За что отвечают большие полушария головного мозга: Большие полушария головного мозга — урок. Биология, 9 класс.

Пикник «Афиши» в Москве

Тем более что в тестах на умственные способности собаки показывают неплохие результаты. Профессор психологии Университета Британской Колумбии (Канада) Стенли Корен указывал, что у собак интеллект двухлетнего ребенка и они невероятно преданы хозяевам. И те отвечают им взаимностью. Согласно недавнему исследованию Северо-восточного университета Бостона (США), в некоторых ситуациях люди больше сочувствуют собакам, чем себе подобным.

Строение и функции головного мозга. Кора больших полушарий

Каково строение головного мозга у позвоночных животных?

Ответ. Головной мозг представлен у позвоночных животных пятью отделами: передним, промежуточным, средним, мозжечком и продолговатым мозгом. Он закладывается эмбрионально в виде вздутия переднего отдела нервной трубки, которое вскоре делится на три первичных мозговых пузыря. В дальнейшем передняя часть первого мозгового пузыря дает начало переднему мозгу; задняя его часть преобразуется в промежуточный мозг. Из второго мозгового пузыря формируется средний мозг. Путем выпячивания крыши третьего мозгового пузыря формируется мозжечок, под которым располагается продолговатый мозг.

Какова роль коры больших полушарий головного мозга?

Ответ. Кора больших полушарий:

— регулирует силу спинномозговых и стволовых двигательных рефлексов;

— участвует в формировании и хранении программ сложных врожденных и всех приобретенных движений;

— обеспечивает выполнение целенаправленных произвольных двигательных актов.

— в коре формируется замысел или цель движения, происходит выбор программ движения, а также запуск сложных видов движений.

Думай, делай выводы, действуй

Проверь свои знания

1. Из каких отделов состоит головной мозг?

Ответ. Мозг разделяют на пять отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный и передний (конечный).

2. Каковы функции промежуточного мозга?

Ответ. Промежуточный мозг состоит из двух частей — таламуса (верхняя часть) и гипоталамуса (нижняя часть). Таламус собирает и обрабатывает чувствительную информацию, поступающую от всех рецепторов тела, — от рецепторов внутренних органов и наших органов чувств (кроме органа обоняния). Нижняя часть промежуточного мозга — гипоталамус — контролирует работу вегетативной нервной системы, а следовательно, регулирует функции внутренних органов и поддержание гомеостаза. В этом отделе мозга у человека и млекопитающих находятся центры терморегуляции, жажды, голода и насыщения.

3. Что такое мозжечок? Каковы его функции?

Ответ. Мозжечок — это часть заднего мозга. Мозжечок отвечает за равновесие тела, поддержание позы, тонус мышц — например, корректирует положение тела, когда вы едете в автобусе или поезде, ваше тело испытывает толчки, качку и другие помехи, которые связаны с движением транспорта по дороге. Этот отдел мозга участвует также в управлении движениями, особенно автоматическими — такими, как бег, ходьба, печатание на клавиатуре, игра на фортепиано и т. д.

4. Каково строение больших полушарий головного мозга?

Ответ. Полушария покрывает тонкий слой серого вещества — кора больших полушарий, в которой есть извилины (складки) и борозды (углубления).

Глубокие борозды разделяют каждое полушарие на доли: лобную, теменную, височную и затылочную. В каждой доле выделяют участки коры или зоны, различающиеся по своим функциям. Например, информация от органа зрения приходит в зрительную зону коры, которая находится в затылочной доле, от органов слуха — в слуховую зону в височной доле. Зона кожно — мышечной чувствительности находится в теменной доле. Каждый участок кожи и каждая мышца имеют свою проекцию на определенный участок этой зоны коры.

5. Каковы функции коры больших полушарий?

Ответ. Большие полушария отвечают за обработку всей поступающей в мозг информации, за мышление, сознание, память, речь. Они обеспечивают психическую деятельность человека.

Выполни задания

1. Сравните функции продолговатого и спинного мозга.

Ответ. Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга. Продолговатый мозг является отделом головного, но переходит в спинной. Из — за этого у них множество сходств в строении. В первую очередь это расположение серого и белого вещества в виде бабочки. Это объясняется наличием рогов с нервными ганглиями. Через продолговатый мозг проходят волокна из спинного мозга к головному. Расположение их повторяет спинной мозг. Функции спинного и продолговатого мозга схожи. В первую очередь это все жизненно важные и элементарные — дыхание и безусловные рефлексы. Так же здесь находятся центры движения, при повреждении который оно станет невозможным.

2. На рисунке 41 найдите зону кожно — мышечной чувствительности. Какова ее функция?

Ответ. Зона кожно — мышечной чуствительности обеспечивает болевую, холодовую, тепловую, тактильную и мышечно — суставную чувствительность. Рецепторы этих видов чувствительности расположены в коже, мышцах, связках и сухожилиях.

С. 46

Обсуди с товарищами

1. Объясните, что произошло с больным, если у него нарушена двигательная функция правой половины тела.

Ответ. Повреждение двигательных центров произошло в левом полушарии, т.к. оно регулирует работу органов правой части туловища и воспринимает информацию от пространства справа.

2. Почему повреждение продолговатого мозга может быть смертельно?

Ответ. В продолговатом мозге находится автоматически работающий дыхательный центр, обеспечивающий вентиляцию легких, поэтому не только удаление, а даже повреждение продолговатого мозга заканчивается смертью. Человек прекращает дышать.

Выскажи мнение

Верна ли фраза «Не действуй мне на нервы»? Почему?

Ответ. Фраза не верна. Нервы как проводники нервных импульсов ничего чувствовать не могут. Чувствовать могут только нервные рецепторы. Поэтому действовать непосредственно на нервы, не затрагивая рецепторов, невозможно.

Работа с текстом

1. Составьте план раздела параграфа «Передний мозг».

Ответ.

1) Общая информация о строении головного мозга

2) Функции отделов головного мозга

3) Полушария головного мозга

2. Используя текст учебника, составьте список зон коры полушарий.

Ответ. Основные зоны коры больших полушарий: двигательная; кожно — мышечной чувствительности; зрительная; слуховая; обонятельная и вкусовая.

Работа с моделями, схемами, таблицами

Составьте таблицу «Функции отделов головного мозга».

Ответ.

Проводим исследование

Лабораторная работа.

Изучение строения головного мозга

Цель: изучить строение головного мозга.

Материалы и оборудование: муляж головного мозга, готовые микропрепараты, препараты «Срезы головного мозга. Большие полушария».

Ход работы

1. Рассмотрите модель (муляж) головного мозга человека. С помощью текста параграфа и рисунков учебника найдите на модели отделы мозга, назовите их. Вспомните, какие функции они выполняют.

Мозг разделяют на пять отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный и передний (конечный).

2. Рассмотрите готовые препараты «Срезы головного мозга. Большие полушария». Найдите кору больших полушарий, извилины, борозды. Рассмотрите полушария сверху и сбоку.

3. Зарисуйте схему «Строение головного мозга в продольном разрезе» и отметьте на ней распределение серого и белого вещества.

4. Ответьте на вопрос: как размеры конечного мозга связаны с функциями, за которые он отвечает?

По своему весу, размерам конечный мозг существенно превосходит все остальные отделы мозга человека. Отвечает за самые сложные действия в деятельности человека — умственная деятельность, психические проявления.

5. Сделайте выводы.

Головной мозг состоит из продолговатого мозга, заднего мозга, среднего мозга, промежуточного мозга и конечного мозга, в состав которого входят большие полушария. Полушария головного мозга покрыты корой, борозды делят полушария на доли. В каждой доле различают специализированные участки коры — зоны. Большие полушария отвечают за обработку всей поступающей в мозг информации, за мышление, сознание, память, речь. Они обеспечивают психическую деятельность человека.

«Как работает мозг». Глава из книги

Глава первая. Вырисовывающийся ландшафт

Головной мозг человека состоит из многих частей, и у каждой свои функции: превращение звуков в речь, обработка информации о цвете, формирование страха, распознавание лиц или различение рыбы и фруктов. Но это не застывший набор компонентов: мозг каждого из нас уникален, он постоянно изменяется и тонко чувствует окружающую среду. Входящим в его состав модулям свойственны как независимость, так и постоянное взаимодействие друг с другом. Их функции не закреплены за ними жестко, и порой один участок может взять на себя работу другого, либо, в результате сбоя генетической программы или изменения окружающей среды, может вообще не сработать. Активностью мозга управляют токи, химические вещества и загадочные колебания. Не исключено даже, что на нее влияют квантовые эффекты, искажающие ход времени. Все системы мозга связаны в единую динамичную надсистему, параллельно делающую миллионы разных дел. Может быть, она настолько сложна, что никогда не сумеет полностью постичь саму себя. Но она продолжает пытаться.

Пожалуйста, притроньтесь пальцем к загривку. Двигайте палец вверх и вбок, и вы дойдете до шишки, образуемой основанием черепа. Пощупайте ее. Франц Галль, основоположник френологии, утверждал, что под этой выпуклостью располагается «орган эротизма» (свойства, лежащего в основе сексуальных ощущений). Теперь передвиньте палец на два-три сантиметра вверх, в сторону темени. Здесь, по Галлю, находится «орган агрессивности». По убеждению Галля, у людей добродушных и миролюбивых этот второй участок должен быть не таким выпуклым, как первый. Но не стоит беспокоиться, если шишки не соответствуют вашему самовосприятию. Галль выделил свой «орган эротизма», отыскав самый теплый участок головы у двух недавно овдовевших и «эмоциональных» молодых женщин, а «орган агрессивности» — отметив малые размеры соответствующего участка у «большинства индусов и цейлонцев». Его методы были сомнительными даже по меркам начала XIX века.

Попытки определять свойства характера по шишкам на голове в любом случае были бессмысленны, потому что мягкие ткани мозга человека обычно не влияют на форму его черепа. Но Галль ошибался не во всем. Пощупайте еще раз собственный череп, на этот раз чуть впереди и слева от темени. Здесь, по Галлю, располагается «орган веселости». Несколько лет назад хирурги с медицинского факультета Калифорнийского университета изучили воздействие слабого электрического тока на участок левого полушария мозга 16-летней девушки, расположенный в этой области черепа.

Пациентка страдала тяжелой формой эпилепсии, и описанная стимуляция проводилась в ходе стандартной процедуры, позволяющей определять местоположение очагов распространения эпилептического припадка для их последующего удаления. Девушка пребывала в сознании, и когда ей начали стимулировать указанный участок коры головного мозга, она стала смеяться. Это была не какая-нибудь бессмысленная гримаса, а настоящее радостное хихиканье, и когда хирурги спросили, что ее развеселило, она ответила: «Вы такие смешные — стоите тут вокруг меня!» Врачи повторили воздействие, и на этот раз девушка нашла что-то смешное в картинке, на которую упал ее взгляд (там была изображена обыкновенная лошадь). В третий раз ей показалось смешным что-то еще. Судя по всему, хирурги нашли участок мозга, способный вызывать веселье в любых, даже самых неподходящих обстоятельствах. Галль почти двумя столетиями раньше отметил тот же участок как «орган веселости» по чистой случайности. Но идея, положенная им в основу своей теории, — что головной мозг состоит из модулей, выполняющих разные функции, — давно подтверждена наукой.

По иронии, развенчание френологии было связано как раз с открытием настоящих модулей головного мозга. К концу XIX века европейские университеты охватило повальное увлечение биологической психиатрией, и неврологи начали заниматься локальной электрической стимуляцией и экспериментами по удалению участков мозга у животных, выясняя, какие области мозга за что отвечают. Многие из важнейших ориентиров были намечены уже в эту начальную эпоху картирования работы мозга, в частности, неврологи Поль Брока и Карл Вернике открыли речевые зоны. К сожалению френологов, эти зоны были обнаружены сбоку, над ухом и возле него, в то время как по Галлю «орган речи» должен был располагаться строго в районе глаз.

Речевые зоны, выявленные Брока и Вернике, по сей день носят их имена. Если бы ученые начала XIX века продолжили поиски функциональных участков мозга, сегодняшние схемы его строения пестрели бы именами других давно покойных людей, а не скучными ярлыками (такими как «первичная слуховая кора», «ДМО» или «зона V₁»), которыми теперь принято обозначать выявляемые в мозге области. Но научное картирование мозга вышло из моды вместе с френологией, и модульная теория его строения была во многом отвергнута учеными в пользу теории «массового действия», согласно которой сложные формы поведения порождаются совместной работой всех клеток мозга.

На первый взгляд, середина XX века была неподходящим временем для тех, кто стремился использовать физические методы для лечения психических заболеваний или влияния на поведение. И все же психохирургия в то время процветала. В 1935 году лиссабонский невролог Антониу Эгаш Мониш узнал об экспериментах, в ходе которых агрессивным, беспокойным шимпанзе перерезали определенные волокна в лобных долях мозга. После этой операции, которую назвали лейкотомией, животные становились спокойными и дружелюбными. Эгаш Мониш поспешил провести эту операцию людям, страдающим похожими нарушениями, и добился тех же результатов. Фронтальная лейкотомия (на основе которой впоследствии была разработана более радикальная фронтальная лоботомия) быстро сделалась одной из стандартных методик, применяемых в психиатрических больницах, и в 40-х годах только в Америке было проведено не менее 20 тысяч подобных операций.

Применявшийся в то время в нейрохирургии подход с современных позиций кажется на редкость безрассудным. Его использовали для лечения чуть ли не любых психических расстройств, таких как депрессия, шизофрения или маниакальный синдром, хотя никто еще понятия не имел, что именно вызывает симптомы этих недугов и почему перерезание волокон в мозге должно помогать больным. Разъездные хирурги курсировали от больницы к больнице, возя с собой в машине свои инструменты, и за утро делали аж по дюжине таких операций. Один из них описывал свою методику так: «Проще простого. Беру инструмент вроде ножа для колки льда… пробиваю кость над самым глазным яблоком, ввожу инструмент в мозг, верчу, разрезая нервные волокна, и дело с концом. Пациент при этом не чувствует ровным счетом ничего».

К сожалению, некоторые пациенты не просто ничего не чувствовали во время операции, но и на всю оставшуюся жизнь сохраняли притупленность чувств и странную невосприимчивость к окружающему, из-за которой производили впечатление полуживых. Более того, эта операция не всегда позволяла избавить больного от агрессивности: сам Эгаш Мониш погиб от пули одного из своих пациентов, которому он сделал лоботомию.

Может быть, распространенное в середине XX века увлечение перерезанием волокон в мозге скорее облегчало страдания, чем причиняло их, но у врачей оно породило чувство крайней обеспокоенности, а у людей, далеких от медицины, — сохраняющееся и по сей день подозрительное отношение к психохирургии. В 60-х годах, когда были разработаны эффективные психотропные препараты, от применения хирургических методов лечения психических заболеваний почти полностью отказались.

В наши дни идея менять поведение людей и лечить психические расстройства путем непосредственных манипуляций с мозгом вновь становится востребованной. Однако на сей раз в основу подобных вмешательств в работу головного мозга положены гораздо более глубокие представления о том, как функционирует этот орган. Современные технологии нейровизуализации, такие как функциональная магнитно-резонансная томография, позволяют исследователям изучать живой, работающий мозг. Сведения, которые им удалось получить, пролили свет как на психические заболевания, так и на природу наших повседневных ощущений.

Возьмем, например, боль. Исходя из общих соображений, можно предположить, что в мозге есть особый болевой центр, связанный, возможно, еще с одним участком мозга, отслеживающим ощущения, возникающие в пораженной части тела. На самом деле, как показывают данные томографических исследований мозга, болевого центра в мозге нет. Боль возникает в результате активации как участков мозга, связанных с вниманием и эмоциями, так и участков мозга, непосредственно задействованных в чувствительности. Если разобраться, что представляет собой боль в плане активности мозга, станет ясно, почему нам бывает гораздо больнее, когда мы пребываем в состоянии эмоционального напряжения, и почему мы нередко не замечаем боли (даже если организм весьма серьезно поврежден), когда наше внимание поглощено чем-то более важным.

Некоторые психические функции, представляющиеся нам простыми (например, боль), оказываются сложнее, чем можно было ожидать, а другие, производящие впечатление недоступных для понимания, на самом деле выглядят на удивление механистическими. Нравственные принципы, альтруизм, «духовный» и религиозный опыт, эстетическое чувство, даже любовь — все это считалось недоступным для научного изучения. Но теперь понемногу обнажаются физиологические корни этих таинственных явлений, и в некоторых случаях выясняется, что ими можно манипулировать путем простого прикосновения электрода к некоему участку мозга. Так, вживленные в мозг электростимуляторы могут избавить человека от ощущения мрачной безысходности, связанного с депрессией, прежде считавшейся чисто душевным недугом6, а также от навязчивых состояний, причем и в случаях, когда все традиционные средства оказываются бессильны7. Чувства освобождения от телесной оболочки, пребывания вне времени и даже трансцендентального опыта — все это можно вызывать искусственно, возбуждая определенным образом соответствующие участки мозга. Можно даже купить себе шлем, посылающий сквозь череп электронные волны, включающие и выключающие соответствующие нервные клетки, и позволяющий по желанию получать «интенсивный духовный опыт». Какими бы сомнительными ни казались рекламируемые таким образом свойства шлема, они основаны на данных серьезных научных работ. Результаты ряда новаторских исследований, которые с 80-х годов ведет канадский нейробиолог Майкл Персингер, показали, что нарушение электрической активности в мозге (особенно в районе височных долей) вызывает у большинства людей необычные субъективные состояния, в том числе ощущение отделения от тела и присутствия невидимого разумного существа. Все это свидетельствует, что такие чувства, как веселость, благоговение, любовь или ужас можно пережить независимо от внешних обстоятельств, с которыми их обычно связывают. Чтобы испытать влечение, не требуется предмета обожания, чтобы почувствовать страх, не требуется угроза, а чтобы ощущать духовное общение, не требуется присутствие сверхъестественных существ. Если подстегнуть мозг, он способен самостоятельно порождать любые, по сути, ощущения.

Как он это делает? Каким образом это объединение скоплений клеток и переплетений отростков, связывающих клетки, порождает ощущения, управляет всем нашим телом? Ощущения возникают из электрических разрядов, происходящих в клетках мозга — нейронах. Но разрядов в одном-единственном нейроне недостаточно даже для того, чтобы заставить веко дергаться во сне, не говоря уже об осознанном восприятии. Паттерны активности мозга, достаточно сложные, чтобы порождать мысли, чувства и восприятие, возникают лишь тогда, когда один нейрон возбуждает соседние, которые, в свою очередь, возбуждают следующие, и так далее.

Для возникновения даже ничтожнейшей из мыслей миллионы нейронов возбуждаются в унисон. Даже в состоянии покоя томограф демонстрирует сложнейший калейдоскоп наблюдаемой в мозге активности, характер которой постоянно меняется. Эта форма работы мозга «по умолчанию» связана с мечтами, самоанализом и раздумьями. При этом время от времени, если человек пытается решить в уме сложную задачу или испытывает сильные эмоции, у него «зажигается» весь мозг.

Любые входящие ощущения вызывают новые формы нейронной активности, иные из которых приводят к физическим изменениям, позволяющим воспроизводить эти формы активности в виде воспоминаний. Однако большинство образуемых такой активностью конфигураций существует лишь доли секунды, обрекая на забвение мимолетно воплотившиеся в них ощущения.

Сохраняющиеся конфигурации могут, в свою очередь, связываться с активностью других групп нейронов и запускать ее, формируя ассоциации (усвоенные знания) или совместно создавая новые понятия. Теоретически всякий раз, когда возбуждается определенная группа взаимосвязанных нейронов, это должно порождать один и тот же фрагмент мысли, чувства или неосознаваемой работы мозга, но на практике работа нашего мозга слишком непостоянна, чтобы та или иная форма его активности повторялась в неизменном виде. На самом деле в нем возникают похожие, но слегка видоизмененные конфигурации возбуждения. Наши ощущения никогда в точности не повторяются.

Каждое мгновение мозг реагирует на внешние стимулы небольшими вспышками новой активности, каждая из которых отличается характерной конфигурацией. Эта активность, в свою очередь, создает постоянно меняющуюся внутреннюю среду, на которую мозг также реагирует по-своему. В результате получается система с обратной связью, в которой происходят постоянные изменения.

Внутренняя среда мозга отчасти занята тем, что побуждает нас без конца искать новые стимулы и собирать информацию, особенно о событиях будущего. Сбор информации служит нам не только полезным руководством к действию, но и наградой: он вызывает в нейронах реакции, создающие у нас приятное чувство предвкушения9. Эта жажда информации составляет одно из фундаментальных свойств мозга и проявляется в наших самых базовых реакциях. Даже у людей с полностью разрушенными участками мозга, ответственными за поддержание сознания, взгляд может скользить по окружающему помещению, задерживаясь на движущихся объектах и отслеживая их перемещения. Движения глаз запускаются стволом головного мозга и свидетельствуют о работе сознания не больше, чем движения цветка, поворачивающегося к солнцу. Но, даже зная об этом, трудно избавиться от тяжелого ощущения, когда за тобой следит человек, который, в сущности, уже мертв.

Обратные связи между мозгом и окружающей средой дают нам отличнейший механизм самозагрузки. Компьютерные модели нейронных сетей показывают, что даже простейшая из них может за непродолжительное время достигать поразительных уровней сложности, если запрограммировать ее на воспроизведение выгодных для выживания конфигураций и избавление от невыгодных. Сходным образом развивается активность мозга каждого индивида.

Этот процесс, иногда называемый нейродарвинизмом, гарантирует закрепление конфигураций активности мозга, вызывающих мысли (а через них и формы поведения), полезные для успешного существования нашего организма, и угасание тех, что ему не полезны. Данная система работает не жестко (подавляющее большинство возникающих у нас в мозге форм активности не имеет никакого отношения к выживанию), но в целом, судя по всему, именно так мозг обзаводится способностью осуществлять свои ключевые реакции.

Некоторые из необходимых для этого инструментов заложены на генетическом уровне. Отдельные паттерны активности мозга (даже довольно сложные, вроде механизмов использования языка) наследуются в такой высокой степени, что лишь исключительные аномалии среды могут приводить к нарушениям их развития. Формы активации мозга, сопровождающие, скажем, припоминание того или иного слова, обычно оказываются настолько сходными, например, у десятка испытуемых, что при наложении результатов сканирования работы их мозга можно по-прежнему отчетливо наблюдать общую конфигурацию активности. Именно поэтому исследователи, занимающиеся картированием мозга, могут уверенно говорить о карте работы человеческого мозга в целом, а не только об индивидуальных картах.

Это не значит, что мы мыслим одинаково. Благодаря бесконечно сложным взаимодействиям наследственности и среды на свете нет двух людей с совершенно одинаковым мозгом. Даже генетически идентичные однояйцевые близнецы (клоны одного организма) появляются на свет с разным мозгом, потому что малейших расхождений в среде развития между зародышами оказывается достаточно для возникновения различий в устройстве мозга. В результате кора больших полушарий у близнецов заметно отличается уже в момент рождения, и ее структурная изменчивость неизбежно приводит к различиям в работе мозга. Более того, в момент рождения однояйцевые близнецы отличаются строением мозга даже сильнее, чем впоследствии, что заставляет предположить более сильное влияние генов на поздних этапах развития по сравнению с ранними. В итоге поведение близнецов по мере взросления может становиться не менее, а даже более похожим.

