение, память, инстинкты (лимбическая система).

Префронтальный корковый участок — обширная зона лобной доли, отвечает за память, мыслительную деятельность. Ее активность показывает как человек воспринимает мир, абстрактно мыслит, насколько он контролирует себя.

Теменная доля ответственна за то, как воспринимает человек разные ощущения кожей (тепловое, холодовое воздействие, болезненность), вкус. Правильная работа этой зоны помогает человеку ощущать размеры своего тела.

Затылочная область отвечает за зрение. Она воспринимает полученное изображение от глазной сетчатки в осмысленный образ: человек распознает слова, лица. Под этой зоной, мозжечковая область, ответственная за координацию движений.

Слуховая и вестибулярная область находятся в височной доле: отвечает за восприятие и запоминание аудиоэффектов. Здесь имеются центры, отвечающие за речь, звуковое восприятие, эмоции (страх, злость, радость, удовольствие).

Обширный участок, отвечающий за речевую функцию, представлен зонами формирования и понимания речи.

Два полушария координируют противоположные части тела. У большей части человечества (95%) левая полушарная часть ответственна за понимание языков, математические, логические способности. Правым полушарием контролируется визуальное восприятие: мимика, творческие способности (рисование, музыка), эмоциональная сфера. Правая полушарная область работает с большой картинкой, а левая — с маленькими деталями, которым дается логическое объяснение. У 5-7% людей полушарные области работают противоположно, у них одинаковые когнитивные навыки.

Пока еще полностью неизвестно, какая часть мозга отвечает за сон у спящего человека.

Островковой долей активность проявится в момент, когда человек смеется, плачет, слушает музыку, сопереживает. Здесь обрабатываются ощущения неприязни к дурному запаху, грязи.

Базальные ганглии

Залегают в глубоких слоях белой субстанции, взаимодействуют с корой, контролируют двигательную активность. Благодаря этой сложной нервной структуре движения начинаются, останавливаются, регулируется их интенсивность. Происходит выбор миоволокон для движения, тормозятся противостоящие мышечные ткани. Базальные ганглии состоят из:

  • хвостового и красного ядра;
  • скорлупы;
  • черной субстанции;
  • бледного шара;
  • ретикулярной формации.

Нормальная работа вегетативной нервной системы при дисфункции базальных ганглиев невозможна. Благодаря ним человек выполняет автоматические действия, при этом резерв ЦНС не расходуется.

Другие отделы ГМ и их функции

В строении головного мозга человека выделяют несколько отделов.

Формирование мозговой активности происходит во время внутриутробного развития благодаря ромбовидному, среднему, переднему мозгу.

Отделы нашего головного мозга отвечают за различные задачи, характеризуются конечным и продолговатым, промежуточным и средним, а также задним мозгом, варолиевым мостом и мозжечком.

Их функции показывает таблица:

Продолговатый мозгДругое название этой зоны— бульбус, находится в задней части черепа, между мозжечковой областью, варолиевым мостом и спинным сегментом. Бульбус — это продолжение спинного мозга. Белое вещество головного мозга этой области представлено нейронами, а серое — ядрами:

  • оливы, дополняющей мозжечковый участок, ответственного за баланс;
  • ретикулярной формации, связывающей все внутренние органы с этим отделом, отвечающей за работу сердца, вазомоторного центра, безусловные рефлексы;
  • черепных нервов;
  • отвечающих за дыхательную функцию, микроциркуляцию.

Если нарушена работа этого отдела, возникнут проблемы с сердцем, нарушится передача импульсов к мозговым центрам.

Промежуточный мозгЭтот мозговой отдел «фильтрует» импульсы нейронов. Он примет все поступившие данные и решит, куда и как они попадут дальше. В его состав входит нижняя зона и задняя, состоящая из эпиталамуса, таламуса. Этот отдел ответственен за работу эндокринной системы.

Гипоталамус входит в состав нижней области. Этот уплотненный нейронный пучок регулирует температуру тела, цикличность бодрствования и сна. Он синтезирует гормональные соединения, которые «подсказывают» человеку когда надо попить или поесть. Это зона удовольствия, ответственна за интерес к противоположному полу.

Мозговая зона связана с гипофизом, которым регулируются все железы. Импульсы поступают из гипоталамусной зоны к гипофизарной, «выполняется» приказ синтеза или прекращения выделения гормонов.

Таламусом обрабатываются импульсы от рецепторов, отвечающих за зрение, вкус, слух, тактильную чувствительность. Происходит распределение сигналов по соответствующим мозговым участкам.

Эпиталамусом синтезируется мелатониновый гормон, ответственный за циклические процессы бодрствования, эмоциональную сферу, половое созревание.

Средний мозгОтдел мозга маленького размера, состоит из двух половин: на крыше в подкорке находятся центры слуха, зрения, на ножках размещены проводящие пути. В состав этого мозгового сегмента входит черная субстанция с красными ядрами.

Имеется височно-теменной узел и ядра нейронов, контролирующих глазные миоволокна и височные зоны, которыми обрабатываются звуковые эффекты, трансформирующиеся в узнаваемые звуки.

Контролируется рефлекторная активность и реакция с раздражителем. Этот орган ответственен за пространственную ориентацию.

