Головной мозг.

Головной мозг (encephalon) с окружающими его оболочками располагается в полости мозгового отдела черепа, форма которого определяется рельефом мозга. Масса мозга взрослого человека составляет около 1500 г (1100 – 2000). Масса головного мозга макаки составляет 62 г, гиббона – 100 г, шимпанзе и орангутанга – 400 – 420 г, гориллы – 500 г, кошки – 30 г, дельфина – 1800 г, кита – 7000 г, слона – 5000 г.

Головной мозг европейцев за последние 10-20 тыс.лет несколько «усох». У кроманьонца средняя ёмкость черепа равнялась 1570 см³, у жителей верхнего палеолита – 1505 см³, у современного европейца – 1446 см³. у египтян за 2-3 тыс. лет от начала царствования 1-й династии египетских фараонов ёмкость черепа уменьшилась в среднем с 1414 до 1379 см³.

Российский антрополог Я. Я. Рогинский предложил оригинальный «квадратный указатель мозга» - произведение абсолютной массы мозга на относительную. Этот указатель отражает уровень «кефализации», или «церебрализацию», т.е. «величину массы мозга при исключенном влиянии массы тела на массу мозга». Величина эта составляет у насекомоядных 0,06; грызунов – 0,19; неполнозубые – 0,25; копытных и хищных – 1,14; полуобезьян и американских когтистых обезьян – 1,37; низших обезьян Старого Света – 2,25; гиббонов – 2,51; ластоногих – 2,81; китообразных – 6,25; человекообразных обезьян – 7,35; слонов – 9,82; человека – 32. Сравнительный анализ «квадратного мозга» позволяет судить « о связи интеллекта с деятельностью анализируемой конечности (цепкого хвоста, хобота, руки) у животных с большей массой мозга, уже не говоря про человека».

Головной мозг состоит из 3 крупных составных частей: полушария большого мозга, мозжечка и мозгового ствола. Самая развитая и функционально значимая часть мозга – это полушария большого мозга. Отделы полушарий, образующие плащ, прикрывают собой все остальные части головного мозга. Полушария большого мозга отделены друг от друга продольной щелью большого мозга, в глубине которой залегает мозолистое тело, соединяющее оба полушария. Поперечная щель большого мозга отделяет затылочные доли полушарий от мозжечка. Кзади и книзу от затылочных долей расположены мозжечок и продолговатый мозг, переходящий в спинной.

Часть головного мозга – его ствол – включает продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный. Именно отсюда выходят черепные нервы.

Головной мозг составляет следующие отделы: передний мозг, который делится на конечный мозг и промежуточный; средний мозг; ромбовидный мозг, включающий задний мозг, к которому относятся мост и мозжечок; продолговатый мозг.

Конечный мозг.

Состоит из двух полушарий большого мозга, отделенных друг от друга продольной щелью. В глубине щели расположено соединяющее их мозолистое тело. Полушария соединены также передней, задней спайками и спайкой свода мозга. Каждое полушарие делится на доли. Центральная борозда (роландова) отделяет лобную долю от теменной, латеральная (сильвиева) борозда – височную от лобной и теменной, теменно-затылочная борозда разделяет теменную и затылочную доли. В глубине латеральной борозды располагается островковая доля. Более мелкие борозды делят доли на извилины.

Лимбическая система – это обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный треугольник, переднее продырявленное вещество, расположенные на нижней поверхности лобной доли, сосцевидные тела, а также поясная, парагиппокампальная и зубчатая извилины. Подкорковым структурами лимбической системы являются миндалина, септальные ядра и переднее таламическое ядро.

Лимбическая система связана с другими областями мозга: гипоталамусом, а через него со средним мозгом, корой височной и лобной долей. Кора этих долей, по-видимому, и регулирует функции лимбической системы.

Лимбическая система является морфологическим субстратом, контролирующим эмоциональное поведение человека, управляющим его общим приспособлением к условиям внешней среды. Все сигналы, поступающие от анализаторов, на пути в соответствующие центры коры полушарий большого мозга проходят через одну или несколько структур лимбической системы. Нисходящие сигналы, идущие от коры большого мозга, также проходят через лимбические структуры.

Строение коры полушарий большого мозга.

Кора полушарий большого мозга образована серым веществом, которое лежит по периферии полушарий. В коре большого мозга преобладает неокортекс (около 90%) – новая кора, наиболее развита у человека. Другие участки коры включают старую кору – архекортекс, а также древнюю кору – палеокортекс. Толщина коры в различных участках полушарий колеблется от 1,3 до 5 мм. Площадь поверхности коры полушарий большого мозга взрослого человека составляет 450 000 см², причем 1/3 покрывает выпуклые части извилин и 2/3 – боковые и дно стенки борозд. В коре содержится 1-14 млрд. нейронов.

Снаружи расположен 1) молекулярный слой; 2) наружный зернистый; 3) пирамидный слой – самый широкий; 4) внутренний зернистый; 5) внутренний пирамидный; 6) полиморфные клетки

в коре большого мозга происходи анализ всех раздражений, которые поступают из окружающей внешней и внутренней среды. Наибольшее число афферентных импульсов поступает через ядра таламуса к клеткам 3 и 4 слоёв коры большого мозга. В коре полушарий большого мозга располагаются центры, регулирующие выполнение определенных функций.

В коре постцентральной извилины и верхней теменной дольке залегают ядра коркового анализатора проприоцептивной и общей чувствительности (температурной, болевой, осязательной) противоположной половины тела.

Ядро двигательного анализатора находится предцентральной извилине на медиальной стороне полушарий. Здесь расположен двигательный центр мышц нижних конечностей и самых нижних отделов туловища.

В глубине латеральной борозды средней части верхней височной извилины находится ядро слухового анализатора

Ядро зрительного анализатора располагается на медиальной поверхности затылочной доли полушарий мозга.

В коре нижней теменной дольки находится ядро кожного анализатора стереогнозии (узнавание предмета на ощупь).

Корковый конец обонятельного анализатора и вкусового расположены в нижних отделах постцентральной извилины.

Описанные корковые анализаторы осуществляют анализ и синтез сигналов, поступающих из внешней и внутренней среды организма, составляющих первую сигнальную систему действительности.

В отличие от первой вторая сигнальная система имеется только у человека и тесно связана с развитием членораздельной речи.

Речь и мышление человека осуществляется при участии всей коры большого мозга. В тоже время в коре полушарий большого мозга человека имеются зоны, являющиеся центрами ряда специальных функций, связанных с речью.

Ядро двигательного анализатора произвольных движений, связанных с письмом, расположено в заднем отделе средней лобной извилины, контролирующих движение руки и сочетанный поворот головы и глаз в противоположную сторону.

Ядро двигательного анализатора артикуляции речи, или речедвигательный анализатор, расположены в задних отделах нижней лобной извилины (центр Брока – центр, ответственный за артикуляцию и движении руки при письме. При поражении человек не может говорить и писать). В центре нижней лобной извилины находится ядро речевого анализатора, связанного с пением.

Ядро слухового анализатора устной речи располагается в области верхней височной извилины, в её задних отделах. Функция этого ядра состоит в координации слухового восприятия и понимания речи другого человека и контроле собственной речи /Центр Вернике./

Вблизи ядра зрительного анализатора расположено ядро зрительного анализатора письменной речи.

У человека, как и других млекопитающих, в новой коре имеются обширные участки, которые не являются корковыми центрами чувствительных или двигательных функций, но площадь их значительно превышает площадь двигательных и чувствительных центров. Ассоциативные области обеспечивают слаборазвитые связи между чувствительными и двигательным центрами и, что наиболее важно, являются морфологическим субстратом психической деятельности (сознания, мышления, научения, памяти, эмоций). В первую очередь это относится к лобным долям. Лобные доли играют важнейшую роль и в разработке стратегий поведения человека.

У человека развита функциональная асимметрия мозга, т.е. специализация полушарий. Так, левое полушарие отвечает за абстрактно-логическое мышление. Правое полушарие руководит процессами образного мышления и ответственно за музыкальное и художественное творчество.

В эволюции человека речь первоначально лишь использовала, а затем развила качественно преобразовала уже имеющуюся межполушарную асимметрию.