В ходе эмбрионального развития головной мозг возникает из расширения на переднем конце нервной трубки, из которой образуется спинной мозг. Основные отделы головного мозга, в том числе кора больших полушарий, становятся видны не позднее семи недель после зачатия, а к моменту рождения головной мозг младенца содержит уже примерно столько же нейронов (около ста миллиардов), сколько их у взрослого человека.

Однако нейроны в мозге младенца незрелы. Многие аксоны еще не покрыты миелином — своеобразной изоляцией, помогающей передавать по ним сигналы, а связи между нейронами пока немногочисленны. Поэтому обширные области мозга новорожденного, особенно в коре больших полушарий, еще не функционируют. Томографические исследования головного мозга младенцев показывают, что самые активные его области связаны с рефлексами (ствол мозга), чувствительностью (таламус) и движениями (ядра мозжечка).

Среда материнской утробы оказывает существенное влияние на формирование связей в мозге младенца. Дети наркоманок нередко появляются на свет зависимыми от наркотиков, а дети, рождающиеся у матерей, во время беременности потреблявших много чеснока или карри, охотнее других увлекаются острой пищей. Судя по всему, их вкусы формируются под влиянием остаточных компонентов пищи, попадающих в материнскую кровь.

Жизнь в утробе матери дает наглядные примеры неразрывной взаимосвязи генов и среды. Например, у зародыша мужского пола имеются гены, на определенных этапах его развития вызывающие в материнском организме выработку целого каскада гормонов, в том числе тестостерона. Увеличение содержания этих гормонов влияет на мозг зародыша, задерживая развитие одних его частей и ускоряя развитие других. Результатом этих изменений становится мужской путь развития мозга, обеспечивающий формирование мужского полового поведения. Этот путь также приводит ко многим характерным различиям между полами, таким как превосходство девочек в изучении языка и мальчиков в решении пространственных задач. Если мужской зародыш не подвергнется еще в утробе соответствующему воздействию гормонов, мозг с высокой вероятностью разовьется по женской модели, а если воздействию мужской последовательности гормонов подвергнется зародыш женского пола — то по мужской.

Нейроны развивающегося мозга, будто играя в некую подвижную игру, соревнуются друг с другом в поисках команды других связанных друг с другом нейронов, стремясь к ней присоединиться. Каждая клетка должна найти свое место в общей схеме, а если это у нее не получается, она подвергается безжалостному удалению (прунингу), умирая в результате апоптоза (программируемой клеточной смерти). Апоптоз обеспечивает усиление и упорядочивание связей между сохраняющимися нейронами незрелого мозга и не дает ему в буквальном смысле переполниться собственными клетками. За этот процесс «отсечения всего лишнего», при всей его принципиальной важности, порой приходится платить. В числе связей, утрачиваемых в результате его работы, могут быть и такие, которые дают нам те или иные интуитивные навыки, называемые дарованиями. Например, эйдетизм (фотографическая память) вполне обычен среди маленьких детей, однако он обычно исчезает за годы прунинга нейронов. Возможно, неполным апоптозом объясняется и синестезия — «перекрестные» связи, соединяющие ощущения одного типа (например, восприятие голубого цвета) с ощущениями другого (например, восприятие звука определенной высоты), в результате чего одно ощущение автоматически вызывает другое. Апоптоз, который, напротив, выходит из-под контроля и разрушает слишком много связей, считают одной из причин умственной неполноценности, сопровождающей синдром Дауна и аутизм. Возможно, именно поэтому у людей с синдромом Дауна повышена вероятность развития болезни Альцгеймера.

Путь к сознанию

Головной мозг младенца содержит кое-что, чего нет в мозге взрослого человека. Например, в нем имеются связи между слуховой и зрительной зонами коры, а также между сетчаткой и той частью таламуса, в которую поступает информация о звуках. Эти связи, вероятно, и позволяют младенцам «видеть» звуки и «слышать» цвета. Иногда такие способности сохраняются у взрослых (синестезия). Младенцам свойственны бурные проявления эмоций, но те участки мозга, которые связаны у взрослых с сознательным переживанием эмоций, у новорожденных младенцев неактивны. Поэтому проявляемые ими эмоции могут быть бессознательными.

Выражение «бессознательные эмоции» может показаться парадоксальным: что такое эмоции, если не осознанные чувства? Но на самом деле сознательное переживание эмоций чем дальше, тем больше представляется лишь одним небольшим и иногда несущественным элементом системы механизмов выживания, работающих (даже у взрослых) преимущественно на бессознательном уровне.

Отсюда не следует, что травмы, полученные в раннем возрасте, вообще не имеют значения. Даже если бессознательные эмоции не вызывают осознанных ощущений, они вполне могут запечатлеваться в мозге не хуже, чем сознательные. Мы не помним ничего, что происходило с нами примерно до трех лет, потому что до этого времени гиппокамп (область мозга, связанная с формированием долговременной памяти) остается незрелым. Однако эмоциональные воспоминания могут храниться в миндалине — крошечной структуре в глубине мозга, по-видимому функционирующей уже у новорожденных21. От того, как с ребенком обращаются в первые годы жизни с характерной для них потерей памяти, может зависеть даже то, как будут функционировать его гены. Гены крысят, которых хорошо кормят, работают иначе, чем гены их однояйцевых близнецов, о которых заботятся хуже, так что в мозге благополучных крысят происходят изменения, ведущие к уменьшению тревожности. Результаты исследования клеток мозга взрослых самоубийц, в детстве ставших жертвами жестокого обращения, заставляют предположить, что подобные явления свойственны и людям.

По мере взросления продолжается миелинизация аксонов в мозге младенца, и все больше участков мозга оказываются «в сети». Теменные доли коры начинают работать довольно рано, обеспечивая ребенка интуитивным осознанием фундаментальных пространственных свойств окружающего мира. Игра, в которой взрослый закрывает и открывает лицо, увлекает младенцев, чья теменная зона уже работает, потому что, как им известно, закрытое руками лицо не может исчезнуть, но те модули мозга, что однажды позволят им понять, почему, еще незрелы.

Лобные доли по-настоящему «запускаются» примерно в шестимесячном возрасте, благодаря чему у младенцев наблюдаются первые проблески когнитивных способностей. К году лобные доли получают управление над устремлениями лимбической системы. Если предложить годовалому ребенку две игрушки, он выберет одну из них, а не будет пытаться схватить обе. Примерно до года младенцы представляют собой, по выражению одного специалиста по возрастной психологии, «устройства, подобные роботам»: их внимание можно привлечь едва ли не любым зрительным стимулом. После этого возраста у них формируются собственные жизненные планы (отнюдь не всегда согласующиеся с планами окружающих).

Речевые зоны становятся активными на втором году жизни. Зона, ответственная за восприятие речи (зона Вернике), «выходит в сеть» примерно после двенадцати месяцев жизни, а еще примерно через восемнадцать месяцев к ней присоединяется зона, ответственная за способность говорить (зона Брока). Так что в жизни маленьких детей есть непродолжительный период, в течение которого они понимают больше, чем могут сказать. Связанные с этим затруднения, возможно, играют немалую роль в приступах «вредности», характерных для двухлетних детей.

Примерно в то же время, когда активизируются речевые зоны, начинается интенсивная миелинизация префронтальной коры лобных долей. В этот период у детей развивается самосознание: ребенок больше не тычет пальцем в свое отражение в зеркале. А если мазнуть ребенка цветной пудрой, когда он смотрит на себя в зеркало, он просто сотрет этот мазок с лица, а не станет пытаться стереть его с зеркала, как бывает в более раннем возрасте. Самосознание предполагает возникновение внутреннего исполнителя — то самое «я», которое, по словам многих, ощущается как нечто существующее в голове.

Созревание некоторых участков мозга занимает многие годы. Например, ретикулярная формация, играющая важную роль в поддержании внимания, полностью миелинизируется обычно только к периоду полового созревания или позднее. Именно поэтому дети препубертатного возраста отличаются невысокой продолжительностью концентрации внимания. Лобные доли оказываются полностью миелинизированы только у вполне взрослых людей. Эти части мозга отвечают за мышление, рассудок и подавление эмоций, и до их созревания люди в целом больше руководствуются чувствами и меньше — разумом. В связи с этим молодые взрослые эмоциональнее и импульсивнее людей старшего возраста, они сильнее склонны к неоправданному риску и совершению преступлений в состоянии аффекта.

Человеческий мозг пластичнее всего в младенчестве. Из мозга младенца можно удалить целое полушарие, и система связей оставшегося полушария перестроится так, чтобы взять на себя функции их обоих. Обычно ей удается научиться делать даже то, на что в норме способно только другое полушарие. Однако по мере взросления работа мозга распределяется все жестче и дифференцируется все сильнее. К тому времени, когда мы становимся взрослыми, ландшафты головного мозга каждого из нас оказываются настолько своеобразными, что невозможно найти двоих, кто совершенно одинаково смотрел бы на одно и то же. Например, совместный просмотр фильма может вызывать у человеческой пары совершенно разные конфигурации нейронной активности, потому что эти двое будут обращать внимание на разные стороны того, что они видят, и ассоциировать наблюдаемое с какими-то своими мыслями и воспоминаниями. Например, она будет гадать, когда же мытарства влюбленных подойдут к счастливому концу и можно будет поужинать, а он будет тем временем вспоминать бывшую подругу, похожую формой верхней губы на симпатичную героиню фильма.

Именно поэтому эксперименты, которые проводят для выяснения того, какие участки мозга за что отвечают, приходится основывать на выполнении узкоспециальных задач, отличающихся искусственной жесткостью условий. В связи с этим испытуемые, которым приходилось, например, два с лишним часа лежать в позитронно-эмиссионном томографе, не делая ничего, кроме поднимания пальца в ответ на определенный сигнал, вероятно, не раз задумывались, какие открытия можно сделать благодаря этому скучнейшему занятию.

Подобные незатейливые упражнения позволили ученым сделать поистине удивительные открытия. Например, опыты с подниманием пальца, проведенные Крисом Фритом и его коллегами из Университетского колледжа Лондона, позволили выяснить кое-что, до недавнего времени казавшееся одной из вечных тайн жизни: установить источник самостоятельного принятия решений. Исследователям удалось это сделать, разработав методику, позволившую регистрировать в мозге испытуемого несколько процессов, которые, как было известно из предшествующих исследований, проявляются в виде определенных конфигураций активности в известных областях мозга. В данном случае испытуемых просили двигать конкретным пальцем в ответ на поступающий определенный стимул. Выполнение этого задания, как и ожидалось, сопровождалось активностью в соматосенсорной коре (когда стимул был тактильный) и в моторной коре (области, управляющей движениями). Затем задание дополнили элементом, работу которого ученые и пытались локализовать в мозге: произвольной деятельностью. Теперь вместо того, чтобы говорить испытуемому, какой палец поднять, исследователи оставляли этот вопрос на его усмотрение, регистрировали активность мозга, сопровождающую выполнение задания, и выявляли ее отличия от активности, сопровождавшей поднимание заранее определенного пальца.

Разница была налицо: как только участники эксперимента начинали сами принимать решения, «мертвая» область мозга оживала. Элегантная и осторожная постановка эксперимента почти не оставляла сомнений в том, что обнаруженная область мозга и есть та его часть, которая позволяет людям совершать действия по собственной воле.