Конечный мозгЭто самый молодой мозговой отдел, основная часть ГМ, ответственен за высшую нервную деятельность, имеет многочисленные борозды с извилинами. Мозолистым телом разделяется правая, левая полушарная зона. Каждое полушарие снабжено ядром, мантией, обонятельным мозгом.
Варолиев мостЭто анатомическое образование входит в состав заднего мозга, содержащего мозжечковую область. Функции моста похожи с его наименованием, он состоит из нервных волокон. Через него идут импульсы, проходящие из тела к ГМ и наоборот. Он составляет мозговой ствол, находящийся между средним и продолговатым мозгом. В нем расположены ядра нервов, управляющие жеванием, мимикой, некоторыми глазными миоволокнами. К нему поступают сигналы от рецепторов, ответственных за органы чувств, кожи, внутреннее ухо. Человек благодаря этому отделу ощущает вкус, держит баланс, слышит звуки.
МозжечокСостоит из 2 полушарных областей и соединяющих их непарного формирования. Мозжечковую поверхность покрывает кора, которая в толще полушарных зон формирует 2 ядра. В глубинных слоях дольки состоят из белой субстанции, соединяющей мозжечковый сегмент тремя парами ножек со спинномозговым стволом и ГМ.

Ответственен за координацию и регулирование движений миоволокон, мышечную память. Благодаря ему человек удерживает определенную позицию тела.

Анатомические, физиологические параметры ГМ изучаются учеными не один десяток лет, у каждого человека они различные, ведь не существует даже двух людей, думающих одинаково. Эти и другие тайны мозга экспертам со временем предстоит раскрыть.

Строение головного мозга — за что отвечает каждый отдел?

Головной мозг человека – это большая загадка даже для современной биологии. Несмотря на все успехи в развитии медицины, в частности, и науки в целом мы до сих пор не можем четко ответить на вопрос: «Как именно мы мыслим?». Кроме того, понимая разницу между сознанием и подсознанием, четко обозначить их местонахождение, а тем более разделить также не является возможным.

Однако, прояснить некоторые аспекты для себя, стоит даже людям от медицины и анатомии отдаленным. Поэтому в этой статье мы рассмотрим структуру и функционал головного мозга.

Определение головного мозга

Головной мозг – это не прерогатива только человека. Большая часть хордовых животных (к которым относятся и homo sapiens), имеют данный орган, и пользуются всеми его преимуществами как опорной точки центральной нервной системе.

Как устроен головной мозг

Головной мозг, это орган, который изучен достаточно слабо за счет сложности конструкции. Его строение до сих пор является предметом споров в ученых кругах.

Тем не менее наличествуют такие основные факты:

  1. Мозг взрослого человека состоит из двадцати пяти миллиардов нейронов (приблизительно). Эта масса составляет серое вещество.
  2. Присутствуют три оболочки:
    • Твердая;
    • Мягкая;
    • Паутинная (каналы циркуляции ликвора);

Они выполняют защитные функции, отвечая за безопасность во время ударов, и любых других повреждений.

Далее, начинаются спорные моменты в выборе позиции рассмотрения.

В наиболее распространенном аспекте мозг подразделяют на три таких отдела, как:

Нельзя не осветить и другой распространенный взгляд на этот орган:

  • Конечный (полушария);
  • Промежуточный;
  • Задний (мозжечок);
  • Средний;
  • Продолговатый;

Кроме того, надо упомянуть и строение конечного мозга, объединенных полушарий:

Функции и задачи

Довольно сложная тема для обсуждения, поскольку головной мозг делает практически все что вы сами делаете (или же управляет этими процессами).

Начать нужно с того, что именно мозг осуществляет наивысшую функцию, определяющую разумность человека как вида – мышление. Также там обрабатываются сигналы, полученные со всех рецепторов – зрения, слуха, нюха, осязания и вкуса. Помимо этого, мозг управляет ощущениями, в виде эмоций, чувств и т. д.

За что отвечает каждый отдел головного мозга

Как уже было сказано раньше, количество функций, выполняемых головным мозгом очень и очень обширен. Некоторые из них очень важны потому что заметны, некоторые наоборот. Тем не менее далеко не всегда можно точно определить какая именно часть мозга за что отвечает. Несовершенство даже современной медицины очевидно. Однако, те аспекты, которые уже достаточно исследованы представлены ниже.

Помимо разнообразных отделов, которые выделены в отдельные пункты ниже, нужно упомянуть всего несколько отделов, без которых ваша жизнь стала бы настоящим кошмаром:

  • Продолговатый мозг отвечает за все защитные рефлексы организма. Сюда включается как чихание, рвота и кашель, так и некоторые важнейшие рефлексы.
  • Таламус – переводчик получаемой рецепторами информации об окружающей среде и состоянии тела в понятные человеку сигналы. Так, он контролирует болевые, мышечные, слуховые, обонятельные, зрительные (частично), температурные и другие сигналы, поступающие в мозг из различных центров.
  • Гипоталамус попросту контролирует вашу жизнь. Держит руку на пульсе, если можно так выразиться. Он регулирует сердечный ритм. В свою очередь, это влияет также на регуляцию кровяного давления, терморегуляцию. Кроме того, гипоталамус может влиять на выработку гормонов в случае стрессов. Также он контролирует такие чувства, как голод, жажда, сексуальность и получение удовольствия.
  • Эпиталамус – контролирует ваши биоритмы, то есть дает возможность засыпать по ночам и чувствовать себя бодрым днем. Кроме того, он отвечает также за метаболизм, «заведуя».