Правое полушарие быстрее, чем левое, обрабатывает поступающую в него информацию. Согласно одной из концепций, а процессе обучения правое полушарие работает по принципу дедукции, т.е. сначала осуществляет синтез, а затем анализ; левое же полушарие функционирует по принципу индукции сначала анализируя раздражители, а затем синтезируя их.

Человек с превалированием правополушарных функций тяготеет к конкретным видам деятельности, он медлителен и неразговорчив, но наделен способностью тонко чувствовать и переживать, он склонен к созерцательности и воспоминаниям. «левополушарный» человек тяготеет к теории, имеет большой словарный запас и активно им пользуется, ему присуща двигательная активность, целеустремленность, способность прогнозировать события.

Функциональная специализация полушарий

Кора левого полушария отвечает за речь. Левое полушарие ответственно за понимание речи, за выполнение движений и жестов, связанных с языком; за математические расчёты, абстрактное мышление, интепритацию символических понятий. Кора правого полушария контролирует выполнение невербальных функций, она управляет интерпретацией зрительных образов, пространственных взаимоотношений. Кора правого полушария даёт возможность распознавать предметы, но не позволяет выразить это словами. Кроме того правое полушарие дает возможность распознавать звуковые образы и воспринимает музыку. Оба полушария ответственные за сознание и самосознание человека, его социальные функции.

Известны случаи, когда выдающиеся музыканты из-за повреждения левого полушария теряли речь, но полностью сохраняли музыкальный талант. . правополушарный человек, с поврежденным левым полушарием хорошо ориентируется в пространстве. Он отлично помнит расположение квартир, улиц в городе, тропинок в лесу.

При повреждении правого полушария у европейцев сохраняется способность читать и писать. У лиц, пользующихся иероглифами, чтении и письмо расстраиваются полностью. Иероглиф – фигурный знак, миниатюрное изображение. При нарушении образной памяти /правое полушарие/ разобраться в иероглифах невозможно. У европейца не нарушается устный счёт: он может посчитать число предметов перед ним, решить в уме несложную задачу, а в написанных цифрах разобраться не сможет, так как изображения чисел, так же как и нотные, топографические, дорожные знаки и другие символы, обрабатываются в правом полушарии.

В толще белого вещества каждого полушария большого мозга имеются скопления серого вещества, в виде отдельно лежащих ядер. Эти ядра залегают ближе к основанию мозга и называются базальными. К ним относятся полосатое тело, ограда и миндалевидное тело.

Полостями полушарий большого мозга являются боковые желудочки (I и II), расположенные в толще белого вещества под мозолистым телом.

Промежуточный мозг.

Промежуточный мозг (diencephalons), расположенный под мозолистым телом, состоит из заднего таламуса, эпиталамуса и гипоталамуса. Серое вещество промежуточного мозга образует ядра, являющиеся центрами всех видов общей чувствительности, а также нейросекреторные ядра, участвующие в функциях вегетативной нервной системы. С промежуточным мозгом связаны две железы внутренней секреции: гипофиз и эпифиз.

• Задний таламус (зрительный бугор) парный яйцевидный, образован главным образом серым веществом. Правая и левая медиальные поверхности обращены друг к другу и образуют боковые стенки полости промежуточного мозга – 3 желудочка. Таламус является подкорковым центром всех видов общей чувствительности. С нервными клетками таламуса вступают в контакт отростки нервных клеток вставочных нейронов всех чувствительных проводящих путей, несущих импульсы в полушария большого мозга, кроме обонятельного, вкусового и слухового. Таламус связан с лимбической системой, ретикулярной формацией, гипоталамусом, мозжечком, базальными ганглиями. Таламус принимает участие в высших интегративных процессах головного мозга. Таким образом, таламус фильтрует информацию, поступающую от всех рецепторов, осуществляет её предварительную обработку и после этого направляет её в различные области коры. Кроме того, таламус осуществляет связи между корой, с одной стороны, и мозжечком и базальными ганглиями – с другой. Иными словами, через таламус сознание контролирует автоматические движения.

• Эпиталамус включает эпифиз или шишковидное тело, являющейся железой внутренней секреции. Его гормоны влияют на развитие половых желез, тормозя их деятельность.

• Метаталамус образован парными медиальным и латеральным коленчатыми телами. Являются подкорковыми центрами зрительного анализатора.

• Гипоталамус, участвует в образовании дна третьего желудочка. Функциональная роль гипоталамуса очень велика, он управляет функцией внутренней среды организма и обеспечивает гомеостаз. В гипоталамусе расположены центры управляющие вегетативной нервной системой. В гипоталамусе залегают также нейроны, которые воспринимают все изменения, происходящие в крови и спинномозговой жидкости (температуру, состав, содержание гормонов). Гипоталамус связан с корой и лимбической системой. В гипоталамус поступает информация из центров, регулирующих деятельность дыхательной и ССС. В гипоталамусе расположены центры жажды, голода, центры, регулирующие эмоции и поведение человека, сон и бодрствование, температуру тела. Центры коры большого мозга корректируют реакции гипоталамуса, которые возникают в ответ на изменения внутренней среды организма. В последние годы из гипоталамуса выделены обладающие морфиноподобным действием энкефалины и эндорфины. Считают, что они влияют на поведение (оборонительные, половые, пищевые реакции) и вегетативные процессы, обеспечивающие выживание человека.

Итак, гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движений, которые регулируются продолговатым мозгом.

Полость промежуточного мозга – третий желудочек.

Средний мозг.

Средний мозг (mesencephlon) расположен кзади от промежуточного мозга. Его развитие связано со зрительным и слуховым анализатором. К среднему мозгу относятся ножки мозга и крыша среднего мозга.

Ножки мозга – это беловатые тяжи, выходящие из моста и направляющиеся вперед, к полушариям большого мозга. Каждая ножка состоит из покрышки и основания. Границей между ними является черное вещество, цвет которого зависит от обилия меланина в его нервных клетках. Черное вещество участвует в поддержании мышечного тонуса и автоматически регулирует работу мышц. Основание ножки образовано нервными волокнами, идущими от коры большого мозга в спинной и продолговатый мозг и мост. Покрышка ножек мозга содержит главным образом восходящие волокна, направляющиеся к таламусу.

В крыше среднего мозга различают пластинку (четверохолмие), состоящую из 4 беловатых холмиков: двух верхних (зрительный анализатор) и двух нижних (слуховой анализатор). Четверохолмие – это рефлекторный центр различного рода движений, возникающих главным образом под влиянием зрительных и слуховых раздражений.

Водопровод среднего мозга (сильвиев водопровод) – это узкий канал, который соединяет III и IV желудочки. Длина водопровода не превышает 2 см. вокруг водопровода располагается центральное серое вещество, в котором заложена ретикулярная формация, ядра III и IV пар черепных нервов.

Задний мозг.

Задний мозг (metencephalon) включает мост, расположенный вентрально, и лежащий позади моста мозжечок.

Мост (варолиев мост) (pons) имеет вид лежащего поперечно утолщенного валика. Мост состоит из множества нервных волокон, образующих проводящие пути, среди которых находятся клеточные скопления – собственные ядра моста. Проводящие пути передней части связывают кору большого мозга со спинным мозгом и корой полушарий мозжечка. В задней части моста проходят восходящие пути и частично нисходящие, а также располагается ретикулярная формация. Здесь залегают ядра V, VI, VII, VIII пары черепно-мозговых нервов.

У человека мост достигает наибольшего развития.

Мозжечок (cerebellum) выполняет следующие функции:

• Регулирует позу и мышечный тонус

• Контролирует выполнение быстрых целенаправленных произвольных движений

• Направляет медленные целенаправленные движения и координирует их рефлексами поддержания позы

Мозжечок массой около 120 – 160 г. и составляет 8 – 12% массы головного мозга. У мозжечка различают два полушария и непарную срединную часть – червь.

Афферентные и эфферентные волокна, связывающие мозжечок с другими отделами, образуют три пары мозжечковых ножек. Нижние ножки направляются к продолговатому мозгу, средние – к мосту, верхние – к четверохолмию.

Мозжечок состоит из серого и белого вещества. Белое вещество проникает между серым, образуя белые полоски, напоминающие на срединном разрезе фигуру ветвящегося дерева – «дерево жизни» мозжечка. Кору мозжечка составляет серое вещество. Кроме того, в толще мозжечка имеются скопления серого вещества – парные ядра.

Очень хорошо развит у человека в связи с прямохождением и трудовой деятельностью.

Продолговатый мозг.

Продолговатый мозг (medulla oblongata) является непосредственным продолжением спинного мозга. Длина продолговатого мозга около 25 мм, форма приближается к усеченному конусу, обращенному основанием вверх.

Задняя поверхность продолговатого мозга разделена задней срединной бороздой. По бокам от неё расположены продолжения задних канатиков спинного мозга, которые кверху расходятся, переходя в нижние мозжечковые ножки.

Продолговатый мозг построен из белого и серого вещества, ретикулярной формации, центров дыхания и кровообращения. Белое вещество образовано длинными и короткими волокнами, составляющими соответствующие проводящие пути.

В сером веществе расположены ядра IX – XII пар черепных нервов, олив, центры дыхания и кровообращения, ретикулярная формация.

Центры продолговатого мозга регулируют кровяное давление, сердечный ритм и спонтанные дыхательные движения. Здесь замыкаются рефлекторные дуги защитных рефлексов: кашля, чихания, рвоты.

Непосредственной связи умственного развития с массой головного мозга не существует. Масса головного мозга многих одаренных людей превышала среднюю массу, например у Тургенева – 2012 г, Бехтерева – 1720 г, Павлова – 1653 г, Менделеева – 1571 г. Однако масса других одаренных людей была значительно меньше средней, например у Франса – 1017 г. Самый тяжелый мозг из всех до настоящего времени оказался у идиота – 2850 г. Однако есть и предел массы головного мозга, ниже которого умственные способности резко падают. Для взрослого мужчины она равна 1000 г, а для взрослой женщины – 900 г.

***??? Число нейронов в коре больших полушарий – 12 *10⁶. Длина нервных волокон в переднем мозге – 500 000 км. Длина нервных волокон вне головного мозга – 480 000 км. Поверхность коры благодаря бороздам и извилинам достигает – 2000 – 2500 см². ежеминутно через сосуды мозга протекает ¾ л крови, общая длина всех сосудов полушарий составляет 560 км.

На медиальной и нижней поверхности полушарий выделяют ряд образований, относящихся к лимбической системе, которая располагается по краям полушарий. К ним относят в основном структуры обонятельного мозга – наиболее древней части полушарий. В описаниях морфологов так называемую лимбическую систему представляют в виде «анатомического эмоционального кольца», в состав которого входят различные образования мозга. Это корковые структуры: гиппокамп, парагипппокампова извилина, поясная извилина, структуры обонятельного мозга, область коры над миндалиной, а также частично кора лобной, островковой и височных долей; подкорковые структуры (миндалина, передние ядра таламуса), гипоталамус, сосцевидные тела. Все лимбические структуры связаны между собой и с другими отделами мозга. Особенно богаты связи с гипоталамусом. Кора лобных долей регулирует деятельность лимбической системы. Через лимбическую систему проходят сигналы, направляющиеся от всех органов чувств в кору полушарий, а также в обратном направлении. Она обуславливает эмоциональный настрой человека и мотивации, т.е. побуждение к действию, поведение, процесс научения и памяти, а также обеспечивает общее улучшение приспособления организма к постоянно изменяющимся условиям внешней среды.

Ретикулярная формация представляет собой совокупность клеток, клеточных скоплений и соединяющих их нервных волокон, расположенных в стволе мозга и образующих сеть. Ретикулярная формация связана со всеми органами чувств, двигательными и чувствительными областями коры большого мозга, таламусом и гипоталамусом, спинным мозгом. Она регулирует уровень возбудимости и тонуса различных отделов ЦНС, включая кору большого мозга, участвует в регуляции уровня сознания, эмоции, сна и бодрствования, вегетативных функций, целенаправленных движений. Большинство нейронов ретикулярной формации связаны синапсами с двумя или тремя афферентными волокнами различного происхождения. Ретикулярная формация прежде всего выполняет функцию фильтра, который позволяет важным для организма сенсорным сигналам активировать кору мозга, но не пропускает привычные для него или повторяющиеся сигналы.

Полостью заднего мозга является 4 желудочек. Книзу желудочек продолжается в центральный канал спинного мозга, вверху через водопровод мозга соединяется с 3 желудочком.