Но может ли установленная конфигурация активности мозга, задействованной в принятии решения, какой из пальцев поднимать, пролить свет на принятие решений в запутанном и бесконечно более сложном мире, лежащем за стенами нейробиологической лаборатории?

Косвенно — может. Область мозга, в которой была обнаружена зона собственной воли, — это префронтальная кора, часть лобных долей коры больших полушарий, расположенная преимущественно под лобными костями черепа. Повреждения этой области нередко приводят к характерным нарушениям поведения, в том числе к масштабной потере способности к самостоятельному принятию решений. Классический пример — случай Финеаса Гейджа, железнодорожного рабочего, жившего в XIX веке и потерявшего немалую часть переднего мозга, когда в результате взрыва его голову насквозь пробил стальной стержень. Гейдж выжил, но превратился из целеустремленного, трудолюбивого человека в пьяницу и бродягу. Джон Харлоу, его лечащий врач, писал, что после перенесенной травмы Гейдж без конца изобретал планы различных предприятий, но каждый бросал, едва приступив к нему, и казался «по своим интеллектуальным способностям и поведению ребенком, вместе с тем отличающимся брутальной пылкостью сильного мужчины». Дамам советовали избегать его общества. Характерной особенностью нового состояния Гейджа была его полная неспособность контролировать свои поступки.

Но если способность к самостоятельному принятию решений заключена в особом фрагменте ткани мозга, значит, тем, кому ее не хватает, вероятно, просто не повезло, и их можно считать не более чем жертвами нарушения работы одного из модулей мозга. И разумно ли тогда осуждать тех из наших современников, кто ведет себя подобно Финеасу Гейджу? Стоит ли нам быть строгими к тем, кто не может преодолеть свою наркозависимость? Следует ли наказывать преступников-рецидивистов?

Новейшие открытия, касающиеся работы мозга, возобновляют давний спор об этих проблемах. Некоторые формы антиобщественного поведения определенно связаны с повреждениями мозга или нарушениями его работы. Вероятно, следует признать, что будущее скорее за манипуляциями с мозгом таких личностей, чем за практикуемыми сейчас наказаниями или попытками изменить их поведение путем убеждения или принуждения. Если вас передергивает от самой мысли об этом, задумайтесь, что мы делаем с такими людьми сейчас. Что хуже: искусственное изменение психики или длительный тюремный срок?

Как увидеть психику

В прилагаемом к одной из марок магнитно-резонансных томографов видеоролике, демонстрирующем правила техники безопасности, показан человек, который подходит к аппарату с металлическим гаечным ключом в руке. Когда он оказывается в паре шагов от томографа, рука, держащая ключ, внезапно вытягивается вперед: зажатый в ней ключ указывает прямо на притягивающий его прибор. Следующие несколько секунд напоминают эпизод из мультфильма: человек борется за ключ, как будто в другую сторону его тянет незримый противник. Человек приближается к аппарату, и ключ в его руке трепещет, как флаг в аэродинамической трубе, пока не начинает выскальзывать из стиснутых пальцев, устремляясь к входному отверстию томографа. Человек хватает ключ обеими руками и отклоняется назад, но явно не может его удерживать. Инструмент вылетает из рук, попадая в трубу аппарата, где врезается в специально поставленный кирпич. Сила удара столь велика, что кирпич рассыпается на кусочки.

Эти кадры должны показать, как опасно подносить металлические предметы к магнитно-резонансному томографу. По сути, этот аппарат представляет собой огромный кольцевой магнит. Создаваемая им сила притяжения примерно в 140 тысяч раз больше силы земного тяготения. Нетрудно представить, к каким последствиям приведет, например, попытка сканирования с помощью такого прибора организма пациента с кардиостимулятором. Однако если на теле человека и внутри него нет ничего металлического, магнитно-резонансная томография (МРТ), судя по всему, совершенно безопасна: вредных для организма последствий применения этого метода не отмечено.

Высокоэффективные методы сканирования головного мозга, такие как ФМРТ, делают возможным его исследование способами, о которых несколько десятилетий назад никто и не мечтал. Однако картирование мозга началось задолго до изобретения высокотехнологичных приборов для сканирования.

Две основные речевые зоны, по-прежнему входящие в число важнейших ориентиров на карте коры больших полушарий, были обнаружены Брока и Вернике более ста лет назад. Ученым удалось сделать это, исследуя мозг пациентов, страдающих расстройствами речи. Они заметили, что речевые нарушения определенного рода сопряжены с повреждениями одних и тех же участков мозга. Зону, дающую нам способность к членораздельной речи, Брока открыл, препарируя трупы людей, при жизни (обычно после перенесенного инсульта) не способных внятно произносить слова. Классический случай, исследованный Брока, касался человека по имени Тан.

Называли его так потому, что он произносил это слово, когда его спрашивали, как его зовут. То же самое он говорил, когда у него спрашивали, когда он родился, где живет или что ему приготовить на ужин. Он вообще ничего не говорил, кроме «Тан», и при этом прекрасно понимал речь других.

Брока пришлось дождаться смерти Тана, чтобы заглянуть в его мозг и узнать, какой участок был травмирован. Современная аппаратура позволяет нейробиологам находить поврежденные участки нервной ткани еще при жизни пациентов, что значительно ускоряет исследование функций, выполняемых соответствующими структурами в здоровом мозге.

Еще один проверенный временем метод основан на непосредственной стимуляции различных участков мозга и отслеживании эффектов такой стимуляции. Именно этот метод использовали нейрохирурги из Калифорнии, отметившие, что оперируемые ими пациенты-эпилептики начинают веселиться при стимуляции определенных участков мозга, и обнаружившие часть модуля, отвечающего за чувство юмора.

Одним из первых непосредственную стимуляцию мозга стал применять в 50-х годах XX века канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд, картировавший обширные участки коры больших полушарий, прикладывая электроды к разным точкам мозга сотен больных эпилепсией. В ходе этих опытов Пенфилд показал, что вся поверхность нашего тела представлена (как будто нарисована) на поверхности мозга: участок, связанный с локтем, располагается рядом с участком, связанным с предплечьем, тот, в свою очередь, располагается рядом с участком, связанным с плечом, и так далее. Но еще больше Пенфилд прославился открытием того, что стимуляция определенных участков височных долей может вызывать в сознании нечто похожее на яркие воспоминания из детства или обрывки давно забытых мелодий.

Большинство пациентов говорило, что эти воспоминания были похожи на сон, но при этом совершенно отчетливы. «Мне казалось… что я стою в дверях своей школы», — рассказывал молодой человек (21 год). «Я слышал, как мать говорит по телефону и приглашает мою тетю навестить нас вечером, — рассказывал другой. — У нас в гостях были мои племянник и племянница… Они собирались домой, надевали пальто и шапки… это было в столовой… моя мать говорила с ними. Она торопилась — очень спешила».

В то время наблюдения Пенфилда были истолкованы в пользу того предположения, что воспоминания хранятся в мозге в виде отдельных связок (энграмм) и их можно в любой момент вызвать. С тех пор выяснилось, что все не так просто. Долговременная память распределена по всему мозгу и закодирована в тех же участках, где исходно возникали соответствующие ощущения. Например, детские воспоминания о том, как в один солнечный день мы ели мороженое за городом, где пели птицы, хранятся в нескольких сенсорных областях: вкус мороженого — во «вкусовых» областях мозга, ощущение кожей солнечного тепла — в соматосенсорной коре, звуки птичьего пения — в слуховой коре, вид деревьев — в зрительной коре, и так далее. Если исходно мы ощущали все это вместе, то, вызывая в сознании одну из многих составляющих воспоминания, мы, как правило, можем вызвать и остальные, воссоздавая «полное» воспоминание из набора таких составляющих. Пенфилд, по-видимому, стимулировал только один сенсорный аспект памяти, а наблюдал ответ многих.

В свою очередь, область, которую стимулировали у смеявшейся пациентки, как выяснилось, представляет собой лишь один из узлов гораздо более обширного модуля, укорененного в самых простых отделах мозга. Эти маленькие участки, отвечающие, казалось бы, за строго определенные функции, оказываются лишь верхушками глубоко сидящих нейронных конгломератов — вершинами айсберга психики.

Возможно также, что участки, мозга, активирующиеся при выполнении мысленного задания, не сами ответственны за его решение, а просто передают стимулы к действительно связанным с данной задачей участкам. Подобную возможность иллюстрирует анекдот об ученом, который утверждал, что лягушки «слышат ногами». Когда от него потребовали доказательств, он продемонстрировал лягушку, которую приучил прыгать по команде. Показав, как она прыгает, он отрезал ей ноги, после чего вновь стал произносить команду. Лягушка не двинулась с места. «Вот видите! — заключил ученый. — Она меня больше не слышит!»

Еще одна проблема состоит в том, что часть наблюдаемой активности мозга может быть просто отражением интерференции систем, случайными выбросами. Один исследователь обнаружил это, проводя эксперименты с использованием ФМРТ для изучения нейронной активности, задействованной в социальных взаимодействиях. В одном из таких экспериментов исследователь поместил в сканер не живого человека, а пассивный «объект тестирования» — мертвую рыбу. Эта рыба — большая красивая семга — была куплена в местном магазине бесспорно мертвой и никак не реагировала (что неудивительно) на демонстрацию ей «серии фотографий, изображающих людей в различных ситуациях». Однако при изучении томограмм выяснилось, что участок, соответствующий крошечному мозгу рыбы, при этом как будто возбуждался, и это якобы свидетельствовало о том, что рыба все-таки задумывалась над предъявленными ей фотографиями.

Исследователи, занимающиеся визуализацией мозга, прилагают массу усилий, чтобы избегать подобных ловушек, но иногда им это не удается. Есть мнение, что в этой науке пока очень много от золотой лихорадки: исследователи слишком часто стремятся «застолбить» новые выводы и слишком редко пытаются воспроизводить чужие результаты. И все же почва под ногами ученых постепенно твердеет. Разработка стандартных протоколов сканирования, резко сокращающих возможность получения ложных результатов, и общая методология постановки экспериментов, — все это находится под строгим контролем. «Новые френологи» убеждены, что их открытия, в отличие от открытий Франца Галля, выдержат проверку временем.

ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА — это… Что такое ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА?

ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА, боковые отделы передних долей, наибольшая по объему часть головного МОЗГА, вместилище мышления. В связи с тем, что нервы, идущие от обоих полушарий, перекрещиваются, правое полушарие может управлять всеми функциями и ощущениями левой стороны тела, и наоборот. Повреждение полушарий часто приводит к искажению личности.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА
• ПОЛУЭЛЕМЕНТ

Смотреть что такое «ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА» в других словарях:

• ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА — Две симметричных (по крайней мере, внешне – гистологически они, как известно, различаются по множеству аспектов) полушарных половины головного мозга …   Толковый словарь по психологии

• БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА — высшие отделы головного мозга, состоящие из поверхностного слоя коры больших полушарий и глубинных отделов подкорки; покрывают мозжечок и ствол головного мозга. Б. п. г. м. разделены по средней линии на правое и левое полушария, которые в глубине …   Психомоторика: cловарь-справочник

• кора головного мозга —      мозг головной: кора (кора головного мозга) верхний слой полушарий мозга головного, состоящий прежде всего из нервных клеток с вертикальной ориентацией (пирамидные клетки), а также из пучков афферентных (центростремительных) и эфферентных… …   Большая психологическая энциклопедия

• Кровоснабжение головного мозга — Артерии основания мозга …   Википедия

• кора головного мозга — мед. Мозг это самый объемистый из элементов центральной нервной системы. Он состоит из двух боковых частей, полушарий головного мозга, соединенных один с другим, и из нижележащих элементов. Он весит около 1200 г. Два полушария головного мозга… …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

• полушарие головного мозга — мед. Мозг это самый объемистый из элементов центральной нервной системы. Он состоит из двух боковых частей, полушарий головного мозга, соединенных один с другим, и из нижележащих элементов. Он весит около 1200 г. Два полушария головного мозга… …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

• трещины (головного мозга) — мед. Мозг это самый объемистый из элементов центральной нервной системы. Он состоит из двух боковых частей, полушарий головного мозга, соединенных один с другим, и из нижележащих элементов. Он весит около 1200 г. Два полушария головного мозга… …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

• трещины (головного мозга) — мед. Мозг это самый объемистый из элементов центральной нервной системы. Он состоит из двух боковых частей, полушарий головного мозга, соединенных один с другим, и из нижележащих элементов. Он весит около 1200 г. Два полушария головного мозга… …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

• Кора головного мозга — Центральная нервная система (ЦНС) I. Шейные нервы. II. Грудные нервы. III. Поясничные нервы. IV. Крестцовые нервы. V. Копчиковые нервы. / 1. Головной мозг. 2. Промежуточный мозг. 3. Средний мозг. 4. Мост. 5. Мозжечок. 6. Продолговатый мозг. 7.… …   Википедия

• ОПУХОЛИ ГОЛОВНОГО МОЗГА — мед. Опухоли головного мозга опухоли, развивающиеся из вещества головного мозга, его корешков, оболочек, а также метастатического происхождения. Частота Опухоли головного мозга занимают 2 место среди злокачественных новообразований детского… …   Справочник по болезням

Обзор нейрохирурга Анатомия мозга

Мозг выполняет множество важных функций. Это придает смысл тому, что происходит в окружающем нас мире. Через пять органов чувств: зрение, обоняние, слух, осязание и вкус, мозг получает сообщения, часто многие одновременно.

Мозг контролирует мысли, память и речь, движения рук и ног, а также функции многих органов в теле. Он также определяет, как люди реагируют на стрессовые ситуации (т.е. написание экзамена, потеря работы, рождение ребенка, болезнь и т. д.) путем регулирования частоты сердечных сокращений и дыхания. Мозг — это организованная структура, разделенная на множество компонентов, которые выполняют определенные и важные функции.

Вес мозга меняется от рождения до взрослого возраста. При рождении средний мозг весит около одного фунта, а в детстве вырастает до двух фунтов. Средний вес мозга взрослой женщины составляет около 2,7 фунта, тогда как мозг взрослого мужчины весит около трех фунтов.

Нервная система

Нервная система обычно делится на центральную нервную систему и периферическую нервную систему. Центральная нервная система состоит из головного мозга, его черепных нервов и спинного мозга. Периферическая нервная система состоит из спинномозговых нервов, ответвляющихся от спинного мозга и автономной нервной системы (разделенной на симпатическую и парасимпатическую нервную систему).

Клеточная структура мозга

Мозг состоит из двух типов клеток: нейронов и глиальных клеток, также известных как нейроглия или глия.Нейрон отвечает за отправку и получение нервных импульсов или сигналов. Глиальные клетки — это ненейрональные клетки, которые обеспечивают поддержку и питание, поддерживают гомеостаз, образуют миелин и способствуют передаче сигналов в нервной системе. В человеческом мозге количество глиальных клеток превышает количество нейронов примерно в 50 раз. Глиальные клетки — самые распространенные клетки, обнаруживаемые в первичных опухолях головного мозга.

Когда у человека диагностируется опухоль головного мозга, может быть сделана биопсия, при которой патолог извлекает ткань из опухоли для идентификации.Патологи идентифицируют тип клеток, которые присутствуют в этой мозговой ткани, и на основании этой ассоциации называют опухоли головного мозга. Тип опухоли головного мозга и вовлеченные клетки влияют на прогноз и лечение пациента.

Менинги

Мозг расположен внутри костной оболочки, называемой черепной коробкой. Череп защищает мозг от травм. Вместе череп и кости, которые защищают лицо, называются черепом. Между черепом и мозгом находятся мозговые оболочки, которые состоят из трех слоев ткани, которые покрывают и защищают головной и спинной мозг.С самого внешнего слоя внутрь они представляют собой твердую мозговую оболочку, паутинную оболочку и мягкую мозговую оболочку.

Dura Mater: В головном мозге твердая мозговая оболочка состоит из двух слоев беловатой неэластичной пленки или мембраны. Внешний слой называется надкостницей. Внутренний слой, твердая мозговая оболочка, выстилает внутреннюю часть всего черепа и создает небольшие складки или отсеки, в которых части мозга защищены и закреплены. Две особые складки твердой мозговой оболочки называются серповидной и тенториальной.Соколов разделяет правую и левую половину мозга, а тенториум разделяет верхнюю и нижнюю части мозга.

Арахноидальная оболочка: Второй слой мозговых оболочек — паутинная оболочка. Эта оболочка тонкая и нежная, покрывает весь мозг. Между твердой мозговой оболочкой и паутинной оболочкой есть пространство, которое называется субдуральным пространством. Паутинная оболочка состоит из нежной эластичной ткани и кровеносных сосудов разного размера.

Pia Mater: Слой мозговых оболочек, ближайший к поверхности мозга, называется мягкой мозговой оболочкой.Мягкая мозговая оболочка имеет множество кровеносных сосудов, которые проникают глубоко в поверхность мозга. Мягкая мозговая оболочка, покрывающая всю поверхность головного мозга, следует по складкам головного мозга. Основные артерии, снабжающие мозг, обеспечивают мягкую мозговую оболочку кровеносными сосудами. Пространство, разделяющее паутинную оболочку и мягкую мозговую оболочку, называется субарахноидальным пространством. Именно в этой области протекает спинномозговая жидкость.

Спинномозговая жидкость

Спинномозговая жидкость (CSF) находится в головном мозге и окружает головной и спинной мозг.Это прозрачное водянистое вещество, которое защищает головной и спинной мозг от травм. Эта жидкость циркулирует по каналам вокруг спинного и головного мозга, постоянно всасываясь и пополняясь. Жидкость вырабатывается в полых каналах головного мозга, называемых желудочками. Специализированная структура внутри каждого желудочка, называемая сосудистым сплетением, отвечает за большую часть производства спинномозговой жидкости. Мозг обычно поддерживает баланс между количеством абсорбированной спинномозговой жидкости и ее производством.Однако в этой системе могут возникнуть сбои.

Желудочковая система

Желудочковая система разделена на четыре полости, называемые желудочками, которые соединены рядом отверстий, называемых отверстиями, и трубками.

Два желудочка, заключенные в полушарии головного мозга, называются боковыми желудочками (первым и вторым). Каждый из них сообщается с третьим желудочком через отдельное отверстие, называемое отверстием Манро. Третий желудочек находится в центре мозга, а его стенки состоят из таламуса и гипоталамуса.

Третий желудочек соединяется с четвертым желудочком через длинную трубку, называемую Акведуком Сильвия.

СМЖ, протекающая через четвертый желудочек, обтекает головной и спинной мозг, проходя через другую серию отверстий.

Компоненты и функции мозга

Ствол мозга

Ствол мозга — это нижняя часть мозга, расположенная перед мозжечком и соединенная со спинным мозгом. Он состоит из трех структур: среднего мозга, моста и продолговатого мозга.Он служит ретрансляционной станцией, передавая сообщения туда и обратно между различными частями тела и корой головного мозга. Здесь расположено множество простых или примитивных функций, необходимых для выживания.

Средний мозг является важным центром движения глаз, в то время как мост отвечает за координацию движений глаз и лица, восприятие лица, слух и равновесие.

Продолговатый мозг контролирует дыхание, артериальное давление, сердечный ритм и глотание. Сообщения от коры головного мозга к спинному мозгу и нервам, которые отходят от спинного мозга, отправляются через мосты и ствол мозга.Разрушение этих областей мозга вызовет «смерть мозга». Без этих ключевых функций люди не могут выжить.

Ретикулярная активирующая система находится в среднем мозге, мосту, мозговом веществе и части таламуса. Он контролирует уровень бодрствования, позволяет людям обращать внимание на окружающую их среду и участвует в образцах сна.

В стволе мозга берут начало 10 из 12 черепных нервов, которые контролируют слух, движение глаз, лицевые ощущения, вкус, глотание и движения мышц лица, шеи, плеч и языка.Черепные нервы обоняния и зрения берут начало в головном мозге. От моста берут начало четыре пары черепных нервов: нервы с пятого по восьмой.

Мозжечок

Мозжечок расположен в задней части мозга под затылочными долями. Он отделен от головного мозга тенторием (складкой твердой мозговой оболочки). Мозжечок точно настраивает двигательную активность или движение, например тонкие движения пальцев, когда они выполняют операцию или рисуют картину. Он помогает поддерживать осанку, чувство равновесия или равновесия, контролируя тонус мышц и положение конечностей.Мозжечок важен для способности выполнять быстрые и повторяющиеся действия, например, играть в видеоигры. В мозжечке правосторонние аномалии вызывают симптомы на одной и той же стороне тела.

Головной мозг

Головной мозг, составляющий основную часть мозга, делится на две основные части: правое и левое полушария головного мозга. Головной мозг — это термин, который часто используется для описания всего мозга. Трещина или бороздка, разделяющая два полушария, называется большой продольной трещиной.Две стороны мозга соединены внизу мозолистым телом. Мозолистое тело соединяет две половины мозга и передает сообщения от одной половины мозга к другой. Поверхность головного мозга содержит миллиарды нейронов и глии, которые вместе образуют кору головного мозга.

Кора головного мозга имеет серовато-коричневый цвет и называется «серым веществом». Поверхность мозга выглядит морщинистой. Кора головного мозга имеет борозды (маленькие бороздки), трещины (большие бороздки) и выпуклости между бороздками, называемые извилинами.У ученых есть особые названия для выпуклостей и бороздок на поверхности мозга. Десятилетия научных исследований выявили специфические функции различных областей мозга. Под корой головного мозга или поверхностью мозга соединительные волокна между нейронами образуют область белого цвета, называемую «белым веществом».

Полушария головного мозга имеют несколько отчетливых трещин. Расположив эти ориентиры на поверхности мозга, его можно эффективно разделить на пары «долей».»Доли — это просто широкие области мозга. Большой мозг можно разделить на пары лобных, височных, теменных и затылочных долей. Каждое полушарие имеет лобную, височную, теменную и затылочную доли. Каждую долю можно снова разделить. , в области, которые выполняют очень специфические функции. Доли мозга не функционируют в одиночку: они функционируют посредством очень сложных взаимоотношений друг с другом.

Сообщения в мозгу доставляются разными способами. Сигналы передаются по маршрутам, называемым путями.Любое разрушение ткани мозга опухолью может нарушить связь между различными частями мозга. Результатом будет потеря таких функций, как речь, способность читать или способность выполнять простые голосовые команды. Сообщения могут перемещаться от одной выпуклости в мозгу к другой (извилины к извилинам), от одной доли к другой, от одной части мозга к другой, от одной доли мозга к структурам, находящимся глубоко в мозгу, например таламус или из глубоких структур мозга в другую область центральной нервной системы.

Исследования показали, что прикосновение к одной стороне мозга посылает электрические сигналы на другую сторону тела. Прикосновение к моторной области на правой стороне мозга заставит двигаться противоположную или левую сторону тела. Стимуляция левой первичной моторной коры заставит двигаться правую сторону тела. Сообщения о движении и ощущениях переходят к другой стороне мозга и заставляют противоположную конечность двигаться или чувствовать ощущение. Правая часть мозга контролирует левую часть тела и наоборот.Таким образом, если опухоль головного мозга возникает в правой части мозга, которая контролирует движение руки, левая рука может быть слабой или парализованной.

Черепные нервы

Есть 12 пар нервов, которые исходят из самого мозга. Эти нервы отвечают за очень специфические виды деятельности и имеют следующие названия и номера:

1. Обоняние: Запах
2. O ptic: Поля зрения и способность видеть
3. Глазодвигатель: Движения глаз; открывание века
4. Trochlear: Движение глаз
5. Тройник: Ощущение лица
6. Abducens: Движения глаз
7. Лицевая сторона: Закрытие век; Выражение лица; ощущение вкуса
8. Слуховые / вестибулярные: Слуховые; чувство равновесия
9. Glossopharyngeal: Ощущение вкуса; глотание
10. Блуждающий нерв: Глотание; ощущение вкуса
11. Принадлежность : Контроль мышц шеи и плеч
12. Подъязычный: Движение языка

Гипоталамус

Гипоталамус — это небольшая структура, которая содержит нервные связи, которые отправляют сообщения в гипофиз.Гипоталамус обрабатывает информацию, поступающую от вегетативной нервной системы. Он играет роль в контроле над такими функциями, как еда, сексуальное поведение и сон; и регулирует температуру тела, эмоции, секрецию гормонов и движения. Гипофиз развивается из продолжения гипоталамуса вниз и из второго компонента, идущего вверх от неба.

Лопасти

Лобные доли

Лобные доли — самые большие из четырех долей, отвечающих за множество различных функций.К ним относятся двигательные навыки, такие как произвольные движения, речь, интеллектуальные и поведенческие функции. Области, которые вызывают движение в частях тела, находятся в первичной моторной коре или прецентральной извилине. Префронтальная кора играет важную роль в памяти, интеллекте, концентрации, темпераменте и личности.

Премоторная кора — это область, расположенная рядом с первичной моторной корой. Он направляет движения глаз и головы, а также чувство ориентации человека. Область Брока, важная для языковой выработки, находится в лобной доле, обычно с левой стороны.

Затылочные доли

Эти доли расположены в задней части мозга и позволяют людям получать и обрабатывать визуальную информацию. Они влияют на то, как люди обрабатывают цвета и формы. Затылочная доля справа интерпретирует зрительные сигналы из левого зрительного пространства, а левая затылочная доля выполняет ту же функцию для правого зрительного пространства.

Теменные доли

Эти доли одновременно интерпретируют сигналы, полученные из других областей мозга, таких как зрение, слух, моторные, сенсорные функции и память.Память человека и полученная новая сенсорная информация придают значение объектам.

Височные доли

Эти доли расположены на каждой стороне мозга примерно на уровне ушей и могут быть разделены на две части. Одна часть находится внизу (вентрально) каждого полушария, а другая часть — сбоку (сбоку) каждого полушария. Область справа участвует в зрительной памяти и помогает людям узнавать предметы и лица людей. Область слева задействована в вербальной памяти и помогает людям запоминать и понимать язык.Задняя часть височной доли позволяет людям интерпретировать эмоции и реакции других людей.

Лимбическая система

Эта система задействована в эмоциях. В эту систему входят гипоталамус, часть таламуса, миндалевидное тело (активная часть агрессивного поведения) и гиппокамп (играет роль в способности запоминать новую информацию).

Шишковидная железа

Эта железа является выростом задней или задней части третьего желудочка.У некоторых млекопитающих он контролирует реакцию на темноту и свет. У людей он играет определенную роль в половом созревании, хотя точная функция шишковидной железы у людей неясна.

Гипофиз

Гипофиз — это небольшая железа, прикрепленная к основанию мозга (за носом) в области, называемой гипофизарной ямкой или турецким седлом. Гипофиз часто называют «главной железой», потому что он контролирует секрецию гормонов. Гипофиз отвечает за контроль и координацию следующего:

• Рост и развитие
• Функции различных органов тела (т.е. почки, грудь и матка)
• Функция других желез (т. Е. Щитовидной железы, гонад и надпочечников)

Задняя ямка

Это полость в задней части черепа, которая содержит мозжечок, ствол мозга и черепные нервы 5–12.

Таламус

Таламус служит ретрансляционной станцией для почти всей информации, которая приходит и уходит в кору. Он играет роль в болевых ощущениях, внимании и настороженности.Он состоит из четырех частей: гипоталамуса, эпиталамуса, брюшного таламуса и дорсального таламуса. Базальные ганглии — это скопления нервных клеток, окружающие таламус.

Языковые и речевые функции

Как правило, за язык и речь отвечает левое полушарие или часть мозга. Из-за этого его называют «доминирующим» полушарием. Правое полушарие играет большую роль в интерпретации визуальной информации и пространственной обработке.Примерно у одной трети левшей речевая функция может быть расположена в правом полушарии мозга. Людям-левшам может потребоваться специальное обследование, чтобы определить, находится ли их речевой центр с левой или с правой стороны до операции в этой области.

Многие нейробиологи считают, что левое полушарие и, возможно, другие части мозга важны для языка. Афазия — это просто нарушение языка. Определенные части мозга отвечают за определенные функции языкового производства.Существует много типов афазий, каждый из которых зависит от пораженной области мозга и той роли, которую эта область играет в языковом производстве.

В лобной доле левого полушария есть область, называемая областью Брока. Он находится рядом с областью, контролирующей движение мимических мышц, языка, челюсти и горла. Если эта область разрушена, человеку будет трудно воспроизводить звуки речи из-за неспособности двигать языком или лицевыми мышцами для формирования слов. Человек с афазией Брока все еще может читать и понимать устную речь, но испытывает трудности с речью и письмом.

В левой височной доле есть область, называемая зоной Вернике. Повреждение этой области вызывает афазию Вернике. Человек может издавать звуки речи, но они бессмысленны (рецептивная афазия), потому что не имеют никакого смысла.

AANS не одобряет какие-либо виды лечения, процедуры, продукты или врачей, упомянутые в этих информационных бюллетенях о пациентах. Эта информация предоставляется в качестве образовательной услуги и не предназначена для использования в качестве медицинской консультации. Любой, кому нужен конкретный нейрохирургический совет или помощь, должен проконсультироваться со своим нейрохирургом или найти его в своем районе с помощью онлайн-инструмента AANS «Найдите сертифицированного нейрохирурга».

Правое полушарие, левое полушарие: неправильное название

Человеческий мозг в основном симметричен и разделен посередине: правое полушарие головного мозга получает сенсорную информацию от левой стороны тела и направляет ее движения, в то время как левое полушарие управляет соответствующими функциями правой стороны.

Симметрия заходит так далеко, но есть и отличия. Однако в последние годы две стороны мозга стали символизировать две стороны человеческой природы; левое полушарие полушарие приветствовалось (или осуждалось) как «логическое», «аналитическое и интеллектуальное», а «интуитивное» правое полушарие — как олицетворение эмоций и творчества.За этим последовало множество популярных книг, образовательных стратегий и даже терапевтических вмешательств, обещающих улучшить способности и облегчить психические расстройства за счет оптимизации функций одной или другой стороны коры головного мозга.

Реальность не так проста — и гораздо интереснее. И, как и многое в нейробиологии, до конца не изучено.

Из рук в мозг

Происхождение церебральной асимметрии неясно, но может сводиться к эволюционному преимуществу в эффективности: размещение определенной когнитивной функции в компактной области на одной стороне мозга освобождает нервное пространство для других функций с другой и снижает частоту ошибки передачи.

Какой бы ни была причина, наиболее очевидным проявлением латерализации мозга является ручность. Около 90 процентов людей — правши: они гораздо лучше контролируют тонкие движения правой рукой, чем левой, и преимущественно используют правую руку для большинства действий. Остальные десять процентов — левши или владеют обеими руками.

До недавнего времени ученые считали, что рука (и, предположительно, церебральная асимметрия, лежащая в ее основе), исключительно человеческая. Но стало ясно, что эквиваленты на самом деле довольно широко распространены: например, около 65 процентов шимпанзе используют правую руку для выполнения сложных задач, а 90 процентов попугаев поднимают предметы левой ногой.

Что касается психической функции, первое изученное и наиболее задокументированное последствие асимметрии мозга связано с языком. После наблюдения, что инсульт или травма левой части мозга часто нарушает способность говорить, около 150 лет назад врач Поль Брока определил область в левой лобной доле как ключевую для речи. Примерно через десять лет после открытия «области Брока» невролог Карл Вернике локализовал способность понимать слова в другой части левого полушария, верхней височной доле: «области Вернике».”

Хотя две стороны мозга примерно равны по размеру, у большинства людей эти части левого полушария немного больше.

Но, как и в случае с руками, несоответствие в размерах и доминирование языка в меньшинстве обращены вспять; примерно для 30 процентов левшей правое полушарие управляет этим. То же самое касается примерно 3% правшей. В другом значительном меньшинстве контроль над языком, по-видимому, более равномерно распределен между полушариями. Функции, в которых обычно преобладает правое полушарие, потребовалось больше времени для определения и менее выражены, чем доминирование языка.

Эта сторона кажется особенно важной для пространственной ориентации — люди с травмой правого полушария часто теряются даже в знакомой обстановке и могут потерять способность рисовать. Похоже, что он играет решающую роль в регулировании агрессии (как у животных, так и у людей) и сильных эмоций.

Имеются данные, позволяющие предположить, что самосознание и способность понимать, что ментальная жизнь других — их эмоции, отношения и убеждения — похожи на наши собственные, также опосредуются правым полушарием.Юмор и нюансы метафоры якобы также зависят от правого полушария мозга, в то время как способность фокусировать внимание и следовать последовательным указаниям ассоциируется с левым.

Более целостное изображение

Но латерализация — это еще не все. Даже в языке: инсульт или травма правой части мозга обычно ухудшают способность понимать эмоциональные аспекты речи (например, разницу между декларативным, вопрошающим или ироническим утверждением), передаваемыми интонацией и фразировкой.Таким образом, чтобы полностью понимать язык, необходимо, чтобы обе стороны мозга работали вместе.

В конце концов, полушария на самом деле не разделены: связь между ними обеспечивается комиссуральными волокнами, широкими трактами белого вещества, по которым из стороны в сторону проходит постоянный поток нейронных сообщений. Самым заметным из них является мозолистое тело, но меньшие комиссуральные тракты также соединяют полушария.

Помимо значений макроанатомии, наш все более детальный взгляд на латерализацию отражает более общую эволюцию в нашем понимании того, как работает мозг: в то время как некоторые основные функции могут быть разумно локализованы в «модулях» или определенных областях (таких как зрительная и слуховая). cortices), более сложные функции, такие как когнитивные способности, обычно связанные с правым и левым полушарием, лучше объяснить с точки зрения сетей, которые могут распространяться на большие области мозга.

Music предлагает наглядный пример. Способность воспроизводить музыку и реагировать на нее традиционно приписывается правому полушарию мозга, но обработка таких музыкальных элементов, как высота звука, темп и мелодия, затрагивает ряд областей, в том числе некоторые в левом полушарии (что, по-видимому, подчиняет восприятие ритм). Было даже высказано предположение, что опытные музыканты используют левое полушарие мозга больше при реагировании на музыку, чем музыкально наивные, и что части левого полушария могут играть ключевую роль в понимании эмоционального аспекта музыки.

Творческий мозг

Возможно, наиболее соблазнительное и стойкое убеждение в латерализации мозга состоит в том, что правое полушарие является творческой стороной — настолько, что «правое полушарие» стало своего рода сокращением от слова «творческий». Но творчество остается неуловимым явлением, которое не поддается простому объяснению. Действительно, есть свидетельства того, что определенная область правого полушария активируется в определенных видах творческого прорыва — в момент озарения «ага», в котором ответ на проблему появляется внезапно и без осознанного знания шагов, которые привели к

там.Но кажется, что процесс решения проблем, ведущий к инсайту, зависит от более широко распределенной корковой сети.

Более того, исследования показывают, что другое проявление творчества, способность придумывать истории, объединять несвязанные объекты или явления в связное повествование, в основном зависит от левого полушария.

Может случиться так, что вместо того, чтобы отражать доминирование одного полушария над другим, творчество, по сути, представляет собой яркую демонстрацию их способности работать вместе.Степень латеральности, по-видимому, различается у разных людей: когнитивные функции могут быть резко разделены между левой и правой сторонами одного мозга и более равномерно распределены в других. Если, как многие считают, творчество зависит от способности интегрировать информацию, оно должно процветать в последнем состоянии, когда общение и взаимодействие между полушариями наиболее устойчивы.

Поскольку мозг левшей, как правило, менее латерализован, чем у правшей, это может объяснить наблюдение, что левши как группа склонны быть более креативными.

Загрузите эту страницу в формате PDF

Cerebrum — обзор | Темы ScienceDirect

Функциональная нейроанатомия

Мозг условно делится на четыре отдельные области: головной мозг, промежуточный мозг, мозжечок и ствол мозга.

Головной мозг состоит из коры (лобной, теменной, затылочной, височной доли; eSlide 44.1 ), базальных ганглиев и лимбической системы. Лобная доля контролирует движения скелета, исполнительную функцию и выражение поведения.Теменная доля получает соматические ощущения, пространственное познание (особенно недоминантную сторону) и вмещает некоторые оптические излучения. Височная доля отвечает за слух и обонятельную функцию, а также содержит оптическое излучение. Затылочная доля получает оптическое излучение, а поражения затылочной доли вызывают нарушение зрения. Поскольку оптическое излучение проходит через теменную и височную доли, верхняя или нижняя контралатеральная потеря зрения может произойти из-за инсульта, поражающего теменную или височную долю, соответственно.

Промежуточный мозг состоит из таламуса, гипоталамуса, гипофиза и шишковидной железы. Таламус связан со всеми основными областями мозга. Он получает сенсорную информацию от лица и тела, прежде чем она передается в головной мозг, действуя как «переключатель». Таламус также играет важную роль во сне и бодрствовании. Гипоталамус контролирует функции, связанные с основным выживанием, включая голод, жажду, вегетативные и эндокринные функции. Мозжечок участвует в точной настройке движения и равновесия.

Ствол мозга состоит из среднего мозга, моста и продолговатого мозга. Ствол мозга отвечает за жизненно важные функции, включая дыхание, кровообращение, бодрствование и глотание. Этим объясняется высокий уровень ранней смертности пациентов с инсультом ствола мозга. Гейтс описал правило четырех относительно структур ствола мозга и соответствующих функций ( eSlide 44.2 ). Четыре продольных структуры по средней линии, начинающиеся с буквы «М», и четыре продольных структуры в латеральной, начинающейся с буквы «S» (Таблица 44.1). Ядра черепных нервов представляют собой горизонтальные структуры, расположенные в среднем мозге (III, IV), мостах (V, VI, VII, VIII) и продолговатом мозге (IX, X, XI, XII). Средний мозг включает координацию движений глаз. В мозговом веществе находятся моторные пути (кортикоспинальный тракт), которые пересекаются в этом месте и отвечают за движение противоположной стороны тела. Комбинированное обследование продольных и горизонтальных структур помогает диагностировать синдромы мозгового инсульта ( eSlide 44.2 ).

Картирование мозга

Головной мозг, самая большая часть человеческого мозга, связан с функционированием более высокого порядка, включая контроль произвольного поведения. Мышление, восприятие, планирование и понимание языка — все это находится под контролем головного мозга.

На верхнем изображении показаны четыре основных отдела коры головного мозга: лобная доля, теменная доля, затылочная доля и височная доля.Такие функции, как движение, контролируются моторной корой, а сенсорная кора получает информацию о зрении, слухе, речи и других органах чувств. На нижнем изображении показано расположение основных внутренних структур мозга.

Головной мозг разделен на два полушария — правое полушарие и левое полушарие. Эти два полушария соединяет пучок волокон, называемый мозолистым телом. Два полушария сообщаются друг с другом через мозолистое тело.

Внешний слой головного мозга покрывает слой ткани, называемый корой головного мозга.Из-за серого цвета кору головного мозга часто называют серым веществом. Морщинистый вид человеческого мозга также можно отнести к характеристикам коры головного мозга. Более двух третей этого слоя загибают в бороздки. Канавки увеличивают площадь поверхности мозга, что позволяет включать гораздо больше нейронов.

Функцию коры головного мозга можно понять, условно разделив ее на зоны, как в географическом расположении континентов.

Лобная доля отвечает за инициирование и координацию двигательных движений; более высокие когнитивные навыки, такие как решение проблем, мышление, планирование и организация; и для многих аспектов личности и эмоционального макияжа.

Теменная доля отвечает за сенсорные процессы, внимание и язык. Повреждение правой стороны теменной доли может привести к затруднениям в перемещении по пространствам, даже знакомым. Если травмирована левая сторона, способность понимать устную и / или письменную речь может быть нарушена.

Затылочная доля помогает обрабатывать визуальную информацию, включая распознавание форм и цветов.

Височная доля помогает обрабатывать слуховую информацию и интегрировать информацию от других органов чувств. Нейробиологи также считают, что височная доля играет роль в кратковременной памяти через формирование гиппокампа и в приобретенных эмоциональных реакциях через миндалину.

Все эти структуры составляют передний мозг. Другие ключевые части переднего мозга включают базальные ганглии, которые представляют собой ядра головного мозга глубоко в коре головного мозга; таламус; и гипоталамус.Ядра головного мозга помогают координировать движения мышц и поощряют полезное поведение; таламус передает большую часть сенсорной информации коре головного мозга после того, как помогает расставить приоритеты; гипоталамус — это центр управления аппетитом, защитным и репродуктивным поведением, а также бодрствованием во сне.

Средний мозг состоит из двух пар небольших холмов, называемых бугорками. Эти наборы нейронов играют решающую роль в зрительных и слуховых рефлексах и в передаче этого типа информации в таламус.В среднем мозге также есть кластеры нейронов, которые регулируют активность в обширных частях центральной нервной системы и считаются важными для механизмов вознаграждения и настроения.

Задний мозг включает мост и продолговатый мозг, которые контролируют дыхание, сердечный ритм и уровень глюкозы в крови.

Другая часть заднего мозга — мозжечок, который, как и большой мозг, также имеет два полушария. Два полушария мозжечка помогают контролировать движения и когнитивные процессы, которые требуют точного определения времени, а также играют важную роль в обучении по Павлову.

Спинной мозг является продолжением головного мозга через позвоночный столб. Он получает сенсорную информацию от всех частей тела ниже головы. Он использует эту информацию, например, для рефлекторных реакций на боль, а также передает сенсорную информацию в мозг и его кору головного мозга. Кроме того, спинной мозг генерирует нервные импульсы в нервах, которые контролируют мышцы и внутренние органы, как посредством рефлекторной активности, так и посредством произвольных команд из головного мозга.

Brain — Better Health Channel

Спинной мозг соединяет головной мозг с сенсорными и двигательными нервами тела. Головной и спинной мозг покрыты оболочками (мозговыми оболочками) и питаются специальной жидкостью, называемой спинномозговой жидкостью. В среднем мозг взрослого человека весит от одного до двух килограммов.

Нейроны

• Тело клетки (сома)
• Длинный «хвост» (аксон)
• Ветвление крошечных выступов (дендритов), которые соединяются с другими нейронами.

Основные компоненты

• Ствол головного мозга
• Мозжечок
• Таламус
• Головной мозг (включая кору головного мозга и два полушария)
• Мозолистое тело.

Ствол головного мозга

• продолговатый мозг — отвечает за функции вегетативной нервной системы, такие как дыхание, сердцебиение и пищеварение.
• Pons — регулирует сон, бодрствование и дыхание.
• Средний мозг — контролирует рефлексы слуха и зрения (реакция вздрагивания) и вырабатывает химическое вещество мозга, дофамин, который важен для регулирования движения.

Мозжечок

Таламус

Головной мозг, кора головного мозга и полушария головного мозга

Кора головного мозга складывается сама по себе; это обеспечивает характерные гребни и впадины мозга.Связи между нейронами и удаленными ядрами осуществляются множеством аксонов, образующих «белое вещество». Правое и левое полушария делятся на четыре доли. К ним относятся:

• Фронтальный — расположен за лбом. Функции включают сознание, мышление, эмоции, язык и память.
• Теменная — расположена на макушке и задней части головы. Эти доли обрабатывают информацию от сенсорных нервов и способствуют произвольным движениям.
• Височная — расположена над каждым ухом. Функции включают память и обработку звуков, распознавание лиц, распознавание сложных объектов и мультисенсорную интеграцию.
• Затылочная область — расположена на затылке. Основная функция — интерпретация сенсорной информации от глаз.

Corpus callosum

Другие важные структуры

• Гипоталамус — расположен под таламусом. Эта структура играет важную роль в регулировании многих телесных процессов, включая температуру, жажду, голод, сон и либидо. Он работает рука об руку с другой структурой мозга — гипофизом. Гипофиз считается «главной железой» эндокринной (гормональной) системы.
• Лимбическая система — состоит из различных структур, включая гиппокамп и миндалину.Эта примитивная область мозга отвечает за основные эмоции, такие как гнев, счастье и сексуальное желание.

Ряд нарушений

• Заболевания, поражающие нервную систему , такие как болезнь Паркинсона, рассеянный склероз или болезнь Альцгеймера.
• Опухоли — рост обычно начинается в клетках мозговых оболочек, глиальных клетках мозжечка или полушарий головного мозга или в гипофизе.
• Инсульт — разрыв кровеносного сосуда в головном мозге или закупорка кровеносных сосудов.
• Врожденные дефекты — включая генетические нарушения, такие как синдром Дауна, или проблемы развития, вызванные потреблением матерью алкоголя или наркотиков во время беременности.
• Травма — например, удар по голове или проникающее ранение.
• Наркотики — включая алкоголь. Некоторые препараты являются нейротоксинами (ядовиты для нервных клеток).
• Недостаток кислорода — клетки мозга могут быть повреждены или убиты из-за недостатка кислорода, например, в случае почти утопления.

Симптомы болезни

• Проблемы с речью
• Проблемы с глотанием
• Паралич или слабость
• Онемение
• Тремор
• Потеря равновесия или координация
• Потеря некоторых чувств, таких как зрение или чувство
• Проблемы со зрением
• Головокружение
• Изменения личности
• Сильные изменения настроения
• Спутанность сознания
• Проблемы со сном
• Потеря памяти.

Диагностика и лечение

Лечение зависит от причины. В некоторых случаях степень повреждения и долгосрочной потери функции зависит от скорости оказания первой помощи. Например, если человек подозревает, что у него инсульт, и немедленно обращается за медицинской помощью, кровотечение и связанные с ним деструктивные эффекты можно быстро остановить.Как правило, дети лучше восстанавливаются после черепно-мозговой травмы или повреждения, потому что их развивающийся мозг более гибок, чем у взрослых.

Куда обратиться за помощью

• Ваш врач
• Невролог
• Brain Foundation Victoria Тел. 1300 886 660 или (02) 9437 5967

Что следует помнить

• Основные компоненты мозга включают ствол мозга, мозжечок, таламус, головной мозг и мозолистое тело.
• Мозг может быть поражен широким спектром заболеваний и событий, таких как травмы, заболевания нервной системы, инсульт и опухоли.
• Конкретные симптомы или нарушения функционирования зависят от того, какие области мозга поражены.

Определение, схема, функции и многое другое

Головной мозг — это самая верхняя часть мозга. Он состоит из двух полушарий, разделенных центральной трещиной.

Сам головной мозг содержит основные доли мозга и отвечает за получение и придание значения информации от органов чувств, а также за управление телом.

Однако головной мозг не составляет всего мозга.Мозжечок и ствол мозга расположены ниже головного мозга и работают вместе с ним, чтобы контролировать произвольные действия в теле.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о головном мозге, в том числе о его различных элементах и ​​о том, как они работают вместе.

Интерактивная карта тела ниже показывает мозг и головной мозг внутри. Нажмите на нее, чтобы узнать больше о мозге и его различных частях.

Головной мозг, или конечный мозг, представляет собой большую верхнюю часть мозга. Он разделен на два полушария.В человеческом черепе головной мозг расположен над стволом мозга, а мозжечок — под задней частью.

Сам головной мозг имеет несколько отделов, которые нейробиологи обычно используют для классификации функций различных областей.

Разделы ниже описывают эти подразделения более подробно.

Кора головного мозга

Кора головного мозга — это самый внешний слой головного мозга или его серого вещества. У человека это серое вещество имеет неровную поверхность с множеством складок.Гребни, называемые извилинами и впадинами, или складки, называемые бороздами, помогают увеличить площадь поверхности коры головного мозга.

В коре головного мозга также расположены четыре основные доли:

• лобная доля
• теменная доля
• затылочная доля
• височная доля

Каждая из этих долей имеет два участка, разделенных центральной щелью в мозг.

Поскольку в головном мозге нет других отчетливых отделений, нейробиологи разделяют доли примерно на основе основных складок в этой области.

Основные складки включают:

• Центральная борозда: Она разделяет лобную и теменную доли.
• Прецентральная извилина: Это выступ прямо перед центральной бороздой, который нейробиологи используют для идентификации первичной моторной коры.
• Постцентральная извилина: Это выступ сразу за центральной бороздой, который нейробиологи используют для идентификации первичной соматосенсорной коры.
• Боковая борозда: Она отделяет височную долю от лобной и теменной долей.
• Верхняя височная извилина: Это гребень ниже боковой борозды, где мозг сначала получает и обрабатывает информацию.

Пятая доля, называемая островковой долей, расположена внутри боковой борозды.

Белое вещество

Под корой головного мозга лежат более глубокие структуры, часто известные как белое вещество. Это включает в себя соединительные структуры, такие как нервные волокна, называемые аксонами, которые помогают соединяться и передавать данные в различные области коры головного мозга.

Полушария

Трещина разделяет головной мозг на правое и левое полушария. Каждое полушарие контролирует процессы на противоположной стороне тела.

В общем, это означает, что правая часть мозга получает и управляет сигналами от левой стороны тела, а левая часть мозга получает и управляет сигналами с правой стороны тела.

Кроме того, хотя оба полушария контролируют множество функций, некоторые функции выполняются преимущественно в одном или другом.

Например, как правило, левое полушарие управляет такими функциями, как речь, письмо и математика. Правое полушарие, как правило, контролирует такие аспекты творчества, как искусство и музыкальные навыки.

Другие структуры

Ниже приведены некоторые другие структуры, расположенные в головном мозге.

Артерии

Головной мозг также содержит различные наборы артерий, снабжающих мозг кровью, разделенных на переднюю, среднюю и заднюю ветви.Каждая ветвь помогает снабжать кровью разные области мозга.

Обонятельная луковица

Обонятельная луковица находится под лобной долей и доставляет информацию непосредственно в кору для интерпретации.

Миндалевидное тело

Миндалевидное тело является основным компонентом лимбической системы. Он управляет автоматическими реакциями, например реакцией «бей или беги», у людей.

Гиппокамп

Структура височной доли, гиппокамп играет роль в обучении и памяти.

В самом головном мозге находятся четыре основные доли, и каждая доля имеет свой собственный набор функций. Таким образом, хотя головной мозг в целом контролирует множество функций в организме, это в основном связано с функцией каждой отдельной доли и взаимодействием между ними.

В целом головной мозг контролирует все произвольные действия. Это также центр управления для:

• сенсорной обработки
• управления эмоциями
• управления двигателем
• личности
• обучения
• решения проблем
• языка и речи
• визуальной информации
• пространственной информации
• познания и высшей мысли
• воображение
• творчество
• интерпретация музыки

Области головного мозга отвечают за получение и интерпретацию большей части физического мира вокруг тела.

В разделах ниже подробно описывается, какой лепесток управляет какими процессами.

Лобная доля

• речь
• поведение и личность
• эмоции
• движение тела
• интеллект и самосознание

Теменная доля

• язык и использование символов
• зрительное восприятие
• ощущение прикосновения и боль
• придание значения сигналам другой сенсорной информации

Височная доля

• память
• слух
• понимание языка
• организация и закономерности

затылочная доля

• свет
• движение цвета
• пространственная ориентация

Островная доля

• гомеостаз
• сострадание и сочувствие
• самосознание
• когнитивная функция
• социальный опыт

Хотя головной мозг и мозжечок кажутся похожими, у них разные функции внутри мозга.

Мозжечок находится ниже головного мозга. Он работает напрямую со структурами головного мозга, чтобы координировать такие функции, как осанка и равновесие. Он также посылает сигналы для управления мышечными движениями.

Устойчивое повреждение мозжечка может привести к нарушению равновесия или походке.

Узнайте больше о мозжечке здесь.

Поскольку головной мозг составляет большую часть мозга и контролирует все произвольные действия, повреждение этой области может привести к обширным и разнообразным последствиям.

По сути, любое заболевание, поражающее мозг, может вызывать дисфункцию в одной или нескольких областях головного мозга.

Тип и степень повреждения зависит от его серьезности и от того, где именно в мозгу оно происходит. Повреждение в результате таких инцидентов, как ишемический инсульт, может произойти в любом месте головного мозга и вызвать длительную дисфункцию в этой области.

Другие причины повреждения головного мозга включают несчастные случаи, травмы или другие хронические проблемы, вызывающие атрофию или повреждение ткани мозга.

Головной мозг — это основная часть головного мозга. Он состоит из двух полушарий, каждое из которых имеет четыре основных доли. Головной мозг отвечает за произвольные действия, а также за формирование мысли.

Различные доли головного мозга получают и контролируют различные функции организма, хотя доли также работают вместе, чтобы выполнять множество функций.

Дисфункция может возникнуть в одной или нескольких областях из-за травмы или хронического состояния здоровья.

Головной мозг — это не весь мозг.Другие структуры, такие как мозжечок и ствол мозга, играют роль в различных функциях мозга в целом.

Полушария головного мозга: коммуникация и управление левым и правым полушариями — видео и стенограмма урока

Полушария головного мозга

Представим, что мы нейрохирурги. Это может быть для вас немного страшно и противно, но я избавлю вас от действительно кровавых подробностей.

Чтобы добраться до мозга, мы сначала сбриваем волосы пациента. Затем мы разрезаем кожу на верхней части черепа.После удаления определенных частей кости мы прорезали поверхностный слой, покрывающий мозг, и увидели бы прямо перед нашими глазами сам мозг. То, что мы видим прямо перед собой, известно как кора головного мозга . Кора головного мозга имеет слегка серый цвет, потому что в ней, что неудивительно, много серого вещества . Серое вещество содержит тела нервных клеток, и тела нервных клеток отвечают за многие вещи, в том числе:

• Поддержание нервных клеток в живых за счет выработки энергии и белка
• Хранение информации с помощью процесса, который мы называем памятью
• Обработка и понимание информации, поступающей от ваших органов чувств, таких как зрение и обоняние

Вы также заметите, что в полушариях головного мозга, в правом и левом полушариях вашего мозга, есть действительно большое углубление, проходящее прямо посередине мозга, разделяющее его на правую и левую половины. Большая щель, отделяющая левое полушарие мозга от правого полушария, известна как продольная трещина .

Мозолистое тело: структура и функции

Если бы мы сунули руки в продольную щель, чтобы попытаться отделить левое и правое полушария от центра, мы бы увидели, что мы не можем полностью отделить полушария головного мозга. отдельно.Это будет очень белая структура, удерживающая вместе две половины полушарий головного мозга. Эта структура также помогает двум полушариям вашего мозга общаться друг с другом; оно называется мозолистое тело . Опять же, мозолистое тело позволяет правому и левому полушариям головного мозга общаться друг с другом.

Если вам интересно, почему мозолистое тело такое белое, это потому, что оно состоит из белого вещества , а белое вещество состоит из частей нервных клеток, которые позволяют передавать сигналы между двумя точки.Белое вещество — это, по сути, магистраль, по которой электрические сигналы между телом нервной клетки в одной области серого вещества перемещаются к телу нервной клетки в другой области серого вещества. Подумайте об этом так: ваше серое вещество — это что-то вроде вашего интернет-модема или вашего компьютера, а белое вещество — это кабель, соединяющий их. Без белого вещества было бы намного труднее сигнализировать и передавать информацию, важную для таких вещей, как формирование памяти и движение мышц.

Теперь все должно иметь смысл.Мозолистое тело соединяет каждое из двух полушарий мозга. Мозолистое тело также состоит из белого вещества. Поскольку белое вещество обеспечивает связь, а мозолистое тело состоит из этого белого вещества, должно быть понятно, что мозолистое тело, таким образом, позволяет полушариям вашего мозга общаться друг с другом.

Имея все это в виду, теперь вы сможете понять, как все работает вместе в целом. Например, небольшое тело нервной клетки в сером веществе вашего левого полушария, коре головного мозга, может захотеть вовлечь тело нервной клетки, расположенное в сером веществе коры головного мозга вашего правого полушария.Как тело левой нервной клетки взаимодействует с телом правой нервной клетки, чтобы, скажем, формировать память? Он использует белое вещество! Тело нервной клетки в левом полушарии будет посылать сигнал через белое вещество через мозолистое тело, чтобы передать сообщение телу нервной клетки, расположенному в правом полушарии мозга.

Когда мы разделяем мозг пополам

В некоторых неудачных случаях определенное заболевание приводит к значительному недопониманию между нервными клетками и полушариями головного мозга, что приводит к припадкам — состоянию, известному как эпилепсия.Иногда это заболевание можно вылечить только хирургическим путем. При хирургической процедуре, известной как мозолистое тело, мозолистое тело разрезают пополам, чтобы попытаться вылечить это состояние. Хотя технически мы не разделяем наш мозг пополам, эта процедура перекрывает канал связи между левым и правым полушариями мозга, чтобы минимизировать негативные последствия эпилепсии.

Резюме урока

Имея это в виду, давайте рассмотрим важные моменты этого урока.Как и тот факт, что общение между людьми важно, так и в мозгу — структуре, которая в первую очередь позволяет вам общаться.

Ваш кора головного мозга состоит из совокупности тел нервных клеток, известных как серое вещество . Кроме того, в вашем мозгу есть большая бороздка, называемая продольной щелью , которая разделяет левое и правое полушария вашего мозга.

Если бы вы воткнули ручку в середину этой продольной трещины как можно глубже, вы бы попали в структуру, называемую мозолистым телом.Само мозолистое тело состоит из белого вещества , которое позволяет вашим нервным клеткам передавать информацию из точки А в точку Б. Это помогает объяснить, почему мозолистое тело помогает левому полушарию мозга общаться с правое полушарие мозга.

Результаты обучения

По завершении этого урока вы должны уметь:

• Описывать кору головного мозга, серое вещество, белое вещество, продольную трещину и мозолистое тело
• Понять, как полушария мозга взаимодействуют друг с другом
• Объясните, как и почему иногда отрезают мозолистое тело хирургическим путем