Строение головного мозга

Головной мозг — это передний отдел ЦНС, расположенный в полости черепа. Его масса у взрослого человека составляет 1400—1600 г, у новорожденного — 330—400 г.

Основные отделы головного мозга: продолговатый мозг, мост, мозжечок, средний мозг, промежуточный мозг и большие полушария (конечный мозг). Снаружи мозг покрыт тремя соединительными оболочками, в которых проходят кровеносные сосуды. Полости мозга — желудочки — являются продолжением спинного мозга и заполнены цереброспинальной жидкостью (ликвором).

Белое вещество образует проводящие пути, связывающие разные отделы головного мозга и осуществляющие связь со спинным мозгом. Серое вещество расположено в виде скоплений — ядер — внутри белого вещества, а также покрывает мозжечок и образует кору больших полушарий. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

Ствол мозга образован продолговатым мозгом, мостом и мозжечком.

134

Продолговатый мозг имеет длину около 28 см. Его главная функция — проводниковая. Восходящие пути идут к таламусу и мозжечку. Нисходящие пути от двигательных областей коры больших полушарий, среднего мозга и мозжечка идут к моторным центрам спинного мозга.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга. Здесь центральный канал спинного мозга расширяется и образует большую полость — четвертый мозговой желудочек. На его дне находятся скопления нейронов, образующих рефлекторные центры продолговатого мозга. Это ядра черепно-мозговых нервов, регулирующих важнейшие физиологические процессы — дыхание, частоту сердечных сокращений, сужение и расширение сосудов, сосание, жевание, глотание, рвоту, кашель, чихание, а также тонические рефлексы, в том числе связанные с поддержанием равновесия.

Ядра продолговатого мозга начинают формироваться еще во внутриутробном периоде и к рождению уже сформированы. К 7 годам их созревание заканчивается. Повреждение продолговатого мозга приводит к мгновенной смерти.

Центральную часть продолговатого мозга занимает ретикулярная формация (от лат. reticulum — сеточка) — это сеть сильно ветвящихся вставочных нейронов. Она выполняет координирующую функцию, пропуская в высшие отделы мозга только важную в данный момент информацию. Сеченов показал, что раздражение нисходящих участков ретикулярной формации тормозит многие спинномозговые рефлексы. Ретикулярные нейроны участвуют также и в поддержании кровяного давления, регуляции дыхания и других функций.

Варолиев мост и мозжечок объединяются в задний мозг.

Варолиев мост расположен сразу за продолговатым мозгом и представлен толстым пучком волокон. Его образуют восходящие и нисходящие пути и ретикулярная формация. Центральной полостью моста является верхняя часть четвертого желудочка с локализованными в нем черепно-мозговыми нервами (тройничным, отводящим, лицевым). Варолиев мост передает информацию из спинного мозга в отделы головного и связывает полушария мозжечка, координируя движения мышц на обеих сторонах тела.

Мозжечок состоит из двух полушарий, по форме напоминающих шишки, разделенных червем. Сверху он покрыт корой (от 1—2,5 мм). Серый слой коры образован телами нервных клеток нескольких видов (клетки Пуркинье, звездчатые, корзинчатые и др.). Глубже лежит масса нервной ткани, образованной нервными волокнами, связывающими мозжечок с продолговатым и высшими отделами мозга.

Внутри белого вещества есть 4 ядра серого вещества. К мозжечку приходят импульсы от всех мышц, которые раздражаются при движении тела. Поэтому мозжечок координирует движения и контролирует сокращение мышц. Его повреждение не приводит параличу, но нарушает мышечную координацию (птица не может летать, а человек — вдеть нитку в иголку).

К мозжечку поступает информация и от других сенсорных систем — зрительной, слуховой, соматосенсорной. Он также участвует в регуляции вегетативных функций (сердечно-сосудистой системы, дыхания, терморегуляции).

У новорожденных мозжечок развит слабо. Наиболее интенсивно он растет на первом году жизни, к 15 годам достигает размеров взрослого человека.

Средний мозг находится впереди мозжечка и соединяет задний мозг с передним. К нему относятся четверохолмие, состоящее из двух верхних и двух нижних бугорков, и ножки мозга. В последних проходят нисходящие моторные пути от коры больших полушарий к нижележащим структурам. Передние бугры четверохолмия являются первичными зрительными центрами, а задние бугры — первичными слуховыми центрами. Они отвечают за ориентировочные рефлексы, такие как сужение зрачка при попадании яркого света, настораживание, поворот головы на звук.

Между четверохолмием и ножками мозга находится полость — так называемый водопровод, являющийся продолжением четвертого желудочка.

В среднем мозге находятся скопления серого вещества: красное ядро (регулирует мышечный тонус и позу) и черная субстанция (глотание, жевание, точные движения пальцев рук). Моторные функции ядер среднего мозга находятся под контролем мозжечка.