Это далеко не полный список, даже если добавить сюда то, что вы прочтете ниже. Однако, большая часть функций отображена, а насчет других до сих пор продолжаются споры.

Левое полушарие

Левое большое полушарие мозга – это контролер таких функций, как:

  • Устная речь;
  • Аналитическая деятельность разного рода (логика);
  • Математические вычисления;

Кроме того, это полушарие отвечает также за формирование абстрактного мышления, которое отличает людей от других видов животных. Также им контролируется движение левых конечностей.

Правое полушарие

Правое большое полушарие головного мозга, это своего рода жесткий диск человека. То есть, именно там сохраняются воспоминания об окружающем вас мире. Но сама по себе такая информация несет в себе достаточно мало пользы, а значит, вместе с сохранением этих знаний, в правом полушарии сохраняются еще и алгоритмы взаимодействия с различными предметами окружающего мира, основанными на прошлом опыте.

Мозжечок и желудочки

Мозжечок является, в определенной степени, ответвлением от соединения спинного мозга и коры больших полушарий. Такое местоположение достаточно логично, поскольку дает возможность получать дублированную информацию о положении тела в пространстве и передаче сигналов к различным мышцам.

Мозжечок занимается в основном тем, что постоянно корректирует положение тела в пространстве, отвечая за автоматические, рефлекторные, движения, и за осознанные действия. Таким образом, он является источником такой необходимой функции, как координация движений в пространстве. Возможно, вам будет интересно прочитать о том, как проверить координацию движений.

Кроме того, мозжечок также отвечает за регуляцию равновесия и мышечного тонуса, одновременно с этим работая и с мышечной памятью.

Лобные доли

Лобные доли – это своего рода приборная панель человеческого тела. Она поддерживает его в вертикальном положении, давая возможность свободно передвигаться.

Кроме того, именно за счет лобных долей «рассчитывается» любознательность, инициативность, активность и самостоятельность человека в момент принятия любых решений.

Также одной из основных функций данного отдела является критическая самооценка. Таким образом, это делает лобные доли неким подобием совести, по крайней мере, в отношении социальных маркеров поведения. То есть, любые социальные девиации, которые являются неприемлемыми в обществе, не проходят контроль лобной доли, и, соответственно, не выполняются.

Любые травмы в этой части мозга чреваты:

  • нарушениями поведения;
  • сменами настроения;
  • общей неадекватностью;
  • бессмысленностью поступков.

Еще одна функция лобных долей – произвольные решения, и их планирование. Также освоение различных навыков и умений зависит именно от активности этого отдела. Доминантная доля данного отдела отвечает за освоение речи, и её дальнейший контроль. Не менее важным является и способность абстрактно мыслить.

Гипофиз

Гипофиз часто называют мозговым придатком. Его функции сводятся к выработке гормонов, отвечающих за половое созревание, развитие и функционирование в целом.

По сути, гипофиз является чем-то вроде химической лаборатории, в которой решается, каким именно вы станете в процессе взросления организма.

Координация

Координация, как навык ориентироваться в пространстве и не задевать предметы разными частями тела в случайном порядке, контролируется мозжечком.

Кроме того, мозжечок заведует такой функцией головного мозга, как кинетическая осведомленность – в целом, это высший уровень координации, позволяющий ориентироваться в окружающем пространстве, отмечая расстояние до предметов и рассчитывая возможности двигаться в свободных зонах.

Такой важной функцией, как речь, заведует сразу несколько отделов:

  • Доминантная часть лобной доли (вышеупомянутая), что отвечает за контроль над устной речью.
  • Височные доли отвечают за распознавание речи.

В основном же, можно сказать, что за речь отвечает левое полушарие головного мозга, если не учитывать деление конечного мозга на различные доли и отделы.

Эмоции

Эмоциональное регулирование – это область, которой заведует гипоталамус, наряду с целым рядом других важнейших функций.

Собственно говоря, в гипоталамусе не создаются эмоции, но именно там производится влияние на эндокринную систему человека. Уже после того, как определенный набор гормонов был выработан, человек чувствует что-то, правда, промежуток между приказами гипоталамуса и выработкой гормонов может быть совершенно ничтожным.

Префронтальная кора

Функции префронтальной коры лежат в области мыслительной и моторной активности организма, что соотносится с будущими целями и планами.

К тому же префронтальная кора отыгрывает значительную роль при создании сложных мыслительных схем, планов и алгоритмов действий.

Главная особенность в том, что этот отдел мозга не «видит» разницы между регуляцией внутренних процессов организма и следованием социальным рамкам внешнего поведения.

Когда вы оказываетесь перед сложным выбором, который появился в основном за счет ваших же собственных противоречивых мыслей – благодарите за это префронтальную кору головного мозга. Именно там производится дифференциация и/или интеграция разнообразных понятий и объектов.

Также в этом отделе прогнозируется результат ваших действий, и проводится корректировка в сравнении с тем результатом, что вы хотите получить.

Таким образом, речь идет о волевом контроле, концентрации на предмете работы и эмоциональной регуляции. То есть – если вы постоянно отвлекаетесь во время работы, не можете сосредоточиться, значит, вывод, сделанный префронтальной корой, был неутешительным, и вы не сможете добиться желаемого результата именно этим путем.

Последняя на сегодняшний день доказанная функция префронтальной коры головного мозга – один из субстратов кратковременной памяти.

Память

Память – это очень широкое понятие, которое включает в себя описания высших психических функций, позволяющих воспроизводить ранее полученные знания, навыки и умения в необходимый момент. Ею обладают все высшие животные, однако, наиболее развита она, естественно, у человека.

Механизм же действия памяти таков – в мозгу происходит возбуждение определённой комбинации нейронов в строгой последовательности. Эти последовательности и комбинации называются нейросетями. Ранее же более распространенной была теория, что за воспоминания отвечают отдельные нейроны.

Заболевания головного мозга

Головной мозг – такой же орган, как и все прочие в человеческом организме, а значит также подвержен различным заболеваниям. Список же подобных болезней довольно обширен.

Рассматривать его будет проще, если разделить их на несколько групп:

  1. Вирусные заболевания. Наиболее распространенными из них являются вирусный энцефалит (слабость в мышцах, сильная сонливость, кома, спутанность мыслей и затрудненное мышление в целом), энцефаломиелит (повышенная температура, рвота, нарушение координации и моторики конечностей, головокружение, потери сознания), менингит (высокая температура, общая слабость, рвота) и т. д.
  2. Опухолевые заболевания. Их количество тоже довольно велико, пусть и не все из них являются злокачественными. Любая опухоль появляется как конечный этап сбоя в продуцировании клеток. Вместо обычной смерти и последующей замены, клетка начинает множиться, заполняя все свободное от здоровых тканей пространства. Симптомами опухолей считаются головные боли и судороги. Также наличие их легко определить по галлюцинациям от различных рецепторов, спутанности сознания и проблемам с речью.
  3. Нейродегенеративные заболевания. По общему определению это также нарушения в жизненном цикле клеток в разных частях головного мозга. Так, болезнь Альцгеймера описывают как нарушенную проводимость нервных клеток, что и приводит к потерям памяти. Болезнь Хантигтона, в свою очередь, является результатом атрофии коры головного мозга. Есть и другие варианты. Общая симптоматика такова – проблемы с памятью, мышлением, походкой и моторикой, наличие судорог, тремора, спазмов или болей. Также читайте нашу статью про отличие судорог от тремора.
  4. Сосудистые заболевания тоже довольно различны, хотя, по сути, сводятся к нарушениям в строении сосудов. Так, аневризма есть не более чем выпячиванием стенки определенного сосуда – что не делает её менее опасной. Атеросклероз – это сужение сосудов в головном мозге, а вот сосудистая деменция характеризуется полным их разрушением.

Функции отделов головного мозга человека. Какие отделы головного мозга за что отвечают? Строение головного мозга

  • 6 Апреля, 2019
  • Неврология
  • Токманцева Алена

Головной мозг — основной орган человека. Он регулирует деятельность всех органов, располагается внутри черепа. Несмотря на постоянное изучение головного мозга, многие моменты в его работе непонятны. У людей есть поверхностное представление, каким образом мозг передает информацию, используя многотысячную армию нейронов.

Строение

Основную часть головного мозга составляют клетки, которые называются нейроны. Они способны создавать электрические импульсы и передавать данные. Чтобы нейроны могли функционировать, им требуется нейроглия, которая в совокупности является вспомогательными клетками и составляет половину от всех клеток центральной нервной системы. Нейрон состоит из двух частей:

  • аксоны — клетки, передающие импульс;
  • дендриты — клетки, принимающие импульс.

Строение головного мозга:

  1. Ромбовидный.
  2. Продолговатый.
  3. Задний.
  4. Средний.
  5. Передний.
  6. Конечный.
  7. Промежуточный.

Основными функциями больших полушарий является взаимодействие между высшей и низшей нервной деятельностью.

Ткани мозга

Структура головного мозга человека состоит из коры больших полушарий, таламуса, мозжечка, ствола и базальных ганглиев. Совокупность нервных клеток называют серым веществом. Нервные волокна — белое вещество. Белый цвет волокнам придет миелин. При снижении количества белого вещества возникают серьезные нарушения такие, как рассеянный склероз.

Мозг включает оболочки:

  1. Твердая присоединяется к черепу и коре головного мозга.
  2. Мягкая состоит из рыхлой ткани, располагается на всех полушариях, отвечает за насыщение кровью и кислородом.
  3. Паутинная заложена между первыми двумя и содержит ликвор.

Ликвор находится в желудочках головного мозга. При его избытке человек испытывает головные боли, тошноту, возникает гидроцефалия.

Клетки мозга

Основные клетки называются нейронами. Они занимаются обработкой информации, их количество достигает 20 млрд. Глиальных клеток в 10 раз больше.

Организм тщательно защищает головной мозг от внешних воздействий, расположив его в череп. Нейроны находятся в полупроницаемой мембране и имеют отростки: дендриты и один аксон. Длина дендритов невелика по сравнению с аксоном, который может достигать нескольких метров.

Чтобы передать информацию, нейроны посылают нервные импульсы аксону, который имеет множество ответвлений и соединен с другими нейронами. Импульс зарождается в дендритах и направляется в нейрон. Нервная система — это сложная паутина отростков нейронов, которые соединены между собой.

Строение головного мозга, химическое взаимодействие нейронов изучено поверхностно. В покое нейрон обладает электрическим потенциалом в 70 милливольт. Возбуждение нейрона происходит посредством потока натрия и калия через мембрану. Торможение проявляется в результате действия калия и хлоридов.

Задача нейрона заключается во взаимодействии между дендритами. Если возбуждающее действие преобладает над тормозящим, то активируется определенная часть мембраны нейрона. Благодаря этому возникает нервный импульс, который двигается по аксону со скоростью от 0,1 м/с до 100 м/с.

Таким образом, любое запланированное движение формируется в коре лобных долей больших полушарий. Двигательные нейроны отдают команды частям тела. Простое движение активирует функции отделов головного мозга человека. При разговоре или мышлении бывают задействованы обширные части серого вещества.

Функции отделов

Самая крупная часть мозга — большие полушария. Они должны быть симметричны и соединяться между собой аксонами. Их основная функция — координирование всех отделов мозга. Каждое полушарие можно разделить на лобную, височную, теменную и затылочную доли. Человек не задумывается, какой отдел головного мозга отвечает за речь. В височной доле расположена первичная слуховая кора и центр, при нарушении которого пропадает слух или возникают проблемы с речью.

По результатам научных наблюдений ученые выяснили, какой отдел головного мозга отвечает за зрение. Этим занимается затылочная доля, расположенная под мозжечком.

Ассоциативная кора не отвечает за движения, а обеспечивает работоспособность таких функций, как память, мышление и речь.

Ствол отвечает за соединение спинного и переднего, а состоит из продолговатого, среднего и промежуточного мозга. В продолговатой части расположены центры, регулирующие работу сердца и дыхания.

Подкорковые структуры

Под основной корой содержится скопление нейронов: таламус, базальные ганглии и гипоталамус.

Таламус необходим для связи органов чувств с отделами сенсорной коры. Благодаря ему поддерживаются процессы бодрствования и внимания.

Базальные ганглии отвечают за запуск и торможение координационных движений.

Гипоталамус регулирует работу гормонов, водный обмен организма, распределение жировых запасов, половых гормонов, отвечает за нормализацию сна и бодрствования.

Передний мозг

Функции переднего мозга наиболее сложные. Он отвечает за психическую деятельность, способность к изучению, эмоциональные реакции и социализацию. Благодаря этому можно предопределить особенности характера и темперамента человека. Передняя часть формируется на 3-4 неделе беременности.

На вопрос, какие отдела головного мозга отвечают за память, ученые нашли ответ — передний мозг. Его кора формируется в течение первых двух-трех лет жизни, по этой причине человек не помнит ничего до этого времени. После трех лет эта часть мозга способна сохранять любую информацию.

Эмоциональное состояние человека оказывает большое влияние на переднюю часть мозга. Обнаружено, что негативные эмоции разрушают его. На основании экспериментов ученые ответили на вопрос, какой отдел головного мозга отвечает за эмоции. Ими оказались передний мозг и мозжечок.

Также передняя часть отвечает за развитие абстрактного мышления, вычислительных способностей и речи. Регулярная тренировка умственных способностей позволяет снизить риск развития болезни Альцгеймера.

Промежуточный мозг

Он реагирует на внешние раздражители, расположен на конце мозгового ствола и накрыт большими полушариями. Благодаря ему человек может ориентироваться в пространстве, получать зрительные, слуховые сигналы. Участвует в формировании всех видов чувств.

Все функции отделов головного мозга человека взаимосвязаны. Без промежуточного нарушится работа всего организма. Поражение части среднего мозга приводит к дезориентации и слабоумию. При нарушении связей между долями полушарий нарушится речь, зрение или слух.

Также промежуточный мозг отвечает за болевые ощущения. Сбой в работе увеличивает или уменьшает чувствительность. Эта часть заставляет человека проявлять эмоции, отвечает за инстинкт самосохранения.

Промежуточный мозг контролирует выработку гормонов, регулирует водный обмен, сон, температуру тела, половое влечение.

Гипофиз является частью промежуточного мозга и отвечает за рост и вес. Он регулирует продолжение рода, выработку сперматозоидов и фолликул. Провоцирует пигментацию кожи, повышение артериального давления.

Средний мозг

Средний мозг располагается в стволовой части. Он является проводником сигналов от передней части в различные отделы. Его основная функция — регулировка мышечного тонуса. Также он отвечает за передачу тактильных ощущений, координацию и рефлексы. Функции отделов головного мозга человека зависят от их расположения. По этой причине средний мозг отвечает за вестибулярный аппарат. Благодаря среднему мозгу человек может одновременно выполнять несколько функций.

При отсутствии интеллектуальной деятельности нарушается работа мозга. Этому подвержены люди старше 70 лет. При нарушении работы средней части происходят сбои в координации, смещается зрительное и слуховое восприятие.

Продолговатый мозг

Он располагается на границе спинного мозга и моста и является ответственным за жизненно-важные функции. Продолговатая часть представляет из себя возвышения, которые называют пирамидами. Его наличие характерно только для прямоходящих. Благодаря им появилось мышление, способность понимать команды, сформировались мелкие движения.

Пирамиды длиной не более 3 см, по бокам от них расположены оливы и задние столбы. Они обладают большим количеством путей по всему организму. В районе шеи двигательные нейроны правой стороны мозга уходят в левую сторону и наоборот. Поэтому нарушение координации происходит на противоположной стороне от проблемной области мозга.

В продолговатом мозге сосредоточены кашлевые, дыхательные и глотательные центры и становится понятно, какой отдел головного мозга отвечает за дыхание. При понижении температуры окружающей среды терморецепторы кожи посылают информацию в продолговатый мозг, а тот уменьшает частоту дыхания и увеличивает артериальное давление. Продолговатый мозг формирует аппетит и жажду.

Угнетение функции продолговатого мозга может быть несовместимо с жизнью. Происходит нарушение глотания, дыхания, деятельности сердца.

Задний отдел

В структуру заднего мозга входят:

Задний мозг замыкает на себе большую часть вегетативных и соматических рефлексов. При его нарушении перестанут функционировать жевательный и глотательный рефлекс. Мозжечок отвечает за тонус мышц, координацию, передачу информации по большим полушариям. Если работа мозжечка нарушена, то появляются нарушения движения, возникает паралич, нервная ходьба, покачивание. Таким образом становится понятно, какой отдел головного мозга обеспечивает координацию движения.

Мост заднего отдела мозга контролирует мышечные сокращения при движениях. Позволяет передавать импульсы между корой головного мозга и мозжечком, где находятся центры, контролирующие мимику, жевательные центры, слух и зрение. Рефлексы, которые подконтрольны мосту: кашель, чихание, рвота.

Передний и задний мост функционируют между собой, чтобы работа всего организма происходила без сбоев.

Функции и строение промежуточного мозга

Даже зная, какие отделы головного мозга за что отвечают, невозможно понять работу организма без определения функции промежуточного мозга. Эта часть мозга включает:

Промежуточный мозг отвечает за регулирование обмена веществ и поддержание нормальных условий для функционирования организма.

Таламус обрабатывает тактильные ощущения, зрительные. Определяет вибрацию, реагирует на звук. Отвечает за смену сна и бодрствования.

Гипоталамус контролирует сердечный ритм, терморегуляцию тела, давление, эндокринную систему и эмоциональное настроение, вырабатывает гормоны, которые помогают организму в стрессовой ситуации, отвечает за чувство голода, жажды и сексуального удовлетворения.

Гипофиз отвечает за половые гормоны, созревание и развитие.

Эпиталамус контролирует биологические ритмы, выделяет гормоны для сна и бодрствования, реагирует на свет при закрытых глазах и выделяет гормоны для пробуждения, отвечает за метаболизм.

Нервные пути

Все функции отделов головного мозга человека не смогли бы выполняться без проводящих нервных путей. Они проходят в зонах белого вещества головного и спинного мозга.

Ассоциативные пути соединяют серое вещество в пределах одной части мозга или на значительном расстоянии друг от друга, в спинном мозге связывают нейроны из разных сегментов. Короткие пучки перекидываются через 2-3 сегмента, а длинные расположены далеко.

Спаечные волокна связывают серое вещество правого и левого полушария мозга, образуют мозолистое тело. В белом веществе волокна становятся веерообразными.

Проекционные волокна соединяют нижние отделы с ядрами и корой. Сигналы поступают от органов чувств, кожи, органов движения. Они также определяют положение тела.

Нейроны могут заканчиваться в спинном мозге, ядрах таламуса, гипоталамуса, клетках корковых центров.

Строение и функции коры головного мозга

Кора полушарий образована из серого вещества, покрывает глубокие области головного мозга, сформированные из нервных миелиновых волокон белого цвета. Кора мозга имеет серый оттенок – его придают нейроны и капилляры системы кровотока. Толщина слоя коры местами достигает 4,5 мм. Минимальная толщина – 1,3 мм. Функции коры связаны с регуляцией психической деятельности, которая является отражением рефлекторной реакции головного мозга на внешние раздражители.

Психика – функция мозга, обусловленная взаимодействием организма и внешнего мира. Физиология психики строится на формировании нервных связей (условных рефлексов), которые носят временный характер и управляются центрами, расположенными в коре больших полушарий. Условные рефлексы формируются на основе безусловных под контролем высших отделов головного мозга, к которым относятся кора больших полушарий, гипофиз, гипоталамус, таламус.

Структура коры головного мозга

Условия окружающей среды постоянно меняются. Чем быстрее и пластичнее реакция мозговых структур на внешние изменения, тем проще человек приспосабливается к действительности, быстрее добивается личностного роста и успеха. Отделы коры полушарий большого мозга ответственны за образование системы условно-рефлекторных связей, которая является следствием и отражением жизненного опыта. Система получила название двигательного стереотипа.

На основе двигательного стереотипа формируются индивидуальные привычки и навыки – походка, манера говорить, пластика, жестикуляция, осанка, почерк. Научившись однажды кататься на велосипеде, человек впоследствии не задумывается о последовательности движений, выполняя их автоматически. Внешне строение коры напоминает грецкий орех, потому что поверхность большого мозга испещрена изогнутыми бороздами – извилинами.

Основной признак, который характеризует кору – извилистость, благодаря чему головной мозг человека вмещает многие миллиарды нейронов, независимо от того, какие объемы занимает сам орган. Благодаря углублениям борозд расширяется общая площадь корковой поверхности. Морфологическое строение коры обусловлено клетками, из которых складывается эта область головного мозга.

Серое вещество построено из нейронов, глиальных клеток (протоплазматических астроцитов), отростков нейронов – дендритов и аксонов, отростков глиальных клеток. Взаимодействие между нейронами происходит при помощи отростков. Отростки двигательных нейронов достигают длины больше 1 метра. Один нейрон может контактировать с 10 тысячами других нейронов, обеспечивая взаимодействие в работе органов и систем. Нейроны коры больших полушарий работают синхронно, выполняя функции:

  1. Восприятие информации из внешнего мира.
  2. Обработка и анализ поступающих данных.
  3. Формирование новой информации на основе полученных результатов.
  4. Сознание, самосознание, развитие личности.

Кора – наименее древняя часть мозга, появившаяся позднее всех других отделов. Для коры, как и для других областей большого мозга, свойственна высокая скорость метаболических и окислительных процессов. Доля коры, покрывающей большие полушария, в структуре общего веса тела составляет 2%, но эта зона, находящаяся в головном мозге, потребляет наибольший объем кислорода, попадающего в организм – 18% (3-5 мл/мин). Чтобы получить представление о строении коры, нужно учитывать, что она состоит из слоев и делит большие полушария на доли.

Несмотря на четкое разграничение функций долей, они работают скоординировано и взаимосвязано. Гетеромодальные участки получают информацию их нескольких сенсорных или ассоциативных зон. Гетеромодальные участки интегрируют сенсорные сигналы, обусловленные варианты моторной активности и другие импульсы в инстинктивные модели поведения и приобретенные навыки.

Лобная доля

Самый большой по площади участок коры – это лобные доли, расположенные во фронтальной части больших полушарий. Чтобы обозначить все функции лобной доли, нужно вспомнить из каких частей она состоит: префронтальной (медиальная, дорсолатеральная, орбитофронтальная зоны) и медиобазальной. Передняя доля коры, покрывающей головной мозг, отвечает за планирование, когнитивные способности, произвольные движения, определяет целенаправленное поведение. Регулирует речевую функцию, управляет центром рабочей памяти – информацией, поступившей недавно.

Теменная доля

Теменная доля состоит из отделов: соматосенсорного, заднебокового, среднетеменного, субдоминантного. Визуально-пространственное восприятие (понимание траектории движения), особенности положения и перемещения объекта относительно ориентира, взаимосвязи объектов в рамках трехмерного пространства контролируются теменной областью коры, расположенной поверх глубоких слоев головного мозга человека.

Затылочная доля

Функции и задачи затылочной доли включают восприятие визуальной, зрительной информации. Управляет органами зрения – взаимосвязанным движением глаз, аккомодацией, изменением диаметра зрачков. Поражение этого участка мозга приводит к зрительной агнозии – состояние, при котором человек не различает знакомые предметы, ориентируясь по зрительным образам.

Височная доля

Височная доля управляет слуховой функцией, восприятием речевой информации, памятью, основанной на вербальных и зрительных ощущениях, эмоциями, одновременно согласовывая полученные данные с другими отделами коры, покрывающей большие полушария. Регулирует деятельность статокинетических и вкусовых анализаторов.

Островковая доля

Получает, адаптирует и реагирует на импульсы вегетативного и сенсорного типа, которые поступают от систем жизнедеятельности и внутренних органов. Задействуется в управлении речевой функцией, взаимодействует с рецепторами, отвечающими за болевые и температурные ощущения.

Функции коры, покрывающей головной мозг

Чтобы понять, каково значение коры, нужно разобраться, что это такое, где она расположена в головном мозге и за что отвечает. При участии корковых мозговых структур происходит освоение новых движений и совершенствование привычных физических навыков, любая осмысленная и бессознательная деятельность. Главная функция коры, находящейся в головном мозге – поддержание процесса гомеостаза.

Гомеостаз – способность организма к саморегуляции, умение сохранять постоянство внутреннего состояния и преодолевать негативные воздействия, направленные из внешней среды. Отделы коры, покрывающей глубокие слои головного мозга, координируют все физиологические процессы, протекающие в организме. Благодаря многослойному, тонко организованному строению, кора, расположенная в головном мозге, выполняет функции:

  • Поддерживает равновесие внутреннего состояния при взаимодействии с внешней средой.
  • Реагирует на малейшие импульсы, сигнализирующие об изменениях внутри организма при проникновении токсических, инородных веществ.
  • Регулирует все физиологические процессы, в том числе работу систем кровообращения и дыхания.

Управление органами, системами и процессами происходит посредством возбуждения и торможения нейронов. При этом поддерживается баланс состояний. Если в одной из функциональных зон коры возникает возбуждение, на другом участке головного мозга происходит торможение.

Взаимодействие коры с подкорковыми и глубокими центрами, находящимися в головном мозге, также осуществляется по принципу уравновешенного торможения и возбуждения. Высшие отделы ЦНС взаимосвязаны со всеми рефлекторными реакциями. Сигналы, поступающие в мозговые центры по афферентным путям, воспринимаются комплексно, что позволяет точно и объективно воспринимать окружающую действительность.

Зона обработки импульсов

Восприятие информации происходит через сенсорные системы. Зоны обработки импульсов расположены преимущественно в задних отделах корковых структур полушарий. По мере продвижения к корковым отделам, информация обрабатывается минимум на трех уровнях – рецепторно-эффекторном (рецепторы, мышцы), сегментарном (спинной мозг, стволовые комплексы), подкорковом (отделы головного мозга).

Последовательность отражает процесс движения импульса к корковым отделам и порядок принятия избранного решения с последующим совершением целенаправленного действия. Данные поступают в корковые зоны в сжатом виде – по мере движения от рецепторов к головному мозгу происходит отсев маловажных, несущественных деталей.

Зона сенсорного восприятия

В сенсорные зоны от периферических рецепторов постоянно поступают сигналы слухового, зрительного, обонятельного, вкусового, соматосенсорного типа. Обработка полученных данных происходит в ассоциативных зонах, где хранятся сведения о моделях и образах информации, поступающей извне. В ходе анализа, обработки, сопоставления имеющейся и новой информации, происходит корректировка образов – обновление, конкретизация, детализация.

Ассоциативная зона

Сведения извне поступают в головной мозг, в частности в центры коры, по афферентным путям. Пути сознательной чувствительности продолжаются до корковых структур. Пути бессознательной чувствительности заканчиваются в подкорковых слоях. В ходе восприятия информации, происходит ее сравнение с имеющимися в памяти данными и сигналами, которые отправляются другими рецепторами. Афферентные пути общей чувствительности проводят импульсы, поступающие от болевых, температурных, тактильных рецепторов.

Структурная организация коры включает ассоциативные зоны, которые также называют функциональными. Сравнительный анализ протекает в ассоциативных зонах покрывающей большие полушария коры, которая обладает наибольшей значимостью в сфере развития интеллектуальных (познавательных) способностей. Сенсорные сигналы, поступающие в ассоциативные зоны, интерпретируются, дифференцируются, осмысливаются. По результатам анализа выбирается адекватная ответная реакция, соответствующая информация направляется в двигательную зону.

Работа ассоциативных зон взаимосвязана с процессами запоминания данных, обучения, мыслительной деятельности, поэтому играют решающую роль в повышении интеллекта. В затылочной области находится ассоциативная зона, взаимодействующая с органами зрения, которая работает согласованно с сенсорной зоной и отвечает за интерпретацию зрительных ощущений. В числе основных ассоциативных зон:

  1. Звуковая. Анализ звуков.
  2. Речевая. Восприятие и осмысление слов, фраз, выражений.
  3. Двигательная. Планирование и воспроизведение сложной моторной активности.

Разделение зон в корковой области осуществляется по соматотопическому принципу. Сведения, поступающие из области лица, проецируются в центральную заднюю извилину, в ее нижние отделы, рук – в среднюю часть той же извилины, ног – в верхнюю часть. Чем сложнее функциональные задачи частей тела, тем обширнее область проецирования импульсов в коре.

Заболевания

Повреждения тканей в центрах коры, покрывающей большие полушария, приводит к нарушениям в работе всего организма. Поражение различных корковых долей сопровождается ухудшением зрительной, слуховой, двигательной, мыслительной функции. Основные виды заболеваний – атрофия, появления очагов ишемии, некроз, воспалительные процессы, образование кисты или злокачественной опухоли.

Основные причины болезней – генетическая предрасположенность, интоксикации, инфекции и травмы в области головного мозга. Все виды нарушений ведут к ухудшению памяти, когнитивных способностей, функций крупной и мелкой моторики. Результат длительно проходящих патологических процессов – деменция, инвалидность, потребность в постоянном медицинском контроле и обслуживании.

Методы диагностики

Для выявления нарушений и их причин назначают анализы крови и цереброспинальной жидкости. Методы аппаратной диагностики:

  1. Электроэнцефалография. Регистрация биоэлектрической мозговой активности. Показывает диффузное замедление скорости передачи сигналов.
  2. Магнитоэнцефалография. Измерение силы магнитного поля, образующегося вследствие мозговой деятельности. Применяется для выявления локализации очагов эпилептической активности. Метод широко используется в неврологии для диагностики рассеянного склероза, болезни Альцгеймера, невралгии тройничного и других лицевых нервов.
  3. Позитронно-эмиссионная томография. Оценка состояния нигростриарных путей (управление двигательной активностью), выявление очагов, вызывающих эпилептическую активность, участков поражения тканей, провоцирующих деменцию.
  4. Магнитно-резонансная интроскопия. Наглядная, послойная визуализация внутренней структуры мозга.

Современные инструментальные методы позволяют выявлять неврологические нарушения на раннем этапе. Дегенеративные изменения при исследовании наблюдаются в доклинической стадии.

Корковые структуры мозга – важнейшие элементы ЦНС, которые управляют работой организма, обеспечивают взаимосвязь человека с окружающей средой, регулируют двигательную и мыслительную функции. Своевременная диагностика и терапия помогут избежать серьезных последствий, связанных с дегенеративными процессами в корковых тканях.

Читать еще:  Сифилис описание инфекционного заболевания и его последствий
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector