Устроен головной мозг человека. Где расположен головной мозг? Чем он защищён? Строение и функции мозжечка

ГОЛОВНОЙ МОЗГ ЧЕЛОВЕКА
орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек переходит в вегетативное состояние: утрачивается способность к каким-либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия. Данная статья посвящена мозгу человека, более сложному и высокоорганизованному, чем мозг животных. Однако существует значительное сходство в устройстве мозга человека и других млекопитающих, как, впрочем, и большинства видов позвоночных. Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. Она связана с различными частями тела периферическими нервами - двигательными и чувствительными.
См. также НЕРВНАЯ СИСТЕМА . Головной мозг - симметричная структура, как и большинство других частей тела. При рождении его вес составляет примерно 0,3 кг, тогда как у взрослого он - ок. 1,5 кг. При внешнем осмотре мозга внимание прежде всего привлекают два больших полушария, скрывающие под собой более глубинные образования. Поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами, увеличивающими поверхность коры (наружного слоя мозга). Сзади помещается мозжечок, поверхность которого более тонко изрезана. Ниже больших полушарий расположен ствол мозга, переходящий в спинной мозг. От ствола и спинного мозга отходят нервы, по которым к мозгу стекается информация от внутренних и наружных рецепторов, а в обратном направлении идут сигналы к мышцам и железам. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Внутри мозга различают серое вещество, состоящее преимущественно из тел нервных клеток и образующее кору, и белое вещество - нервные волокна, которые формируют проводящие пути (тракты), связывающие между собой различные отделы мозга, а также образуют нервы, выходящие за пределы ЦНС и идущие к различным органам. Головной и спинной мозг защищены костными футлярами - черепом и позвоночником. Между веществом мозга и костными стенками располагаются три оболочки: наружная - твердая мозговая оболочка, внутренняя - мягкая, а между ними - тонкая паутинная оболочка. Пространство между оболочками заполнено спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью, которая по составу сходна с плазмой крови, вырабатывается во внутримозговых полостях (желудочках мозга) и циркулирует в головном и спинном мозгу, снабжая его питательными веществами и другими необходимыми для жизнедеятельности факторами. Кровоснабжение головного мозга обеспечивают в первую очередь сонные артерии; у основания мозга они разделяются на крупные ветви, идущие к различным его отделам. Хотя вес мозга составляет всего 2,5% веса тела, к нему постоянно, днем и ночью, поступает 20% циркулирующей в организме крови и соответственно кислорода. Энергетические запасы самого мозга крайне невелики, так что он чрезвычайно зависим от снабжения кислородом. Существуют защитные механизмы, способные поддержать мозговой кровоток в случае кровотечения или травмы. Особенностью мозгового кровообращения является также наличие т.н. гематоэнцефалического барьера. Он состоит из нескольких мембран, ограничивающих проницаемость сосудистых стенок и поступление многих соединений из крови в вещество мозга; таким образом, этот барьер выполняет защитные функции. Через него не проникают, например, многие лекарственные вещества.
КЛЕТКИ МОЗГА
Клетки ЦНС называются нейронами; их функция - обработка информации. В мозгу человека от 5 до 20 млрд. нейронов. В состав мозга входят также глиальные клетки, их примерно в 10 раз больше, чем нейронов. Глия заполняет пространство между нейронами, образуя несущий каркас нервной ткани, а также выполняет метаболические и другие функции.

Нейрон, как и все другие клетки, окружен полупроницаемой (плазматической) мембраной. От тела клетки отходят два типа отростков - дендриты и аксоны. У большинства нейронов много ветвящихся дендритов, но лишь один аксон. Дендриты обычно очень короткие, тогда как длина аксона колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров. Тело нейрона содержит ядро и другие органеллы, такие же, как и в других клетках тела (см. также КЛЕТКА).
Нервные импульсы. Передача информации в мозгу, как и нервной системе в целом, осуществляется посредством нервных импульсов. Они распространяются в направлении от тела клетки к концевому отделу аксона, который может ветвиться, образуя множество окончаний, контактирующих с другими нейронами через узкую щель - синапс; передача импульсов через синапс опосредована химическими веществами - нейромедиаторами. Нервный импульс обычно зарождается в дендритах - тонких ветвящихся отростках нейрона, специализирующихся на получении информации от других нейронов и передаче ее телу нейрона. На дендритах и, в меньшем числе, на теле клетки имеются тысячи синапсов; именно через синапсы аксон, несущий информацию от тела нейрона, передает ее дендритам других нейронов. В окончании аксона, которое образует пресинаптическую часть синапса, содержатся маленькие пузырьки с нейромедиатором. Когда импульс достигает пресинаптической мембраны, нейромедиатор из пузырька высвобождается в синаптическую щель. Окончание аксона содержит только один тип нейромедиатора, часто в сочетании с одним или несколькими типами нейромодуляторов (см. ниже Нейрохимия мозга). Нейромедиатор, выделившийся из пресинаптической мембраны аксона, связывается с рецепторами на дендритах постсинаптического нейрона. Мозг использует разнообразные нейромедиаторы, каждый из которых связывается со своим особым рецептором. С рецепторами на дендритах соединены каналы в полупроницаемой постсинаптической мембране, которые контролируют движение ионов через мембрану. В покое нейрон обладает электрическим потенциалом в 70 милливольт (потенциал покоя), при этом внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно по отношению к наружной. Хотя существуют различные медиаторы, все они оказывают на постсинаптический нейрон либо возбуждающее, либо тормозное действие. Возбуждающее влияние реализуется через усиление потока определенных ионов, главным образом натрия и калия, через мембрану. В результате отрицательный заряд внутренней поверхности уменьшается - происходит деполяризация. Тормозное влияние осуществляется в основном через изменение потока калия и хлоридов, в результате отрицательный заряд внутренней поверхности становится больше, чем в покое, и происходит гиперполяризация. Функция нейрона состоит в интеграции всех воздействий, воспринимаемых через синапсы на его теле и дендритах. Поскольку эти влияния могут быть возбуждающими или тормозными и не совпадать по времени, нейрон должен исчислять общий эффект синаптической активности как функцию времени. Если возбуждающее действие преобладает над тормозным и деполяризация мембраны превышает пороговую величину, происходит активация определенной части мембраны нейрона - в области основания его аксона (аксонного бугорка). Здесь в результате открытия каналов для ионов натрия и калия возникает потенциал действия (нервный импульс). Этот потенциал распространяется далее по аксону к его окончанию со скоростью от 0,1 м/с до 100 м/с (чем толще аксон, тем выше скорость проведения). Когда потенциал действия достигает окончания аксона, активируется еще один тип ионных каналов, зависящий от разности потенциалов, - кальциевые каналы. По ним кальций входит внутрь аксона, что приводит к мобилизации пузырьков с нейромедиатором, которые приближаются к пресинаптической мембране, сливаются с ней и высвобождают нейромедиатор в синапс.
Миелин и глиальные клетки. Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой, которая образована многократно закрученной мембраной глиальных клеток. Миелин состоит преимущественно из липидов, что и придает характерный вид белому веществу головного и спинного мозга. Благодаря миелиновой оболочке скорость проведения потенциала действия по аксону увеличивается, так как ионы могут перемещаться через мембрану аксона лишь в местах, не покрытых миелином, - т.н. перехватах Ранвье. Между перехватами импульсы проводятся по миелиновой оболочке как по электрическому кабелю. Поскольку открытие канала и прохождение по нему ионов занимает какое-то время, устранение постоянного открывания каналов и ограничение их сферы действия небольшими зонами мембраны, не покрытыми миелином, ускоряет проведение импульсов по аксону примерно в 10 раз. Только часть глиальных клеток участвует в формировании миелиновой оболочки нервов (шванновские клетки) или нервных трактов (олигодендроциты). Гораздо более многочисленные глиальные клетки (астроциты, микроглиоциты) выполняют иные функции: образуют несущий каркас нервной ткани, обеспечивают ее метаболические потребности и восстановление после травм и инфекций.
КАК РАБОТАЕТ МОЗГ
Рассмотрим простой пример. Что происходит, когда мы берем в руку карандаш, лежащий на столе? Свет, отраженный от карандаша, фокусируется в глазу хрусталиком и направляется на сетчатку, где возникает изображение карандаша; оно воспринимается соответствующими клетками, от которых сигнал идет в основные чувствительные передающие ядра головного мозга, расположенные в таламусе (зрительном бугре), преимущественно в той его части, которую называют латеральным коленчатым телом. Там активируются многочисленные нейроны, которые реагируют на распределение света и темноты. Аксоны нейронов латерального коленчатого тела идут к первичной зрительной коре, расположенной в затылочной доле больших полушарий. Импульсы, пришедшие из таламуса в эту часть коры, преобразуются в ней в сложную последовательность разрядов корковых нейронов, одни из которых реагируют на границу между карандашом и столом, другие - на углы в изображении карандаша и т.д. Из первичной зрительной коры информация по аксонам поступает в ассоциативную зрительную кору, где происходит распознавание образов, в данном случае карандаша. Распознавание в этой части коры основано на предварительно накопленных знаниях о внешних очертаниях предметов. Планирование движения (т.е. взятия карандаша) происходит, вероятно, в коре лобных долей больших полушарий. В этой же области коры расположены двигательные нейроны, которые отдают команды мышцам руки и пальцев. Приближение руки к карандашу контролируется зрительной системой и интерорецепторами, воспринимающими положение мышц и суставов, информация от которых поступает в ЦНС. Когда мы берем карандаш в руку, рецепторы в кончиках пальцев, воспринимающие давление, сообщают, хорошо ли пальцы обхватили карандаш и каким должно быть усилие, чтобы его удержать. Если мы захотим написать карандашом свое имя, потребуется активация другой хранящейся в мозге информации, обеспечивающей это более сложное движение, а зрительный контроль будет способствовать повышению его точности. На приведенном примере видно, что выполнение довольно простого действия вовлекает обширные области мозга, простирающиеся от коры до подкорковых отделов. При более сложных формах поведения, связанных с речью или мышлением, активируются другие нейронные цепи, охватывающие еще более обширные области мозга.
ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Головной мозг можно условно разделить на три основные части: передний мозг, ствол мозга и мозжечок. В переднем мозгу выделяют большие полушария, таламус, гипоталамус и гипофиз (одну из важнейших нейроэндокринных желез). Ствол мозга состоит из продолговатого мозга, моста (варолиева моста) и среднего мозга. Большие полушария - самая большая часть мозга, составляющая у взрослых примерно 70% его веса. В норме полушария симметричны. Они соединены между собой массивным пучком аксонов (мозолистым телом), обеспечивающим обмен информацией.

Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной. В коре лобных долей содержатся центры, регулирующие двигательную активность, а также, вероятно, центры планирования и предвидения. В коре теменных долей, расположенных позади лобных, находятся зоны телесных ощущений, в том числе осязания и суставно-мышечного чувства. Сбоку к теменной доле примыкает височная, в которой расположены первичная слуховая кора, а также центры речи и других высших функций. Задние отделы мозга занимает затылочная доля, расположенная над мозжечком; ее кора содержит зоны зрительных ощущений.

Области коры, непосредственно не связанные с регуляцией движений или анализом сенсорной информации, именуются ассоциативной корой. В этих специализированных зонах образуются ассоциативные связи между различными областями и отделами мозга и интегрируется поступающая от них информация. Ассоциативная кора обеспечивает такие сложные функции, как научение, память, речь и мышление.
Подкорковые структуры. Ниже коры залегает ряд важных мозговых структур, или ядер, представляющих собой скопление нейронов. К их числу относятся таламус, базальные ганглии и гипоталамус. Таламус - это основное сенсорное передающее ядро; он получает информацию от органов чувств и, в свою очередь, переадресует ее соответствующим отделам сенсорной коры. В нем имеются также неспецифические зоны, которые связаны практически со всей корой и, вероятно, обеспечивают процессы ее активации и поддержания бодрствования и внимания. Базальные ганглии - это совокупность ядер (т.н. скорлупа, бледный шар и хвостатое ядро), которые участвуют в регуляции координированных движений (запускают и прекращают их). Гипоталамус - маленькая область в основании мозга, лежащая под таламусом. Богато снабжаемый кровью, гипоталамус - важный центр, контролирующий гомеостатические функции организма. Он вырабатывает вещества, регулирующие синтез и высвобождение гормонов гипофиза (см. также ГИПОФИЗ). В гипоталамусе расположены многие ядра, выполняющие специфические функции, такие, как регуляция водного обмена, распределения запасаемого жира, температуры тела, полового поведения, сна и бодрствования. Ствол мозга расположен у основания черепа. Он соединяет спинной мозг с передним мозгом и состоит из продолговатого мозга, моста, среднего и промежуточного мозга. Через средний и промежуточный мозг, как и через весь ствол, проходят двигательные пути, идущие к спинному мозгу, а также некоторые чувствительные пути от спинного мозга к вышележащим отделам головного мозга. Ниже среднего мозга расположен мост, связанный нервными волокнами с мозжечком. Самая нижняя часть ствола - продолговатый мозг - непосредственно переходит в спинной. В продолговатом мозгу расположены центры, регулирующие деятельность сердца и дыхание в зависимости от внешних обстоятельств, а также контролирующие кровяное давление, перистальтику желудка и кишечника. На уровне ствола проводящие пути, связывающие каждое из больших полушарий с мозжечком, перекрещиваются. Поэтому каждое из полушарий управляет противоположной стороной тела и связано с противоположным полушарием мозжечка. Мозжечок расположен под затылочными долями больших полушарий. Через проводящие пути моста он связан с вышележащими отделами мозга. Мозжечок осуществляет регуляцию тонких автоматических движений, координируя активность различных мышечных групп при выполнении стереотипных поведенческих актов; он также постоянно контролирует положение головы, туловища и конечностей, т.е. участвует в поддержании равновесия. Согласно последним данным, мозжечок играет весьма существенную роль в формировании двигательных навыков, способствуя запоминанию последовательности движений.
Другие системы. Лимбическая система - широкая сеть связанных между собой областей мозга, которые регулируют эмоциональные состояния, а также обеспечивают научение и память. К ядрам, образующим лимбическую систему, относятся миндалевидные тела и гиппокамп (входящие в состав височной доли), а также гипоталамус и ядра т.н. прозрачной перегородки (расположенные в подкорковых отделах мозга). Ретикулярная формация - сеть нейронов, протянувшаяся через весь ствол к таламусу и далее связанная с обширными областями коры. Она участвует в регуляции сна и бодрствования, поддерживает активное состояние коры и способствует фокусированию внимания на определенных объектах.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА
С помощью электродов, размещенных на поверхности головы или введенных в вещество мозга, можно зафиксировать электрическую активность мозга, обусловленную разрядами его клеток. Запись электрической активности мозга с помощью электродов на поверхности головы называется электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Она не позволяет записать разряд отдельного нейрона. Только в результате синхронизированной активности тысяч или миллионов нейронов появляются заметные колебания (волны) на записываемой кривой.

При постоянной регистрации на ЭЭГ выявляются циклические изменения, отражающие общий уровень активности индивида. В состоянии активного бодрствования ЭЭГ фиксирует низкоамплитудные неритмичные бета-волны. В состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами преобладают альфа-волны частотой 7-12 циклов в секунду. О наступлении сна свидетельствует появление высокоамплитудных медленных волн (дельта-волн). В периоды сна со сновидениями на ЭЭГ вновь появляются бета-волны, и на основании ЭЭГ может создаться ложное впечатление, что человек бодрствует (отсюда термин "парадоксальный сон"). Сновидения часто сопровождаются быстрыми движениями глаз (при закрытых веках). Поэтому сон со сновидениями называют также сном с быстрыми движениями глаз (см. также СОН). ЭЭГ позволяет диагностировать некоторые заболевания мозга, в частности эпилепсию
(см. ЭПИЛЕПСИЯ). Если регистрировать электрическую активность мозга во время действия определенного стимула (зрительного, слухового или тактильного), то можно выявить т.н. вызванные потенциалы - синхронные разряды определенной группы нейронов, возникающие в ответ на специфический внешний стимул. Исследование вызванных потенциалов позволило уточнить локализацию мозговых функций, в частности связать функцию речи с определенными зонами височной и лобной долей. Это исследование помогает также оценить состояние сенсорных систем у больных с нарушением чувствительности.
НЕЙРОХИМИЯ МОЗГА
К числу самых важных нейромедиаторов мозга относятся ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, глутамат, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), эндорфины и энкефалины. Помимо этих хорошо известных веществ, в мозге, вероятно, функционирует большое количество других, пока не изученных. Некоторые нейромедиаторы действуют только в определенных областях мозга. Так, эндорфины и энкефалины обнаружены лишь в путях, проводящих болевые импульсы. Другие медиаторы, такие, как глутамат или ГАМК, более широко распространены.
Действие нейромедиаторов. Как уже отмечалось, нейромедиаторы, воздействуя на постсинаптическую мембрану, изменяют ее проводимость для ионов. Часто это происходит через активацию в постсинаптическом нейроне системы второго "посредника", например циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Действие нейромедиаторов может видоизменяться под влиянием другого класса нейрохимических веществ - пептидных нейромодуляторов. Высвобождаемые пресинаптической мембраной одновременно с медиатором, они обладают способностью усиливать или иным образом изменять эффект медиаторов на постсинаптическую мембрану. Важное значение имеет недавно открытая эндорфин-энкефалиновая система. Энкефалины и эндорфины - небольшие пептиды, которые тормозят проведение болевых импульсов, связываясь с рецепторами в ЦНС, в том числе в высших зонах коры. Это семейство нейромедиаторов подавляет субъективное восприятие боли. Психоактивные средства - вещества, способные специфически связываться с определенными рецепторами в мозгу и вызывать изменение поведения. Выявлено несколько механизмов их действия. Одни влияют на синтез нейромедиаторов, другие - на их накопление и высвобождение из синаптических пузырьков (например, амфетамин вызывает быстрое высвобождение норадреналина). Третий механизм состоит в связывании с рецепторами и имитации действия естественного нейромедиатора, например эффект ЛСД (диэтиламида лизергиновой кислоты) объясняют его способностью связываться с серотониновыми рецепторами. Четвертый тип действия препаратов - блокада рецепторов, т.е. антагонизм с нейромедиаторами. Такие широко используемые антипсихотические средства, как фенотиазины (например, хлорпромазин, или аминазин), блокируют дофаминовые рецепторы и тем самым снижают эффект дофамина на постсинаптические нейроны. Наконец, последний из распространенных механизмов действия - торможение инактивации нейромедиаторов (многие пестициды препятствуют инактивации ацетилхолина). Давно известно, что морфин (очищенный продукт опийного мака) обладает не только выраженным обезболивающим (анальгетическим) действием, но и свойством вызывать эйфорию. Именно поэтому его и используют как наркотик. Действие морфина связано с его способностью связываться с рецепторами эндорфин-энкефалиновой системы человека (см. также НАРКОТИК). Это лишь один из многих примеров того, что химическое вещество иного биологического происхождения (в данном случае растительного) способно влиять на работу мозга животных и человека, взаимодействуя со специфическими нейромедиаторными системами. Другой хорошо известный пример - кураре, получаемое из тропического растения и способное блокировать ацетилхолиновые рецепторы. Индейцы Южной Америки смазывали кураре наконечники стрел, используя его парализующее действие, связанное с блокадой нервно-мышечной передачи.
ИССЛЕДОВАНИЯ МОЗГА
Исследования мозга затруднены по двум основным причинам. Во-первых, к мозгу, надежно защищенному черепом, невозможен прямой доступ. Во-вторых, нейроны мозга не регенерируют, поэтому любое вмешательство может привести к необратимому повреждению. Несмотря на эти трудности, исследования мозга и некоторые формы его лечения (прежде всего нейрохирургическое вмешательство) известны с древних времен. Археологические находки показывают, что уже в древности человек производил трепанацию черепа, чтобы получить доступ к мозгу. Особенно интенсивные исследования мозга проводились в периоды войн, когда можно было наблюдать разнообразные черепно-мозговые травмы. Повреждение мозга в результате ранения на фронте или травмы, полученной в мирное время, - своеобразный аналог эксперимента, при котором разрушают определенные участки мозга. Поскольку это единственно возможная форма "эксперимента" на мозге человека, другим важным методом исследований стали опыты на лабораторных животных. Наблюдая поведенческие или физиологические последствия повреждения определенной мозговой структуры, можно судить о ее функции. Электрическую активность мозга у экспериментальных животных регистрируют с помощью электродов, размещенных на поверхности головы или мозга либо введенных в вещество мозга. Таким образом удается определить активность небольших групп нейронов или отдельных нейронов, а также выявить изменения ионных потоков через мембрану. С помощью стереотаксического прибора, позволяющего ввести электрод в определенную точку мозга, исследуют его малодоступные глубинные отделы. Другой подход состоит в том, что извлекают небольшие участки живой мозговой ткани, после чего ее существование поддерживают в виде среза, помещенного в питательную среду, или же клетки разобщают и изучают в клеточных культурах. В первом случае можно исследовать взаимодействие нейронов, во втором - жизнедеятельность отдельных клеток. При изучении электрической активности отдельных нейронов или их групп в различных областях мозга вначале обычно регистрируют исходную активность, затем определяют эффект того или иного воздействия на функцию клеток. Согласно другому методу, через имплантированный электрод подается электрический импульс, с тем чтобы искусственно активировать ближайшие нейроны. Так можно изучать воздействие определенных зон мозга на другие его области. Этот метод электрической стимуляции оказался полезен при исследовании стволовых активирующих систем, проходящих через средний мозг; к нему прибегают также и при попытках понять, как протекают процессы научения и памяти на синаптическом уровне. Уже сто лет назад стало ясно, что функции левого и правого полушарий различны. Французский хирург П.Брока, наблюдая за больными с нарушением мозгового кровообращения (инсультом), обнаружил, что расстройством речи страдали только больные с повреждением левого полушария. В дальнейшем исследования специализации полушарий были продолжены с помощью иных методов, например регистрации ЭЭГ и вызванных потенциалов. В последние годы для получения изображения (визуализации) мозга используют сложные технологии. Так, компьютерная томография (КТ) произвела революцию в клинической неврологии, позволив получать прижизненное детальное (послойное) изображение структур мозга. Другой метод визуализации - позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) - дает картину метаболической активности мозга. В этом случае человеку вводится короткоживущий радиоизотоп, который накапливается в различных отделах мозга, причем тем больше, чем выше их метаболическая активность. С помощью ПЭТ было также показано, что речевые функции у большинства обследованных связаны с левым полушарием. Поскольку мозг работает с использованием огромного числа параллельных структур, ПЭТ дает такую информацию о функциях мозга, которая не может быть получена с помощью одиночных электродов. Как правило, исследования мозга проводятся с применением комплекса методов. Например, американский нейробиолог Р.Сперри с сотрудниками в качестве лечебной процедуры производил перерезку мозолистого тела (пучка аксонов, связывающих оба полушария) у некоторых больных эпилепсией. В последующем у этих больных с "расщепленным" мозгом исследовалась специализация полушарий. Было выявлено, что за речь и другие логические и аналитические функции ответственно преимущественно доминантное (обычно левое) полушарие, тогда как недоминантное полушарие анализирует пространственно-временные параметры внешней среды. Так, оно активируется, когда мы слушаем музыку. Мозаичная картина активности мозга свидетельствует о том, что внутри коры и подкорковых структур существуют многочисленные специализированные области; одновременная активность этих областей подтверждает концепцию мозга как вычислительного устройства с параллельной обработкой данных. С появлением новых методов исследования представления о функциях мозга, вероятно, будут видоизменяться. Применение аппаратов, позволяющих получать "карту" метаболической активности различных отделов мозга, а также использование молекулярно-генетических подходов должны углубить наши знания о протекающих в мозгу процессах.
См. также НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ .
СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ
У различных видов позвоночных устройство мозга удивительно схоже. Если проводить сопоставление на уровне нейронов, то обнаруживается отчетливое сходство таких характеристик, как используемые нейромедиаторы, колебания концентраций ионов, типы клеток и физиологические функции. Фундаментальные различия выявляются лишь при сравнении с беспозвоночными. Нейроны беспозвоночных значительно крупнее; часто они связаны друг с другом не химическими, а электрическими синапсами, редко встречающимися в мозгу человека. В нервной системе беспозвоночных выявляются некоторые нейромедиаторы, не свойственные позвоночным. Среди позвоночных различия в устройстве мозга касаются главным образом соотношения отдельных его структур. Оценивая сходство и различия мозга рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих (в том числе человека), можно вывести несколько общих закономерностей. Во-первых, у всех этих животных строение и функции нейронов одни и те же. Во-вторых, весьма сходны устройство и функции спинного мозга и ствола головного мозга. В-третьих, эволюция млекопитающих сопровождается ярко выраженным увеличением корковых структур, которые достигают максимального развития у приматов. У земноводных кора составляет лишь малую часть мозга, тогда как у человека - это доминирующая структура. Считается, однако, что принципы функционирования мозга всех позвоночных практически одинаковы. Различия же определяются числом межнейронных связей и взаимодействий, которое тем выше, чем более сложно организован мозг. См. также

Человек – это сложный организм, состоящий из множества органов, объединённых в единую сеть, работа которой регулируется точно и безукоризненно. Основную функцию регулирования работы организма осуществляет центральная нервная система (ЦНС). Это сложнейшая система, включающая несколько органов и периферийных нервных окончаний и рецепторов. Важнейшим органом этой системы является головной мозг — сложный вычислительный центр, отвечающий за правильную работу всего организма.

Общая информация о строении мозга

Изучить его пытаются давно, но за все время ученые так и не смогли точно и однозначно на все 100% ответтить на вопрос что это и как работает данный орган. Многие функции изучены, по некоторым имеются только догадки.

Визуально его можно разделить на три основные части: , мозжечок и большие полушария. Однако это деление не отображает всей многогранности функционирования этого органа. Более детально эти части подразделяют на отделы, отвечающие за определенные функции организма.

Продолговатый отдел

Центральная нервная система человека является неразрывным механизмом. Плавным переходным элементом от спиномозгового сегмента цнс является продолговатый отдел. Визуально его можно представить в виде усеченного конуса с основанием вверху или небольшой головки лука с расходящимися от него утолщениями — , соединяющимися с промежуточным отделом.

Выделяют три различные функции отдела — сенсорные, рефлекторные и проводниковые. В его задачи входит контроль за основными защитными (рвотный рефлекс, чхание, кашель) и бессознательными рефлексами (сердцебиение, дыхание, моргание, слюноотделение, секреция желудочного сока, глотание, обмен веществ). Кроме этого, продолговатый мозг отвечает за такие чувства, как равновесие и координацию движений.

Средний мозг

Следующим отделом, отвечающим за связь со спинным мозгом является средний. Но основная функция данного отдела – обработка нервных импульсов и корректировка работоспособности слухового аппарата и зрительного центра человека. После обработки поступившей информации эта формация подает импульсные сигналы для ответной реакции на раздражители: поворот головы в сторону звука, изменение положения тела в случае опасности. К дополнительным функциям можно отнести регулирование температурного режима тела, мышечного тонуса, возбуждение.

Средний мозг человека отвечает за такую важную способность организма, как сон.

Средний отдел имеет сложное строение. Выделяют 4 скопления нервных клеток – бугров, два из которых отвечают за зрительное восприятие, два других за слух. Между собой и с другими отделами головного и спинного мозга связаны нервные скопления все той же нервнопроводящей тканью, визуально похожих на ножки. Общий размер сегмента не превышает 2 см у взрослого человека.

Промежуточный мозг

Еще более сложный по строению и выполняемым функциям отдел. Анатомически промежуточный мозг делится на несколько частей: Гипофиз. Это небольшой придаток мозга, который отвечает за секрецию необходимых гормонов и регулирование эндокринной системы организма.

Условно разделен на несколько частей, каждая из которых выполняет свою функцию:

• Аденогипофиз – регулятор периферийных эндокринных желез.
• Нейрогипофиз – связан с гипоталамусом и накапливает в себе выработанные им гормоны.

Гипоталамус

Небольшой участок мозга, важнейшей функцией которого является контроль сердечного ритма и давления крови в сосудах. Дополнительно гипоталамус отвечает за часть эмоциональных проявлений путем выработки необходимых гормонов для подавления стрессовых ситуаций. Еще одна важная функция – контроль голода, насыщения и жажды. В довершение, гипоталамус является центром сексуальной активности и удовольствия.

Эпиталамус

Основная задача этого отдела – регулирование суточного биологического ритма. При помощи вырабатываемых гормонов влияет на продолжительность сна в ночное время и нормального бодрствования в дневное. Именно эпиталамус приспосабливает наш организм к условиям «светового дня» и делит людей на «сов» и «жаворонков». Еще одна задача эпиталамуса – регулирование обмена веществ организма.

Таламус

Данная формация очень важна для правильного осознания окружающего нас мира. Именно таламус отвечает за обработку и интерпритацию импульов, поступающих от переферийных рецепторов. В данный центр обработки информации сходятся данные от зриттельных нервой, слухового аппарата, температурных рецепторов тела, обонятельных рецепторов и болевых точек.

Задний отдел

Как и предыдущие отделы задний мозг включает в себя подразделы. Основная часть – мозжечок, вторая – варолиев мост, представляющий собой небольшой валик нервных тканей для связи мозжечка с другими отделами и кровеносных сосудов, питающих мозг.

Мозжечок

По своей форме мозжечок напоминает большие полушария, он состоит из двух частей, соединённый «червяком» — комплексом проводящей нервной ткани. Основные полушария состоят из ядер нервных клеток или «серого вещества», собранных для увеличения поверхности и объема в складки. Эта часть располагается в затылочной части черепной коробки и полностью занимает всю ее заднюю ямку.

Основная функция этого отдела — координация двигательных функций. Однако мозжечок не инициирует движения рук или ног – только контролирует точность и четкость, порядок выполнения движений, моторика и осанка.

Второй немаловажной задачей является регулирование когнитивных функций. К ним относятся: внимание, понимание, осознание языка, регулирование ощущения страха, ощущение времени, осознание характера удовольствия.

Большие полушария мозга

Основная масса и объем мозга приходиться именно на конечный отдел или большие полушария. Полушарий два: левое – большей часть отвечающее за аналитическое мышление и речевые функции организма, и правое — основная задача которого абстрактное мышление и все процессы, связанные с творчеством и взаимодействием с окружающим миром.

Строение конечного мозга

Большие полушария мозга — это основной «процессорный блок» ЦНС. Несмотря на различную «специализацию» эти сегменты являются дополнением друг друга.

Большие полушария представляют собой сложную систему взаимодействия ядер нервных клеток и нервнопроводящих тканей соединяющих основные участки мозга. Верхняя поверхность,называемая корой, состоит из огромного количества нервных клеток. Её называют серым веществом. В свете общего эволюционного развития, кора – это самое молодое и наиболее развитое образование ЦНС и наивысшее развитие достигло именно у человека. Именно она ответственна за становление высших нервно-психических функций и сложных форм поведения человека. Для увеличения полезной площади поверхность полушарий собрана в складки или извилины. Внутренняя поверхность больших полушарий состоит из белого вещества – отростков нервных клеток, отвечающих за проведение нервных импульсов и связь с остальным сегментами ЦНС.

В свою очередь, каждое из полушарий условно разделяют на 4 части или доли: затылочные, теменные, височные и лобные.

Затылочные доли

Главной функцией этой условной части является обработка нейронных сигналов, поступающих от зрителных центров. Именно тут из световых раздражителей формируются привычные понятия цвета, объема и прочих трехмерных свойств видимого объекта.

Теменные доли

Этот сегмент ответственен за возникновение болевых ощущений и обработку сигналов от тепловых рецепторов организма. На этом их общая работа заканчивается.

Теменная доля левого полушария отвечает за структурирование информационных пакетов, позволяет оперировать логическими операторами, считать и читать. Также этот участок формирует осознание целостной структуры тела человека, определение правой и левой частей, координация отдельных движений в единое целое.

Правая же, занимается обобщением информационных потоков, которые генерируются затылочными долями и левой теменной. На этом участке формируется общая объемная картина восприятия окружающей среды, пространственного положения и риентации, просчет перспективы.

Височные доли

Данный сегмент можно сравнить с «жестким диском» компьютера – долговременное хранилище информации. Именно тут хранятся все воспоминая и знания человека, собранные за всю жизнь. Правая височная доля отвечает за визуальную память – память образов. Левая – тут хранятся все понятия и описания отдельных объектов, происходит интерпретация и сопоставление образов, их названий и характеристик.

Что касается распознавания речи, то в данной процедуре участвуют обе височные доли. Однако функции у них разные. Если левая доля призвана распознавать смысловую нагрузку услышанных слов, то правая интерпретирует интонационную окраску и сопоставление её с мимикой говорящего. Еще одной функцией данного участка мозга является восприятие и расшифровка нейронных импульсов приходящих от обонятельных рецепторов носа.

Лобные доли

Эта часть ответственна за такие свойства нашего сознания, как критическая самооценка, адекватность поведения, осознания степени бессмысленности поступков, настроения. Общее поведение человека тоже зависит от правильной работы лобных долей мозга, нарушения приводят к неадекватности и асоциальности поступков. Процесс обучения, освоения навыков, приобретения условных рефлексов зависит от правильной работы этой части мозга. Это касается и степени активности и любознательности человека, его инициативности и осознанности решений.

Для систематизации функций ГМ они представлены таблицей:

Отдел мозга	Функции
Продолговатый мозг	Контроль основных защитных рефлексов. Контроль бессознательных рефлексов. Контроль равновесия и координации движений.
Средний мозг	Обработка нервных импульсов, зрительных и слуховых центров, ответная реакция на них. Регулирование температурного режима организма, мышечного тонуса, возбуждение, сон.
Промежуточный мозг Гипоталамус Эпиталамус	Секрецию гормонов и регулирование эндокринной системы организма. Осознание окружающего мира, обработка и интерпритацию импульсов, поступающих от переферийных рецепторов. Обработка информации от периферийных рецепторов Контроль сердечного ритма и давления крови. Выработка гормонов. Контроль состояния голода, жажды, насыщения. Регулирование суточного биологического ритма, регулирование обмена веществ организма.
Задний мозг Мозжечок	Координация двигательных функций. Регулирование когнитивных функций: внимание, понимание, осознание языка, регулирование ощущения страха, ощущение времени, осознание характера удовольствия.
Большие полушария мозга Затылочные доли Теменные доли Височные доли Лобные доли.	Обработка нейронных сигналов, поступающих от глаз. Интерпретация болевых и тепловых ощущений, ответственность за возможность читать и писать, логическая и аналитическая способность мышления. Долговременное хранилище информации. Интерпретация и сопоставление информации, распознавание речи и мимики, расшифровка нейронных импульсов приходящих от обонятельных рецепторов. Критическая самооценка, адекватность поведения, настроения. Процесс обучения, освоения навыков, приобретения условных рефлексов.

Взаимодействие отделов мозга

Кроме того, что каждый отдел мозга имеет собственные задачи, целостная структура определяет сознание, характер, темперамент и прочие психологические особенности поведения. Формирование определенных типов определяется различной степенью влияния и активности того или иного сегмента головного мозга.

Первый психотип или холерический. Формирование такого типа темперамента происходит при доминированном влиянии лобных долей коры и одного из подотделов промежуточного мозга – гипоталамуса. Первая генерирует целеустремленность и желание, второй участок подкрепляет эти эмоции необходимыми гормонами.

Характерным взаимодействием отделов, определяющим второй тип темперамента – сангвиника, является совместная работа гипоталамуса и гиппокампа (нижней части височных долей). Основная функция гиппокампа – поддержание краткосрочной памяти и конвертация получаемых знаний в долгосрочную. Результатом такого взаимодействия является открытый, любознательный и интересующийся тип поведения человека.

Меланхолики – третий тип темпераментного поведения. Такой вариант образуется при усиленном взаимодействии гиппокампа и другой формацией больших полушарий – миндалевидного тела. При этом активность коры и гипоталамуса снижена. Миндалина принимает на себя весь «удар» возбуждающих сигналов. Но так как восприятие основных участков мозга заторможено, то реакция на возбуждение низкая, что в свою очередь сказывается и на поведении.

В свою очередь, формируя прочные связи, лобная доля способна задать активную модель поведения. При взаимодействии коры этого участка и миндалин центральная нервная система генерирует только высокозначимые импульсы, игнорируя при этом малозначимые события. Все это приводит к формированию Флегматичной модели поведения – сильного, целеустремленного человека с осознанием приоритетных целей.

1. Где расположен головной мозг? Чем он защищён?

Головной мозг расположен в полости черепа. Он защищен костями черепа и тремя мозговыми оболочками: мягкой, паутинной и твердой, между которыми циркулирует ликвор, который обеспечивает амортизацию головного мозга, предохраняет его от сотрясений при изменении положения тела.

2. Из каких отделов состоит головной мозг человека? Какие отделы входят в состав ствола мозга. Отразите это в виде общей схемы.

3. В чем сходство и различие в функциях продолговатого мозга и спинного мозга?

Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного мозга выше затылочного отверстия и имеет сходное с ним строение. И продолговатый, и спинной мозг несут проводниковую и рефлекторную функции. Различие в расположении в продолговатом мозге скопления ядер, формирующих центры дыхания и кровообращения, центры некоторых пищеварительных (сосания, глотания, желудочной секреции) и защитных (кашля, чихания, рвоты, мигания) рефлексов.

4. Объясните, почему травмы в месте сочленения черепа с позвоночником часто приводят к смерти человека. В каких ситуациях это может произойти?

При повреждениях сочленения черепа с позвоночником повреждается место перехода спинного мозга в продолговатый, а значит, повреждаются пути, идущие от центров дыхания и кровообращения продолговатого мозга, что приводит к мгновенной смерти. Чаще всего такие повреждения происходят при автомобильных авариях, когда при резком торможении голова человека вначале резко идет вперед, а затем возвращается назад, а пристегнутое тело остается на месте. Голова совершает движение, подобное движению хлыста, поэтому подобные переломы называют «хлыстообразными».

5. С повреждением какого отдела головного мозга связано нарушение мимики у человека?

За мимику человека отвечает лицевой нерв, центр которого расположен в мосте.

6. Как устроен мозжечок? К чему может привести его повреждение?

Мозжечок располагается над продолговатым мозгом и состоит из двух небольших боковых полушарий, средней части, которая является наиболее древней и называется червем, и трех пар ножек, соединяющих мозжечок со средним мозгом, мостом и продолговатым мозгом. Полушария мозжечка покрыты серым веществом (кора мозжечка), под которым находится белое вещество. Червь и ножки мозжечка также состоят из белого вещества. Внутри белого вещества мозжечка имеются ядра, образованные серым веществом. Кора мозжечка имеет многочисленные борозды и извилины. Срез мозжечка напоминает ветвистое дерево, поэтому белое вещество мозжечка иногда называют «древом жизни мозжечка».

Мозжечок обеспечивает поддержание мышечного тонуса и позы тела, координирует движения тела, делая их более точными и согласованными, управляет сохранением равновесия, так как в мозжечок поступает информация от мышц, сухожилий, суставов и двигательных центров головного мозга. При разрушении червя мозжечка человек не может ходить и стоять, нарушается чувство равновесия. При поражениях полушарий наблюдается уменьшение тонуса мышц, сильная дрожь конечностей, нарушение точности и быстроты произвольных движений, быстрая утомляемость. Также расстраивается устная и письменная речь.

7. Какой отдел головного мозга отвечает за реакцию на зрительные и слуховые раздражители?

За реакцию на зрительные и слуховые раздражители отвечают четверохолмия среднего мозга.

8. В какой части мозга человека формируется ощущение боли?

Высшим центром болевой чувствительности является таламус.

9. Где расположен высший центр вегетативной нервной системы?

В гипоталамусе.

10. Какие из отделов головного мозга более развиты у человека по сравнению с другими позвоночными?

Строение головного мозга практически всех позвоночных сходно и состоит из 5 отделов. Для человека характерна большая дифференциация борозд и извилин больших полушарий по сравнению с другими позвоночными, большее развитие зрительных центров, так как только человек и приматы могут видеть всю цветовую гамму.

11. Составьте обобщающую таблицу «Функции отделов головного мозга».

В головном мозге человека ученые выделяют три основные части: задний мозг, средний мозг и передний мозг. Все три хорошо просматриваются уже у четырехнедельного эмбриона в виде «мозговых пузырей». Исторически более древними считаются задний и средний мозг. Они отвечают за жизненно важные внутренние функции организма: поддержание тока крови, дыхание. За человеческие формы коммуникации с внешним миром (мышление, память, речь), которые будут нас интересовать в первую очередь в свете проблем, рассматриваемых в этой книге, отвечает передний мозг.

Чтобы понять, почему каждое заболевание по–разному сказывается на поведении больного, необходимо знать основные принципы организации головного мозга.

1. Первый принцип состоит в разделении функций по полушариям – латерализации . Мозг физически разделен на два полушария: левое и правое. Несмотря на их внешнее сходство и активное взаимодействие, обеспечиваемое большим количеством специальных волокон, функциональная асимметрия в работе головного мозга прослеживается довольно четко. С одними функциями лучше справляется правое полушарие (у большинства людей оно отвечает за образно–творческую работу) , а с другими левое (связанное с абстрактным мышлением, символической деятельностью и рациональностью) .
2. Второй принцип тоже связан с распределением функций по разным зонам мозга. Хотя этот орган работает как единое целое и многие высшие функции человека обеспечиваются согласованной работой разных частей, «разделение труда» между долями коры больших полушарий прослеживается довольно четко.

В коре головного мозга можно выделить четыре доли: затылочную, теменную, височную и лобную . В соответствии с первым принципом - принципом латерализации - каждая доля имеет свою пару.

Лобные доли можно условно назвать командным пунктом головного мозга. Здесь находятся центры, не столько отвечающие за отдельное действие, сколько обеспечивающие такие качества, как самостоятельность и инициативность человека, его способность к критической самооценке . Поражение лобных долей вызывает появление беззаботности, бессмысленных устремлений, переменчивости и склонности к неуместным шуткам. С утратой мотивации при атрофии лобных долей человек становится пассивным, теряет интерес к происходящему, часами остается в постели. Нередко окружающие принимают такое поведение за леность, не по - дозревая, что изменения в поведении есть прямое следствие гибели нервных клеток этой зоны коры головного мозга

По представлениям современной науки, болезнь Альцгеймера – одна из наиболее распространенных причин развития деменции – вызывается тем, что вокруг нейронов (и внутри них) формируются белковые отложения, которые препятствуют связи этих нейронов с другими клетками и приводят к их гибели. Поскольку эффективных способов препятствовать образованию белковых бляшек ученые не нашли, основным методом медикаментозной борьбы с болезнью Альцгеймера остается воздействие на работу медиаторов, обеспечивающих связь между нейронами. В частности, ингибиторы ацетилхолинэстеразы влияют на ацетилхолин, а препараты мемантина – на глу­тамат.окружающие принимают такое поведение за леность, не подозревая, что изменения в поведении есть прямое следствие гибели нервных клеток этой зоны коры мозга.

Важная функция лобных долей – контроль и управление поведением . Именно из этой части мозга поступает команда, препятствующая выполнению социально нежелательных действий (например, хватательного рефлекса или неблаговидного поведения по отношению к окружающим). Когда у дементных больных затронута эта зона, у них словно отключается внутренний ограничитель, препятствовавший ранее выражению непристойностей и употреблению нецензурных слов.

Лобные доли отвечают за произвольные действия , за их организацию и планирование, а также освоение навыков . Именно благодаря им постепенно работа, которая изначально казалась сложной и трудно выполнимой, становится автоматической и не требует особых усилий. Если лобные доли повреждены, человек обречен делать каждый раз свою работу будто впервые: например, распадается его умение готовить, ходить в магазин и т.п. Другой вариант нарушений, связанных с лобными долями, – «зацикленность» больного на производимом действии, или персеверация. Персеверация может проявляться как в речи (повторение одного и того же слова или целой фразы), так и в других действиях (например, бесцельное перекладывание предметов с места на место).

В доминантной (обычно левой) лобной доле много зон, отвечающих заразные аспекты речи человека, его внимания и абстрактного мышления .

Отметим, наконец, участие лобных долей в поддержании вертикального положения тела . При их поражении у больного появляется мелкая семенящая походка и согбенная поза.

Височные доли в верхних отделах обрабатывают слуховые ощущения, превращая их в звуковые образы. Поскольку слух – это канал, по которому человеку передаются звуки речи, височные доли (особенно доминантная левая) играют важнейшую роль в обеспечении речевой коммуникации. Именно в этой части мозга производится распознавание и наполнение смыслом обращенных к человеку слов, а также подбор единиц языка для выражения собственных смыслов. Недоминантная доля (правая у правшей) участвует в распознавании интонационного рисунка и выражения лица.

Передние и медиальные отделы височных долей связаны с обонянием . Сегодня доказано, что появление проблем с обонянием у пациента в пожилом возрасте может быть сигналом о развивающейся, но пока еще не выявленной болезни Альцгеймера.

Небольшой участок на внутренней поверхности височных долей, имеющий форму морского конька (гиппокамп), контролируетдолговременную память человека . Именно височные доли хранят наши воспоминания. Доминантная (обычно левая) височная доля имеет дело с вербальной памятью и названиями объектов, недоминантная используется для зрительной памяти.

Одновременное поражение обеих височных долей приводит к безмятежности, утрате способности узнавать зрительные образы и гиперсексуальности.

Функции, выполняемые теменными долями, отличаются для доминирующей и недоминирующей сторон.

Доминирующая сторона (обычно левая) отвечает за способность понимать устройство целого через соотнесение его частей (их порядок, структуру) и за наше умение складывать части в целое . Это относится к самым разным вещам. Например, для чтения необходимо уметь складывать буквы в слова и слова во фразы. То же с цифрами и числами. Эта же доля позволяет осваивать последовательность связанных движений , необходимых для достижения определенного результата (расстройство этой функции называется апраксией). Например, неспособность больного самостоятельно одеваться, часто отмечаемая у пациентов с болезнью Альцгеймера, вызвана не нарушениями координации, а забыванием движений, необходимых для достижения определенной цели.

Доминантная сторона также отвечает за ощущение своего тела : за различение его правой и левой частей, за знание об отношении отдельной части к целому.

Недоминантная сторона (обычно правая) – это центр, который, комбинируя информацию, поступающую из затылочных долей, обеспечивает трехмерное восприятие окружающего мира . Нарушение этой области коры приводит к зрительной агнозии – неспособности распознавать предметы, лица, окружающий пейзаж. Поскольку зрительная информация обрабатывается в мозге отдельно от информации, поступающей от других органов чувств, у больного в некоторых случаях есть возможность компенсировать проблемы зрительного распознавания. Например, пациент, не узнавший близкого человека в лицо, может узнать его по голосу при разговоре. Эта сторона также участвует в пространственной ориентации индивида: доминантная теменная доля отвечает за внутреннее пространство тела, а недоминантная за узнавание объектов внешнего пространства и за определение расстояния до этих объектов и между ними.

Обе теменные доли участвуют в восприятии тепла, холода и боли.

Затылочные доли отвечают за переработку зрительной информации . По сути, все, что мы видим, мы видим не глазами, которые лишь фиксируют раздражение воздействующего на них света и переводят его в электрические импульсы. Мы «видим» затылочными долями, которые интерпретируют поступающие от глаз сигналы. Зная об этом, необходимо отличать у пожилого человека ослабление остроты зрения от проблем, связанных с его способностью воспринимать предметы. Острота зрения (способность видеть мелкие объекты) зависит от работы глаз, восприятие – продукт работы затылочной и теменной долей мозга. Информация о цвете, форме, движении обрабатывается отдельно в затылочной доле коры, прежде чем будет принята в теменной доле для превращения в трехмерное представление. Для общения с дементными больными важно учитывать, что неузнавание ими окружающих объектов может вызываться невозможностью нормальной обработки сигнала в мозгу и никак не относится к остроте зрения.

Завершая короткий рассказ о мозге, необходимо сказать несколько слов о его кровоснабжении, так как проблемы в его сосудистой системе – одна из самых частых (а в России, возможно, самая частая из) причин наступления деменции.

Для нормальной работы нейронов им необходима постоянная энергетическая подпитка, которую они получают благодаря трем артериям, кровоснабжающим мозг: двум внутренним сонным артериям и основной артерии. Они соединяются между собою и образуют артериальный (виллизиев) круг, позволяющий питать все части головного мозга. Когда по какой–либо причине (например, при инсульте) кровоснабжение некоторых участков мозга ослабевает или совсем прекращается, нейроны гибнут и развивается деменция.

Нередко в научно–фантастических романах (да и в научно–популярных изданиях) работу мозга сравнивают с работой компьютера. Это не верно по многим причинам. Во–первых, в отличие от рукотворной машины, мозг сформировался в результате естественного процесса самоорганизации и ни в какой внешней программе не нуждается. Отсюда радикальные отличия в принципах его работы от функционирования неорганического и неавтономного прибора с вложенной программой. Во–вторых (и для нашей проблемы это очень важно), различные фрагменты нервной системы не соединены жестким способом, как блоки компьютера и протянутые между ними кабели. Связь между клетками несопоставимо более тонкая, динамичная, реагирующая на множество разных факторов. В этом сила нашего мозга, позволяющая ему чутко отзываться на малейшие сбои в системе, компенсировать их. И в этом же его слабость, так как ни один из таких сбоев не проходит бесследно, и со временем их совокупность снижает потенциал системы, ее способность к компенсаторным процессам. Тогда и начинаются изменения в состоянии человека (а затем и в его поведении), которые ученые называют когнитивными расстройствами и которые со временем приводят к такому заболеванию, как .

Мозг – это мощный управляющий центр, который отправляет команды по всему организму и контролирует ход их выполнения. Именно благодаря ему мы воспринимаем мир и способны с ним взаимодействовать. То, какой мозг имеет современный человек, его интеллект, мышление, стали результатом миллионов лет непрерывной эволюции человечества, его строение уникально.

Для головного мозга характерно разделение на зоны, каждая из которых специализируется на выполнении своих специфических функций. Важно располагать информацией о том, какие функции выполняет каждая зона. Тогда можно легко понять, почему появляются специфические симптомы при таких распространенных заболеваниях, как болезнь , Альцгеймера, инсульт и др. Нарушения можно регулировать медикаментозно, а также при помощи специальных упражнений, физиопроцедур.

Головной мозг структурно делится на:

• задний;
• средний;
• передний.

У каждого из них своя роль.

У эмбриона голова развивается быстрее, чем другие части тела. У месячного эмбриона можно легко рассмотреть все три отдела головного мозга. В этот период они имеют вид «мозговых пузырей». Головной мозг новорожденного – самая развитая система в его организме.

Ученые относят задний и средний мозг к более древним структурам. Именно на эту часть возложены самые важные функции – поддержание дыхания и кровообращения. Границы их функций имеют четкое разделение. Каждая извилина выполняет свою работу. Чем более выраженной в ходе развития становилась борозда, тем больше функций она могла выполнить. А вот передний отдел обеспечивает все, что связывает нас с внешней средой (речь, слух, память, способность к мышлению, эмоции).

Бытует мнение, что мозг женщины меньше, чем мозг мужчины. Данные современных аппаратных исследований, в частности на томографе, не подтвердили это. Такое определение можно смело назвать ошибочным. Мозг разных людей может отличаться по размеру, весу, но это не зависит от гендерной принадлежности.

Зная структуру головного мозга, можно разобраться в том, почему появляются те или иные заболевания, от чего зависит их симптоматика.

Структурно головной мозг состоит из двух полушарий: правого и левого. Внешне они очень похожи и соединены между собой огромным количеством нервных волокон. У каждого человека одна сторона является доминантной, у правшей – левая, а у левшей – правая.

Также выделяют четыре доли мозга. Четко можно проследить, как разграничиваются функции долей.

Что собой представляют доли

Кора головного мозга имеет четыре доли:

1. затылочная;
2. теменная;
3. височная;
4. лобная.

У каждой доли есть пара. Все они отвечают за поддержание жизненных функций тела и контакт с окружающим миром. Если происходит травма, воспаление или заболевание мозга, функции пораженного участка могут быть полностью или частично утрачены.

Лобные

Эти доли имеют фронтальное расположение, они занимают область лба. Разберемся, за что отвечает лобная доля. Лобные доли головного мозга отвечают за отправку команд всем органам и системам. Их можно образно назвать «командным пунктом». Можно долго перечислять все их функции. Эти центры отвечают за все действия и обеспечивают главнейшие человеческие качества (инициативность, самостоятельность, критическая самооценка и т.д.). При их поражении человек становится беззаботным, переменчивым, его устремления не имеют смысла, он склонен к неадекватным шуткам. Такие симптомы могут указывать на атрофию лобных долей, ведущую к пассивности, которую легко принять за лень.

У каждой доли есть доминантная и вспомогательная часть. У правшей доминантной стороной будет левая область и наоборот. Если разделять их, легче понять, какие функции закреплены за конкретной областью.

Именно лобные доли управляют человеческим поведением. Эта часть мозга посылает команды, которые не дают выполнить определенное антисоциальное действие. Легко заметить, как у дементных пациентов поражается данная зона. Внутренний ограничитель отключается, и человек может неустанно использовать нецензурную лексику, позволять себе непристойности и т.д.

Лобные доли головного мозга также несут ответственность за планирование, организацию произвольных действий, освоение необходимых навыков. Благодаря им, те действия, которые поначалу кажутся очень сложными, со временем доводятся до автоматизма. А вот при повреждении этих участков человек выполняет действия каждый раз будто заново, автоматизм при этом не вырабатывается. Такие больные забывают, как пойти в магазин, как готовить и т. д.

При повреждении лобных долей может наблюдаться персеверация, при которой больные буквально зацикливаются на выполнении одного и того же действия. Человек может повторять одно и то же слово, фразу или постоянно бесцельно перекладывать предметы.

В лобных долях есть главная, доминантная, чаще всего левая, доля. Благодаря ее работе организуется речь, внимание, абстрактное мышление.

Именно лобные доли отвечают за поддержание тела человека в вертикальном положении. Больные с их поражением отличаются сгорбленной позой и семенящей походкой.

Височные

Они отвечают за слух, превращая звуки в образы. Именно они обеспечивают восприятие речи и коммуникацию в целом. Доминантная височная доля головного мозга позволяет наполнить смыслом услышанные слова, подобрать нужные лексемы для того, чтобы выразить свою мысль. Недоминантная помогает распознать интонацию, определить выражение человеческого лица.

Передние и средние височные отделы отвечают за обоняние. Если в пожилом возрасте оно теряется, это может сигнализировать о зарождающейся .

Гиппокамп отвечает за долговременную память. Именно он хранит все наши воспоминания.

Если поражены обе височные доли, человек не может усвоить зрительные образы, становится безмятежным, а его сексуальность зашкаливает.

Теменные

Для того чтобы разобраться в функциях теменных долей, важно понять, что доминирующая и не доминирующая сторона будут выполнять разную работу.

Доминирующая теменная доля головного мозга помогает осознать устройство целого через его части, их структуру, порядок. Благодаря ей, мы умеем складывать отдельные части в целое. Очень показательным в этом есть умение читать. Чтобы прочесть слово, нужно сложить буквы в одно целое, а из слов необходимо составить фразу. Так же проводятся манипуляции с числами.

Теменная доля помогает связать отдельные движения в полноценное действие. При расстройстве данной функции наблюдается апраксия. Больные не могут выполнить элементарные действия, например, не способны одеться. Это бывает при болезни Альцгеймера. Человек просто забывает, как делать нужные движения.

Доминантная область помогает ощущать свое тело, различать правую и левую стороны, соотносить части и целое. Такая регуляция участвует в пространственной ориентации.

Недоминантная сторона (у правшей она правая) комбинирует информацию, которая поступает из затылочных долей, позволяет в трехмерном режиме воспринимать окружающий мир. Если недоминантная теменная доля нарушается, может появиться зрительная агнозия, при которой человек не способен распознать предметы, пейзаж и даже лица.

Теменные доли принимают участие в восприятии боли, холода, тепла. Также их функционирование обеспечивает ориентацию в пространстве.

Затылочные

В затылочных долях перерабатывается зрительная информация. Именно этими долями головного мозга мы фактически «видим». Они считывают сигналы, которые поступают от глаз. Затылочная доля отвечает за обработку информации о форме, цвете, движении. Затем теменная доля превращает эту информацию в изображение трехмерного характера.

Если человек перестает узнавать привычные предметы или близких людей, это может сигнализировать о нарушении работы затылочной или височной доли мозга. Мозг при ряде заболеваний утрачивает способность обрабатывать полученные сигналы.

Как соединяются полушария головного мозга

Полушария соединяет мозолистое тело. Это крупное сплетение нервных волокон, по которым сигнал передается между гемисферами. Также в процессе соединения участвуют спайки. Есть спайка задняя, передняя, верхняя (спайка свода). Подобная организация помогает разделить функции мозга между его отдельными долями. Эта особенность вырабатывалась на протяжении миллионов лет непрерывной эволюции.

Вывод

Итак, каждый отдел несет свою функциональную нагрузку. Если же отдельная доля страдает из-за травмы или заболевания, часть ее функций может взять на себя другая зона. В психиатрии накопилось немало свидетельств о таком перераспределении.

Важно помнить, что мозг не может полноценно работать без питательных веществ. Рацион должен отличаться разнообразием продуктов, из которых нервные клетки получат необходимые вещества. Также важно улучшать кровоснабжение мозга. Ему способствуют занятия спортом, прогулки на свежем воздухе, умеренное количество пряностей в рационе.