Ретикулярная формация среднего мозга помимо регуляции двигательной активности участвует в регуляции сна. По восходящим путям ретикулярная формация активизирует деятельность коры, поддерживая ее бодрствование. При электрическом раздражении ретикулярной формации спящего животного оно просыпается. В среднем мозге находятся ядра глазодвигательного и блокового нервов, регулирующих работу глазных мышц, изменяющих кривизну хрусталика и диаметр зрачка.

Промежуточный мозг расположен над средним. Он состоит из двух главных частей, окружающих полость третьего желудочка — таламуса (зрительных бугров) и гипоталамуса (подбугровой области). На нижней поверхности промежуточного мозга находится перекрест зрительных нервов — хиазма. С этим мозгом структурно и функционально связаны две железы внутренней секреции — эпифиз и гипрфиз.

Таламус — это центр переключения сенсорных импульсов от низших отделов головного и спинного мозга. Он регулирует и внешнее проявление эмоций. Так, его раздражение у кошки вызывает ее агрессию (шерсть дыбом, спина горбом). После прекращения раздражения признаки ярости исчезают. При поражении таламуса нарушается проявление эмоций, меняется характер ощущений. Может не чувствоваться сильное болевое раздражение или, наоборот, слабое прикосновение начинает причинять боль. Многие исследователи считают таламус высшим центром болевой чувствительности.

136

В гипоталамусе, примыкающем к зрительным буграм снизу, расположены 32 пары ядер. Их объединяют в три группы — переднюю, среднюю и заднюю. В клетках передней доли ядер, вырабатывается нейросекрет, контролирующий функции передней доли гипофиза и вырабатываются гормоны, которые выделяет задняя доля гипофиза (ги- поталамо-гипофизарная система). Она регулирует и выделение других гормонов, например в надпочечниках, усиливая отделение адреналина и норадреналина.

Гипоталамус является главным подкорковым центром вегетативных функций организма. Здесь находятся центры, регулирующие температуру тела, аппетит, водный баланс, углеводный и жировой обмен, кровяное давление, сон. При разрушении некоторых ядер гипоталамуса возникает ожирение, появляется «волчий голод» или, наоборот, пропадает аппетит и человек сильно худеет. У больных женщин нарушается менструальный цикл, а у мужчин — половая функция. Ядра гипоталамуса участвуют в сложных поведенческих реакциях (пищевые, оборонительные, половые).

К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров хорошо развита. В дальнейшем продолжается рост нервных клеток, который завершается к 13—15 годам. Дифференцировка ядер подбугровой области у новорожденных не завершена и протекает неравномерно. Они заканчивают свое развитие в период полового созревания.

Рассмотренные структуры головного мозга управляют врожденными, автоматическими формами поведения. Их строение, в основном, одинаково у всех позвоночных.

Большие полушария головного мозга отвечают за поведение человека. Функции больших полушарий:

  • 1) высшая нервная деятельность, т. е. все, что приобретается в течение жизни;
  • 2) сложные психические явления сознания — память, умственная деятельность, понимание и истолкование ощущений и др.;
  • 3) взаимодействие организма с внешней средой, его поведение в окружающем мире.

Значение больших полушарий у разных животных можно выяснить, удаляя их хирургическим путем. Лягушка после такой операции ведет себя как обычно, а голубь способен к полету, но может часами сидеть неподвижно. Собака готова ходить и проглатывать пищу, вложенную ей в рот, но у нее отсутствуют какие-либо проявления страха или возбуждения. У человека иногда рождаются младенцы с неразвитой корой больших полушарий, и, хотя они способны осуществлять вегетативные функции дыхания и глотания, они неспособны ничему научиться и не совершают никаких произвольных движений. Такие дети умирают вскоре после рождения.

В полушариях сосредоточено несколько больше половины всех нейронов, из которых состоит нервная система человека (по разным данным — от 8 до 18 млрд).

У взрослого человека масса больших полушарий составляет около 80 % массы головного мозга. Большие полушария развиваются как выросты на переднем конце головного мозга. У человека и других млекопитающих они растут назад, наползаяя на все остальные части мозга и прикрывая их. Правое и левое полушария разделены продольной бороздой, внутри которой находится мозолистое тело, образованное нервными волокнами. Оно соединяет левое и правое полушария.

В каждом полушарии имеется полость, соединенная каналом с третьим желудочком. Это первый и второй (боковые) желудочки мозга, сплетения сосудов которые выделяют в канал третьего желудочка цереброспинальную жидкость.

Большие полушария состоят из серого и белого вещества.

Белое вешество, образованное нервными волокнами, находится внутри. Глубоко в белом веществе лежат нервные центры, которые служат промежуточными станциями в кору больших полушарий и из нее.

Серое вещество, состоящее из тел нейронов и клеток нейроглии, расположено на поверхности и образует кору больших полушарий. Кора является филогенетически наиболее молодым образованием ЦНС. Она покрывает оба полушария слоем толщиной от 1,5 до 3 мм. Общая поверхность коры — 1700—2000 см2. Она увеличивается за счет многочисленных борозд, которые делят поверхность на извилины и доли. Рисунок извилин одинаков у всех людей независимо от их умственных способностей.

Три главные бороздыцентральная, боковая и теменно-затылочная делят полушария на четыре доли —лобную, теменную, затылочную и височную (рис. 9.3).

Доли коры головного мозга

Рис. 9.3. Доли коры головного мозга:

  • 1 — лобная доля; 2 — височная доля; 3 — затылочная доля; 4 — теменная доля; 5 — центральная борозда
  • 138

Лобная доля находится впереди центральной борозды, теменная — между центральной и теменно-затылочной. Позади теменно-затылочной — затылочная доля. Височная доля ограничена вверху боковой бороздой. Между височной и затылочной долями резкой границы нет. Каждая из четырех долей делится на ряд извилин.

Экспериментальные данные позволили установить, что функции коры в значительной степени локализованы. Путем хирургического удаления у подопытных животных различных участков коры оказалось возможным точно установить локализацию многих функций. Наблюдая потерю чувствительности у людей с повреждениями или опухолями мозга, а после смерти больного устанавливая локализацию поражения в мозгу, удалось составить «карту человеческого мозга». Во время операций на мозге хирурги раздражали небольшие участки электрическим током и наблюдали, какие мышцы при этом сокращаются. Больной (под местной анастезией) объяснял, какие ощущения при этом испы- тавает. Интересно, что в самом мозгу нет болевых рецепторов, поэтому раздражение коры безболезненно.

Активность головного мозга можно изучать, измеряя и регисрируя электрические потенциалы, возникающие в различных участках мозга во время их активности (электроэнцефалограмма). Сопоставляя данные, полученные различным путем, исследователи смогли точно утано- вить локализацию многих функций. Каждому периферическому рецепторному аппарату в коре соответствует область, которую И. П. Павлов назвал корковым ядром анализатора. Области коры, где расположены корковые ядра, называются сенсорными зонами коры.

В затылочной части находится центр зрения. При его удалении наступает слепота, а при раздражении (даже просто при ударе по затылку) возникает ощущение света. Удаление зрительной зоны с одной стороны мозга вызывает особую форму слепоты на оба глаза (выпадение половины поля зрения с каждой стороны).

Центр слуха расположен в височной доле мозга над ухом. Раздражение его при ударе вызывает ощущение звука. Удаление одной доли вызывает снижение остроты слуха на оба уха (нервные волокна от органов чувств расщепляются и половина волокон идет в одну половину мозга, а половина — в другую).

По наружной стороне полушария проходит глубокая роландова борозда (центральная), которая отделяет двигательную (моторную) зону, контролирующую скелетные мышцы, от лежащей позади нее чувствительной зоны, ответственной за ощущение тепла, холода, прикосновения и давления. В пределах каждой зоны имеется дальнейшая специализация участков, лежащих вдоль борозды (в верхнем участке — контроль над мышцами ступни, голени, бедра, живота и т. д.). Нейроны нижнего, довольно большого участка борозды, управляют мышцами лица. Особенно обширна зона управляющая кистью руки.

В то же время строгой локализации функций в коре не существует. В опытах на животных показано, что при повреждении определенных участков, спустя некоторое время, их функции берут на себя соседние участки. Это доказывает пластичность клеток коры головного мозга.

Зоны, функции которых известны, составляют у человека лишь небольшую долю коры. Остальная поверхность, занятая ассоциативными зонами, состоит из нейронов, которые не связаны непосредственно с органами чувств или мышщами, а осуществляют взаимодействие между другими областями. Эти зоны лежат в основе высших психических функций (памяти, мышления, воображения). Когда вследствие заболевания функции одной из этих зон выпадают, то наступает афазия — состояние, при котором утраивается способность узнавать определенно рода символы. Например, написанные слова, при сохранении возможности понимать произносимую речь. При другого рода афазии человек забывает название предметов, хотя понимает их назначение.

Рост и развитие головного мозга

Масса головного мозга новорожденного — 350—400 г, что составляет 1/9 часть массы его тела (у взрослого — 1/40 часть). С возрастом масса мозга изменяется (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Масса головного мозга человека в разном возрасте

Возраст

Масса мозга, кг

Новорожденные

400

1 год

800

3 года

1170

7 лет

1250

13 лет

1300

15 лет

1350

18 лет

1380

Взрослые

1400

Наиболее интенсивный рост происходит в первые три года жизни ребенка.

До четвертого месяца развития плода поверхность больших полушарий гладкая. К пятому месяцу у плода появляется боковая, а затем центральная, теменно-затылочная борозды. К моменту рождения кора имеет такой же тип строения, как у взрослого, но она более тонкая. Форма и размер извилин существенно меняются уже после рождения.

140

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >