Устроен головной мозг человека. Строение головного мозга — за что отвечает каждый отдел
Центральная нервная система – это та часть организма отвечающая за наше восприятие внешнего мира и себя самих. Она регулирует работу всего тела и, по сути, является физическим субстратом того, что мы называем «Я». Главный орган этой системы — головной мозг. Разберем, как устроены отделы головного мозга.
Функции и строение головного мозга человека
Этот орган преимущественно состоит из клеток под названием нейроны. Эти нервные клетки продуцируют электрические импульсы, благодаря которым работает нервная система.
Работу нейронов обеспечивают клетки под названием нейроглии – они составляют почти половину от общего количества клеток ЦНС.
Нейроны, в свою очередь, состоят из тела и отростков двух типов: аксоны (передающие импульс) и дендриты (принимающие импульс). Тела нервных клеток формируют тканевую массу, которую принято называть серым веществом, а их аксоны сплетаются в нервные волокна и представляют собой белое вещество.
В ходе эволюции мозг стал одним из самых важных органов во всём организме. Занимая всего одну пятидесятую часть от общей массы тела, он потребляет пятую часть всего попадающего в кровь кислорода.
Для его защиты природа сформировала целый арсенал различных средств. Снаружи отделы мозга защищает черепная коробка, под которой располагаются ещё три оболочки головного мозга:
- Твёрдая. Представляет собой тонкую плёнку, одной стороной примыкающую к костной ткани черепа, а другой непосредственно к коре.
- Мягкая. Состоит из рыхлой ткани и плотно обволакивает поверхность полушарий, заходя во все щели и борозды. Её функция – это кровоснабжение органа.
- Паутинная. Располагается между первой и второй оболочками и осуществляет обмен ликвора (спинномозговой жидкости). Ликвор – природный амортизатор, защищающий мозг от повреждений при движении.
Далее рассмотрим подробнее, как устроен мозг человека. По морфо-функциональным характеристикам головной мозг также делится на три части. Самый нижний отдел называется ромбовидный. Там, где начинается ромбовидная часть, заканчивается спинной мозг – он переходит в продолговатый и задний (Варолиев мост и мозжечок).
Далее следует средний мозг, объединяющий нижние части с основным нервным центром – передним отделом. Последний включает конечный (большие полушария) и промежуточный мозг. Ключевые функции больших полушарий головного мозга заключаются в организации высшей и низшей нервной деятельности.
Конечный мозг
Эта часть имеет наибольший объём (80%) по сравнению с остальными. Она состоит из двух больших полушарий, мозолистого тела, соединяющего их, а также обонятельного центра.
Большие полушария головного мозга, левое и правое, отвечают за формирование всех мыслительных процессов. Здесь находится наибольшая концентрация нейронов и наблюдаются наиболее сложные связи между ними. В глубине продольной борозды, которая делит полушария, располагается плотная концентрация белого вещества – мозолистое тело. Оно состоит из сложных сплетений нервных волокон, сплетающих различные части нервной системы.
Внутри белого вещества есть скопления нейронов, которые зовутся базальными ганглиями. Близкое расположение к «транспортной развязке» мозга позволяет этим образованиям регулировать мышечный тонус и осуществлять мгновенные рефлекторно-двигательные реакции. Кроме того, базальные ганглии отвечают за образование и работу сложных автоматических действий, частично повторяя функции мозжечка.
Кора головного мозга
Этот небольшой поверхностный слой серого вещества (до 4,5 мм) является самым молодым образованием в центральной нервной системе. Именно кора больших полушарий отвечает за работу высшей нервной деятельности человека.
Исследования позволили определить, какие области коры образовались в ходе эволюционного развития относительно недавно, а какие присутствовали ещё у наших доисторических предков:
- неокортекс – новая наружная часть коры, являющаяся основной её частью;
- архикортекс – более старое образование, отвечающее за инстинктивное поведение и эмоции человека;
- палеокортекс – наиболее древняя область, занимающаяся контролем над вегетативными функциями. Помимо этого, она помогает поддерживать внутреннее физиологическое равновесие организма.
Несмотря на, казалось бы, небольшой объём, кора больших полушарий имеет площадь около четырёх квадратных метров.
Это возможно благодаря извилинам и бороздам, которые кроме этого ещё и делят полушария на доли, каждая из которых имеет различные функции:
Лобные доли
Самые крупные доли больших полушарий, отвечающие за сложные двигательные функции. В лобных долях мозга происходит планирование произвольных движений, также здесь расположены речевые центры. Именно в этой части коры осуществляется волевой контроль поведения. В случае повреждения лобных долей человек теряет власть над своими поступками, ведёт себя антисоциально и просто неадекватно.
Затылочные доли
Тесно связаны со зрительной функцией, отвечают за переработку и восприятие оптической информации. То есть превращают весь набор тех световых сигналов, что поступают на сетчатку глаза, в осмысленные зрительные образы.
Теменные доли
Проводят пространственный анализ и занимаются обработкой большинства ощущений (осязание, боль, «мышечное чувство»). Кроме того, способствует анализу и объединению различной информации в структурированные фрагменты – способность ощутить собственное тело и его стороны, умение читать, считать и писать.
Височные доли
В этом отделе происходит анализ и переработка аудио информации, что обеспечивает функцию слуха, восприятие звуков. Височные доли участвуют в распознавании лиц разных людей, а также мимических выражений, эмоций. Здесь информация структурируется для постоянного хранения, и таким образом реализуется долговременная память.
Кроме того, височные доли содержат речевые центры, повреждение которых приводит к неспособности воспринимать устную речь.
Островковая доля
Считается ответственной за формирование в человеке сознания. В моменты сопереживания, эмпатии, прослушивания музыки и звуков смеха и плача, наблюдается активная работа островковой доли. Здесь же проходит обработка ощущений отвращения к грязи и неприятным запахам, включая воображаемые стимулы.
Промежуточный мозг
Промежуточный мозг служит своего рода фильтром для нейронных сигналов – принимает всю поступающую информацию и решает, куда какая должна попасть. Состоит из нижней и задней части (таламус и эпиталамус). В этом отделе также реализуется эндокринная функция, т.е. гормональный обмен.
Нижняя часть состоит из гипоталамуса. Этот небольшой плотный пучок нейронов оказывает колоссальное воздействие на весь организм. Помимо регуляции температуры тела, гипоталамус управляет циклами сна и бодрствования. Он также выделяет гормоны, которые отвечают за ощущения голода и жажды. Будучи центром удовольствия, гипоталамус регулирует сексуальное поведение.
Он также напрямую связан с гипофизом и переводит нервную деятельность в эндокринную. Функции гипофиза в свою очередь заключаются в регуляции работы всех желез организма. Электрические сигналы идут от гипоталамуса в гипофиз головного мозга, «приказывая» выработку каких гормонов стоит начать, а каких прекратить.
Промежуточный мозг также включает:
- Таламус – именно эта часть выполняет функции «фильтра». Здесь сигналы, поступающие от зрительных, слуховых, вкусовых и тактильных рецепторов проходят первичную обработку и распределяются по соответствующим отделам.
- Эпиталамус – вырабатывает гормон мелатонин, который регулирует циклы бодрствования, участвует в процессе полового созревания, осуществляет контроль эмоций.
Средний мозг
В первую очередь регулирует слуховую и зрительную рефлекторную деятельность (сужение зрачка при ярком свете, поворот головы на источник громкого звука и т.п.). После обработки в таламусе информация идёт в средний мозг.
Здесь происходит её дальнейшая обработка и начинается процесс восприятия, формирования осмысленного звукового и оптического образа. В этом отделе синхронизируется движение глаз и обеспечивается работа бинокулярного зрения.
Средний мозг включает ножки и четверохолмие (два слуховых и два зрительных бугра). Внутри находится полость среднего мозга, объединяющая желудочки.
Продолговатый мозг
Это древнее образование нервной системы. Функции продолговатого мозга заключаются в обеспечении дыхания и сердцебиения. Если повредить этот участок, то человек умирает – кислород перестаёт поступать в кровь, которую больше не перекачивает сердце. В нейронах этого отдела начинаются такие защитные рефлексы как: чихание, моргание, кашель и рвота.
Строение продолговатого мозга напоминает вытянутую луковицу. Внутри неё содержатся ядра серого вещества: ретикулярная формация, ядра нескольких черепных нервов, а также нейронные узлы. Пирамида продолговатого мозга, состоящая из пирамидальных нервных клеток, выполняет проводящую функцию, объединяя кору полушарий и спинной отдел.
Важнейшие центры продолговатого мозга:
- регуляции дыхания
- регуляции кровообращения
- регуляции ряда функций пищеварительной системы
Задний мозг: мост и мозжечок
Строение заднего мозга включает в себя Варолиев мост и мозжечок. Функция моста весьма схожа с его названием, так как состоит он преимущественно из нервных волокон. Мост головного мозга – это, по сути, «шоссе» через которое проходят сигналы, идущие от тела в головной мозг, и импульсы, направляющиеся от нервного центра в тело. По восходящим путям мост мозга переходит в средний мозг.
Мозжечок же имеет куда более широкий спектр возможностей. Функции мозжечка – это координация движений тела и поддержание равновесия. Более того, мозжечок не только регулирует сложные движения, но и способствует адаптации двигательного аппарата при различных нарушениях.
К примеру, эксперименты с использованием инвертоскопа (специальные очки, переворачивающие изображение окружающего мира), показали, что именно функции мозжечка ответственны за то, что при долгом ношении прибора человек не просто начинает ориентироваться в пространстве, но и видит мир правильно.
Анатомически мозжечок повторяет строение больших полушарий. Снаружи покрыт слоем серого вещества, под которым находится скопление белого.
Лимбическая система
Лимбической системой (от латинского слова limbus – край) называют совокупность образований, опоясывающих верхнюю часть ствола. Система включает в себя обонятельные центры, гипоталамус, гиппокамп и ретикулярную формацию.
Основные функции лимбической системы – это адаптация организма к изменениям и регуляция эмоций. Это образование способствует созданию устойчивых воспоминаний, благодаря ассоциациям между памятью и чувственными переживаниями. Тесная связь между обонятельным трактом и эмоциональными центрами приводит к тому, что запахи вызывают у нас такие сильные и чёткие воспоминания.
Если перечислить списком основные функции лимбической системы, то она отвечает за следующие процессы:
- Обоняние
- Коммуникация
- Память: кратковременную и долгосрочную
- Спокойный сон
- Работоспособность отделов и органов
- Эмоции и мотивационная составляющая
- Интеллектуальная деятельность
- Эндокринные и вегетативные
- Частично участвует в формировании пищевого и полового инстинкта
Мозг – это мощный управляющий центр, который отправляет команды по всему организму и контролирует ход их выполнения. Именно благодаря ему мы воспринимаем мир и способны с ним взаимодействовать. То, какой мозг имеет современный человек, его интеллект, мышление, стали результатом миллионов лет непрерывной эволюции человечества, его строение уникально.
Для головного мозга характерно разделение на зоны, каждая из которых специализируется на выполнении своих специфических функций. Важно располагать информацией о том, какие функции выполняет каждая зона. Тогда можно легко понять, почему появляются специфические симптомы при таких распространенных заболеваниях, как болезнь , Альцгеймера, инсульт и др. Нарушения можно регулировать медикаментозно, а также при помощи специальных упражнений, физиопроцедур.
Головной мозг структурно делится на:
- задний;
- средний;
- передний.
У каждого из них своя роль.
У эмбриона голова развивается быстрее, чем другие части тела. У месячного эмбриона можно легко рассмотреть все три отдела головного мозга. В этот период они имеют вид «мозговых пузырей». Головной мозг новорожденного – самая развитая система в его организме.
Ученые относят задний и средний мозг к более древним структурам. Именно на эту часть возложены самые важные функции – поддержание дыхания и кровообращения. Границы их функций имеют четкое разделение. Каждая извилина выполняет свою работу. Чем более выраженной в ходе развития становилась борозда, тем больше функций она могла выполнить. А вот передний отдел обеспечивает все, что связывает нас с внешней средой (речь, слух, память, способность к мышлению, эмоции).
Бытует мнение, что мозг женщины меньше, чем мозг мужчины. Данные современных аппаратных исследований, в частности на томографе, не подтвердили это. Такое определение можно смело назвать ошибочным. Мозг разных людей может отличаться по размеру, весу, но это не зависит от гендерной принадлежности.
Зная структуру головного мозга, можно разобраться в том, почему появляются те или иные заболевания, от чего зависит их симптоматика.
Структурно головной мозг состоит из двух полушарий: правого и левого. Внешне они очень похожи и соединены между собой огромным количеством нервных волокон. У каждого человека одна сторона является доминантной, у правшей – левая, а у левшей – правая.
Также выделяют четыре доли мозга. Четко можно проследить, как разграничиваются функции долей.
Что собой представляют доли
Кора головного мозга имеет четыре доли:
- затылочная;
- теменная;
- височная;
- лобная.
У каждой доли есть пара. Все они отвечают за поддержание жизненных функций тела и контакт с окружающим миром. Если происходит травма, воспаление или заболевание мозга, функции пораженного участка могут быть полностью или частично утрачены.
Лобные
Эти доли имеют фронтальное расположение, они занимают область лба. Разберемся, за что отвечает лобная доля. Лобные доли головного мозга отвечают за отправку команд всем органам и системам. Их можно образно назвать «командным пунктом». Можно долго перечислять все их функции. Эти центры отвечают за все действия и обеспечивают главнейшие человеческие качества (инициативность, самостоятельность, критическая самооценка и т.д.). При их поражении человек становится беззаботным, переменчивым, его устремления не имеют смысла, он склонен к неадекватным шуткам. Такие симптомы могут указывать на атрофию лобных долей, ведущую к пассивности, которую легко принять за лень.
У каждой доли есть доминантная и вспомогательная часть. У правшей доминантной стороной будет левая область и наоборот. Если разделять их, легче понять, какие функции закреплены за конкретной областью.
Именно лобные доли управляют человеческим поведением. Эта часть мозга посылает команды, которые не дают выполнить определенное антисоциальное действие. Легко заметить, как у дементных пациентов поражается данная зона. Внутренний ограничитель отключается, и человек может неустанно использовать нецензурную лексику, позволять себе непристойности и т.д.
Лобные доли головного мозга также несут ответственность за планирование, организацию произвольных действий, освоение необходимых навыков. Благодаря им, те действия, которые поначалу кажутся очень сложными, со временем доводятся до автоматизма. А вот при повреждении этих участков человек выполняет действия каждый раз будто заново, автоматизм при этом не вырабатывается. Такие больные забывают, как пойти в магазин, как готовить и т. д.
При повреждении лобных долей может наблюдаться персеверация, при которой больные буквально зацикливаются на выполнении одного и того же действия. Человек может повторять одно и то же слово, фразу или постоянно бесцельно перекладывать предметы.
В лобных долях есть главная, доминантная, чаще всего левая, доля. Благодаря ее работе организуется речь, внимание, абстрактное мышление.
Именно лобные доли отвечают за поддержание тела человека в вертикальном положении. Больные с их поражением отличаются сгорбленной позой и семенящей походкой.
Височные
Они отвечают за слух, превращая звуки в образы. Именно они обеспечивают восприятие речи и коммуникацию в целом. Доминантная височная доля головного мозга позволяет наполнить смыслом услышанные слова, подобрать нужные лексемы для того, чтобы выразить свою мысль. Недоминантная помогает распознать интонацию, определить выражение человеческого лица.
Передние и средние височные отделы отвечают за обоняние. Если в пожилом возрасте оно теряется, это может сигнализировать о зарождающейся .
Гиппокамп отвечает за долговременную память. Именно он хранит все наши воспоминания.
Если поражены обе височные доли, человек не может усвоить зрительные образы, становится безмятежным, а его сексуальность зашкаливает.
Теменные
Для того чтобы разобраться в функциях теменных долей, важно понять, что доминирующая и не доминирующая сторона будут выполнять разную работу.
Доминирующая теменная доля головного мозга помогает осознать устройство целого через его части, их структуру, порядок. Благодаря ей, мы умеем складывать отдельные части в целое. Очень показательным в этом есть умение читать. Чтобы прочесть слово, нужно сложить буквы в одно целое, а из слов необходимо составить фразу. Так же проводятся манипуляции с числами.
Теменная доля помогает связать отдельные движения в полноценное действие. При расстройстве данной функции наблюдается апраксия. Больные не могут выполнить элементарные действия, например, не способны одеться. Это бывает при болезни Альцгеймера. Человек просто забывает, как делать нужные движения.
Доминантная область помогает ощущать свое тело, различать правую и левую стороны, соотносить части и целое. Такая регуляция участвует в пространственной ориентации.
Недоминантная сторона (у правшей она правая) комбинирует информацию, которая поступает из затылочных долей, позволяет в трехмерном режиме воспринимать окружающий мир. Если недоминантная теменная доля нарушается, может появиться зрительная агнозия, при которой человек не способен распознать предметы, пейзаж и даже лица.
Теменные доли принимают участие в восприятии боли, холода, тепла. Также их функционирование обеспечивает ориентацию в пространстве.
Затылочные
В затылочных долях перерабатывается зрительная информация. Именно этими долями головного мозга мы фактически «видим». Они считывают сигналы, которые поступают от глаз. Затылочная доля отвечает за обработку информации о форме, цвете, движении. Затем теменная доля превращает эту информацию в изображение трехмерного характера.
Если человек перестает узнавать привычные предметы или близких людей, это может сигнализировать о нарушении работы затылочной или височной доли мозга. Мозг при ряде заболеваний утрачивает способность обрабатывать полученные сигналы.
Как соединяются полушария головного мозга
Полушария соединяет мозолистое тело. Это крупное сплетение нервных волокон, по которым сигнал передается между гемисферами. Также в процессе соединения участвуют спайки. Есть спайка задняя, передняя, верхняя (спайка свода). Подобная организация помогает разделить функции мозга между его отдельными долями. Эта особенность вырабатывалась на протяжении миллионов лет непрерывной эволюции.
Вывод
Итак, каждый отдел несет свою функциональную нагрузку. Если же отдельная доля страдает из-за травмы или заболевания, часть ее функций может взять на себя другая зона. В психиатрии накопилось немало свидетельств о таком перераспределении.
Важно помнить, что мозг не может полноценно работать без питательных веществ. Рацион должен отличаться разнообразием продуктов, из которых нервные клетки получат необходимые вещества. Также важно улучшать кровоснабжение мозга. Ему способствуют занятия спортом, прогулки на свежем воздухе, умеренное количество пряностей в рационе.
Он находится в мозговом отделе черепа, который защищает его от механических повреждений. Снаружи мозг покрыт тремя мозговыми оболочками. Масса мозга у взрослого человека обычно составляет около 1400-1600 г (у новорожденных его масса 330-400 г).
По строению и функциям головной мозг подразделяют на пять отделов: передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый (рис.2). Все отделы головного мозга, исключая передний мозг, составляют ствол мозга, состоящий из белого вещества, в котором имеются скопления серого вещества - ядра, являющиеся центрами различных рефлекторных актов. В соответствии с выполняемыми функциями выделяют различные чувствительнее центры, центры вегетативных функций, двигательные центры, центры психических функций и т. п.
Рис.2 . Продольный разрез головного мозга: 1 - продолговатый мозг; 2 - варолиев мост; 3 - средний мозг; 4 - промежуточный мозг; 5 - гипофиз; 6 - четверохолмие; 7 - мозолистое тело; 8 - полушарие; 9 - мозжечок; 10 - червь.
От скоплений серого вещества разных отделов головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов: обонятельный, зрительный, лицевой, слуховой и др. Все части головного мозга связаны друг с другом и со спинным мозгом проводящими путями, благодаря чему обеспечивается функционирование центральной нервной системы как единого целого. Спинномозговой канал продолжается в головном мозге, в котором он образует четыре расширения (желудочка), заполненных жидкостью.
Продолговатый мозг - жизненно важный отдел ЦНС, представляющий собой продолжение спинного мозга. Здесь расположены центры регуляции дыхания (центры вдоха и выдоха), сердечно-сосудистой деятельности, а также центры пищеварительных (слюноотделения, отделения желудочного и поджелудочного сока, жевания, сосания, глотания и др.) и защитных рефлексов (чихания, кашля, рвоты и др.). Повреждение продолговатого мозга приводит к мгновенной смерти в результате прекращения дыхания и остановки сердца.
Проводниковая функция продолговатого мозга заключается в передаче импульсов от спинного мозга в головной и в обратном направлении.
Мозжеиок и варолиев мост образуют задний мозг. Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. Мозжечок состоит из двух полушарий, соединенных небольшим образованием - червем. Серое вещество мозга располагается на поверхности, образуя извилистую кору, а белое вещество находится внутри мозжечка, под корой. Ядра мозжечка обеспечивают координацию движений, сохранение равновесия и позы тела, регуляцию мышечного тонуса. Поражение мозжечка сопровождается понижением тонуса мышц, исчезновением точности и направленности движений. Деятельность мозжечка связана с осуществлением безусловных рефлексов и контролируется корой больших полушарий мозга.
Средний мозг размешен между варолиевым мостом, в который переходит продолговатый мозг, и промежуточным мозгом. На верхней стороне среднего мозга лежат две пары бугорков четверохолмия, в толще которых расположено серое вещество, а на поверхности - белое. В передней паре бугорков четверохолмия находятся первичные (подкорковые) рефлекторные центры зрения, а в задней паре бугорков - первичные рефлекторные центры слуха. Они обеспечивают ориентировочные рефлекторные реакции на световые и слуховые раздражители, выражающиеся в различных движениях тела, головы, глаз в сторону нового звукового или слухового раздражителя, В среднем мозге находятся также скопления тел нервных клеток (красное ядро), принимающие участие в регуляции тонуса скелетных мышц.
Промежуточный мозг расположен над средним мозгом и под большими полушариями переднего мозга. Он имеет два главных отдела: зрительные бугры (таламус) и подбугровую область (гипоталамус). В зрительных буграх находятся нейроны, отростки которых идут к коре больших полушарий мозга. С другой стороны к ним подходят волокна проводящих путей от всех центростремительных нейронов. Поэтому ни один центростремительный импульс, откуда бы он ни шел, не может пройти к коре больших полушарий, минуя зрительные бугры. Таким образом, через эту часть ствола мозга осуществляется связь всех рецепторов с корой больших полушарий. При разрушении таламуса наблюдается полная потеря чувствительности.
В гипоталамусе находятся центры, регулирующие все виды обмена веществ (белковый, жировой, углеводный, водно-солевой), теплопродукцию и теплоотдачу (центр терморегуляции), деятельность желез внутренней секреции. В гипоталамусе расположены подкорковые центры регуляции вегетативных функций, поддержания постоянства параметров внутренней среды организма (гомеостаза). В гипоталамусе находятся также центры насыщения, голода, жажды, удовольствия. Ядра гипоталамуса участвуют в регуляции чередования сна и бодрствования.
Передний мозг - самый крупный и развитый отдел головного мозга. Он представлен большими полушариями , миндалиной, гиппокампом, базальными ганглиями и перегородками . Снаружи полушария покрыты корой - слоем серого вещества мозга, толщина которого 1,5-4,5 мм. Около 16 млрд. клеток коры полушарий размещены в шесть слоев. Они различны по форме, размерам и выполняемым функциям.
Передний мозг, prosencephalon, развивается в связи с обонятельным рецептором и вначале (у водных животных) является чисто обонятельным мозгом, rhinencephalon. С переходом животных из водной среды в воздушную роль обонятельного рецептора возрастает, так как с его помощью определяются содержащиеся в воздухе химические вещества, сигнализирующие животному о добыче, опасности и других жизненно важных явлениях природы с далекого расстояния, - дистантный рецептор. Поэтому, а также благодаря развитию и совершенствованию других анализаторов передний мозг у наземных животных сильно разрастается и превосходит другие отделы центральной нервной системы, превращаясь из обонятельного мозга в орган, управляющий всем поведением животного.
Соответственно двум основным формам поведения: 1) инстинктивному, основанному на опыте вида (безусловные рефлексы), и 2) индивидуальному, основанному на опыте индивида (условные рефлексы), в переднем мозге развиваются две группы центров: 1) базальные, или подкорковые, ядра полушарий большого мозга; 2) кора большого мозга. В эти две группы центров переднего мозга поступают все нервные импульсы и к ним протягиваются все афферентные чувствительные пути, которые (за немногими исключениями) предварительно проходят через один общий центр - таламус, thalamus. Приспособление организма к среде путем изменения обмена веществ обусловило возникновение в переднем мозге высших центров, ведающих вегетативными процессами (гипоталамус, hypothalamus).
Одни из них являются чувствительными, воспринимающими возбуждение, приходящее с периферии от разных органов. Возбуждение двигательных клеток передается через спинной мозг соответствующим органам, например мышцам. Ассоциативные клетки связывают своими отростками разные участки коры, обеспечивая связь между чувствительными и двигательными зонами коры. В результате формируется адекватная форма ответной реакции человека.
Кора больших полушарий имеет извилины и борозды, которые значительно увеличивают ее поверхность - примерно до 1700-2500 см 2 . Три самые глубокие борозды делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, височную й затылочную. Клетки коры трех разных видов и функций размещены неравномерно в разных ее участках, благодаря чему образуются так называемые зоны (поля) коры.
Так, слуховая зона коры расположена в височных долях и воспринимает импульсы от слуховых рецепторов.
Зрительная зона лежит в затылочных долях. Она воспринимает зрительные сигналы и формирует зрительные образы.
Обонятельная зона расположена на внутренней поверхности височных долей.
Чувствительная зона (болевой, температурной, тактильной чувствительности) размещена в теменных долях; ее поражение ведет к потере чувствительности.
Двигательный центр речи лежит в лобной доле левого полушария. Самая передняя часть лобных долей коры имеет центры, участвующие в формировании личностных качеств, творческих процессов и влечений человека. В коре замыкаются условнорефлекторные связи, поэтому она является органом приобретения и накопления жизненного опыта и приспособления организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды.
Таким образом, кора больших полушарий переднего мозга - это высший отдел ЦНС, регулирующий и координирующий работу всех органов. Он является также материальной основой психической деятельности человека.
Человек – это сложный организм, состоящий из множества органов, объединённых в единую сеть, работа которой регулируется точно и безукоризненно. Основную функцию регулирования работы организма осуществляет центральная нервная система (ЦНС). Это сложнейшая система, включающая несколько органов и периферийных нервных окончаний и рецепторов. Важнейшим органом этой системы является головной мозг — сложный вычислительный центр, отвечающий за правильную работу всего организма.
Общая информация о строении мозга
Изучить его пытаются давно, но за все время ученые так и не смогли точно и однозначно на все 100% ответтить на вопрос что это и как работает данный орган. Многие функции изучены, по некоторым имеются только догадки.
Визуально его можно разделить на три основные части: , мозжечок и большие полушария. Однако это деление не отображает всей многогранности функционирования этого органа. Более детально эти части подразделяют на отделы, отвечающие за определенные функции организма.
Продолговатый отдел
Центральная нервная система человека является неразрывным механизмом. Плавным переходным элементом от спиномозгового сегмента цнс является продолговатый отдел. Визуально его можно представить в виде усеченного конуса с основанием вверху или небольшой головки лука с расходящимися от него утолщениями — , соединяющимися с промежуточным отделом.
Выделяют три различные функции отдела — сенсорные, рефлекторные и проводниковые. В его задачи входит контроль за основными защитными (рвотный рефлекс, чхание, кашель) и бессознательными рефлексами (сердцебиение, дыхание, моргание, слюноотделение, секреция желудочного сока, глотание, обмен веществ). Кроме этого, продолговатый мозг отвечает за такие чувства, как равновесие и координацию движений.
Средний мозг
Следующим отделом, отвечающим за связь со спинным мозгом является средний. Но основная функция данного отдела – обработка нервных импульсов и корректировка работоспособности слухового аппарата и зрительного центра человека. После обработки поступившей информации эта формация подает импульсные сигналы для ответной реакции на раздражители: поворот головы в сторону звука, изменение положения тела в случае опасности. К дополнительным функциям можно отнести регулирование температурного режима тела, мышечного тонуса, возбуждение.
Средний мозг человека отвечает за такую важную способность организма, как сон.
Средний отдел имеет сложное строение. Выделяют 4 скопления нервных клеток – бугров, два из которых отвечают за зрительное восприятие, два других за слух. Между собой и с другими отделами головного и спинного мозга связаны нервные скопления все той же нервнопроводящей тканью, визуально похожих на ножки. Общий размер сегмента не превышает 2 см у взрослого человека.
Промежуточный мозг
Еще более сложный по строению и выполняемым функциям отдел. Анатомически промежуточный мозг делится на несколько частей: Гипофиз. Это небольшой придаток мозга, который отвечает за секрецию необходимых гормонов и регулирование эндокринной системы организма.
Условно разделен на несколько частей, каждая из которых выполняет свою функцию:
- Аденогипофиз – регулятор периферийных эндокринных желез.
- Нейрогипофиз – связан с гипоталамусом и накапливает в себе выработанные им гормоны.
Гипоталамус
Небольшой участок мозга, важнейшей функцией которого является контроль сердечного ритма и давления крови в сосудах. Дополнительно гипоталамус отвечает за часть эмоциональных проявлений путем выработки необходимых гормонов для подавления стрессовых ситуаций. Еще одна важная функция – контроль голода, насыщения и жажды. В довершение, гипоталамус является центром сексуальной активности и удовольствия.
Эпиталамус
Основная задача этого отдела – регулирование суточного биологического ритма. При помощи вырабатываемых гормонов влияет на продолжительность сна в ночное время и нормального бодрствования в дневное. Именно эпиталамус приспосабливает наш организм к условиям «светового дня» и делит людей на «сов» и «жаворонков». Еще одна задача эпиталамуса – регулирование обмена веществ организма.
Таламус
Данная формация очень важна для правильного осознания окружающего нас мира. Именно таламус отвечает за обработку и интерпритацию импульов, поступающих от переферийных рецепторов. В данный центр обработки информации сходятся данные от зриттельных нервой, слухового аппарата, температурных рецепторов тела, обонятельных рецепторов и болевых точек.
Задний отдел
Как и предыдущие отделы задний мозг включает в себя подразделы. Основная часть – мозжечок, вторая – варолиев мост, представляющий собой небольшой валик нервных тканей для связи мозжечка с другими отделами и кровеносных сосудов, питающих мозг.
Мозжечок
По своей форме мозжечок напоминает большие полушария, он состоит из двух частей, соединённый «червяком» — комплексом проводящей нервной ткани. Основные полушария состоят из ядер нервных клеток или «серого вещества», собранных для увеличения поверхности и объема в складки. Эта часть располагается в затылочной части черепной коробки и полностью занимает всю ее заднюю ямку.
Основная функция этого отдела — координация двигательных функций. Однако мозжечок не инициирует движения рук или ног – только контролирует точность и четкость, порядок выполнения движений, моторика и осанка.
Второй немаловажной задачей является регулирование когнитивных функций. К ним относятся: внимание, понимание, осознание языка, регулирование ощущения страха, ощущение времени, осознание характера удовольствия.
Большие полушария мозга
Основная масса и объем мозга приходиться именно на конечный отдел или большие полушария. Полушарий два: левое – большей часть отвечающее за аналитическое мышление и речевые функции организма, и правое — основная задача которого абстрактное мышление и все процессы, связанные с творчеством и взаимодействием с окружающим миром.
Строение конечного мозга
Большие полушария мозга — это основной «процессорный блок» ЦНС. Несмотря на различную «специализацию» эти сегменты являются дополнением друг друга.
Большие полушария представляют собой сложную систему взаимодействия ядер нервных клеток и нервнопроводящих тканей соединяющих основные участки мозга. Верхняя поверхность,называемая корой, состоит из огромного количества нервных клеток. Её называют серым веществом. В свете общего эволюционного развития, кора – это самое молодое и наиболее развитое образование ЦНС и наивысшее развитие достигло именно у человека. Именно она ответственна за становление высших нервно-психических функций и сложных форм поведения человека. Для увеличения полезной площади поверхность полушарий собрана в складки или извилины. Внутренняя поверхность больших полушарий состоит из белого вещества – отростков нервных клеток, отвечающих за проведение нервных импульсов и связь с остальным сегментами ЦНС.
В свою очередь, каждое из полушарий условно разделяют на 4 части или доли: затылочные, теменные, височные и лобные.
Затылочные доли
Главной функцией этой условной части является обработка нейронных сигналов, поступающих от зрителных центров. Именно тут из световых раздражителей формируются привычные понятия цвета, объема и прочих трехмерных свойств видимого объекта.
Теменные доли
Этот сегмент ответственен за возникновение болевых ощущений и обработку сигналов от тепловых рецепторов организма. На этом их общая работа заканчивается.
Теменная доля левого полушария отвечает за структурирование информационных пакетов, позволяет оперировать логическими операторами, считать и читать. Также этот участок формирует осознание целостной структуры тела человека, определение правой и левой частей, координация отдельных движений в единое целое.
Правая же, занимается обобщением информационных потоков, которые генерируются затылочными долями и левой теменной. На этом участке формируется общая объемная картина восприятия окружающей среды, пространственного положения и риентации, просчет перспективы.
Височные доли
Данный сегмент можно сравнить с «жестким диском» компьютера – долговременное хранилище информации. Именно тут хранятся все воспоминая и знания человека, собранные за всю жизнь. Правая височная доля отвечает за визуальную память – память образов. Левая – тут хранятся все понятия и описания отдельных объектов, происходит интерпретация и сопоставление образов, их названий и характеристик.
Что касается распознавания речи, то в данной процедуре участвуют обе височные доли. Однако функции у них разные. Если левая доля призвана распознавать смысловую нагрузку услышанных слов, то правая интерпретирует интонационную окраску и сопоставление её с мимикой говорящего. Еще одной функцией данного участка мозга является восприятие и расшифровка нейронных импульсов приходящих от обонятельных рецепторов носа.
Лобные доли
Эта часть ответственна за такие свойства нашего сознания, как критическая самооценка, адекватность поведения, осознания степени бессмысленности поступков, настроения. Общее поведение человека тоже зависит от правильной работы лобных долей мозга, нарушения приводят к неадекватности и асоциальности поступков. Процесс обучения, освоения навыков, приобретения условных рефлексов зависит от правильной работы этой части мозга. Это касается и степени активности и любознательности человека, его инициативности и осознанности решений.
Для систематизации функций ГМ они представлены таблицей:
| Отдел мозга | Функции |
|---|---|
| Продолговатый мозг | Контроль основных защитных рефлексов.
Контроль бессознательных рефлексов. Контроль равновесия и координации движений. |
| Средний мозг | Обработка нервных импульсов, зрительных и слуховых центров, ответная реакция на них.
Регулирование температурного режима организма, мышечного тонуса, возбуждение, сон. |
| Промежуточный мозг
Гипоталамус Эпиталамус |
Секрецию гормонов и регулирование эндокринной системы организма.
Осознание окружающего мира, обработка и интерпритацию импульсов, поступающих от переферийных рецепторов. Обработка информации от периферийных рецепторов Контроль сердечного ритма и давления крови. Выработка гормонов. Контроль состояния голода, жажды, насыщения. Регулирование суточного биологического ритма, регулирование обмена веществ организма. |
| Задний мозг
Мозжечок |
Координация двигательных функций.
Регулирование когнитивных функций: внимание, понимание, осознание языка, регулирование ощущения страха, ощущение времени, осознание характера удовольствия. |
| Большие полушария мозга
Затылочные доли Теменные доли Височные доли Лобные доли. |
Обработка нейронных сигналов, поступающих от глаз.
Интерпретация болевых и тепловых ощущений, ответственность за возможность читать и писать, логическая и аналитическая способность мышления. Долговременное хранилище информации. Интерпретация и сопоставление информации, распознавание речи и мимики, расшифровка нейронных импульсов приходящих от обонятельных рецепторов. Критическая самооценка, адекватность поведения, настроения. Процесс обучения, освоения навыков, приобретения условных рефлексов. |
Взаимодействие отделов мозга
Кроме того, что каждый отдел мозга имеет собственные задачи, целостная структура определяет сознание, характер, темперамент и прочие психологические особенности поведения. Формирование определенных типов определяется различной степенью влияния и активности того или иного сегмента головного мозга.
Первый психотип или холерический. Формирование такого типа темперамента происходит при доминированном влиянии лобных долей коры и одного из подотделов промежуточного мозга – гипоталамуса. Первая генерирует целеустремленность и желание, второй участок подкрепляет эти эмоции необходимыми гормонами.
Характерным взаимодействием отделов, определяющим второй тип темперамента – сангвиника, является совместная работа гипоталамуса и гиппокампа (нижней части височных долей). Основная функция гиппокампа – поддержание краткосрочной памяти и конвертация получаемых знаний в долгосрочную. Результатом такого взаимодействия является открытый, любознательный и интересующийся тип поведения человека.
Меланхолики – третий тип темпераментного поведения. Такой вариант образуется при усиленном взаимодействии гиппокампа и другой формацией больших полушарий – миндалевидного тела. При этом активность коры и гипоталамуса снижена. Миндалина принимает на себя весь «удар» возбуждающих сигналов. Но так как восприятие основных участков мозга заторможено, то реакция на возбуждение низкая, что в свою очередь сказывается и на поведении.
В свою очередь, формируя прочные связи, лобная доля способна задать активную модель поведения. При взаимодействии коры этого участка и миндалин центральная нервная система генерирует только высокозначимые импульсы, игнорируя при этом малозначимые события. Все это приводит к формированию Флегматичной модели поведения – сильного, целеустремленного человека с осознанием приоритетных целей.
мозг человека -
орган массой 1,3-1,4 кг, расположенный внутри черепной коробки. Мозг человека
состоит из более ста миллиардов клеток-нейронов, образующих серое вещество или кору мозга - его обширный внешний слой. Отростки нейронов (нечто вроде проводов) - это аксоны, из которых состоит белое вещество мозга. Аксоны связывают нейроны друг с другом через дендриты.
Мозг взрослого человека потребляет около 20% всей энергии, которая необходима организму, в кто время как детский мозг потребляет около 50%.
Как мозг человека обрабатывает информацию?
Сегодня считается доказанным, что человеческий мозг одновременно может обрабатывать в среднем около 7 бит информации. Это могут быть отдельные звуки или визуальные сигналы, различаемые сознанием оттенки эмоций или мыслей. Минимальное время , необходимое для того, чтобы отличить один сигнал от другого составляет 1/18 секунды.Таким образом, предел восприятия составляет 126 бит в секунду.
Условно, можно посчитать, что в течение жизни 70 лет человек обрабатывает 185 млрд бит информации, включая каждую мысль, воспоминание, действие.
Информация записывается в мозг посредством формирования нервных сетей (своего рода маршрутов).
Функции правого и левого полушария мозга
В мозгу человека существует своего рода «разделение труда» между полушариями.Полушария работают параллельно. Например, левое отвечает за восприятие звуковой информации, а правое - зрительной.
Полушария соединяются волокнами, которые называются мозолистое тело
Как видно из картинки, все операции на рынке делает левое полушарие. Естественно, для получения профита с рынка, встает вопрос о достижении максимальной производительности функционирования левого полушария.
Существует несколько простых способов развития полушарий. Самый простой из них - увеличение объема работы, на которой ориентировано полушарие. Например, для развития логики Вам необходимо решать математические задачи, отгадывать кроссворды, а для развития воображения посещать кхудожественную галерею и т.п.
Как только вы нажали мышку правой рукой- значит сигнал к вам поступил из левого полушария.
Обработка эмоциональной информации происходит в правом полушарии.
Эмоции
За всеми греховными делами стоит нейротрансмиттер Допамин, от работы которого зависит удовольствие, которое мы получаем. . Измены, страсть, похоть, азарт, вредные привычки , гэмблинг , алкоголизм, мотивация - все это так или иначе связано с работой допамина в мозгу. Допамин передает информацию от нейрона к нейрону.Допамин влияет на многие сферы нашей жизни: мотивация, память, способность к познанию, сон, настроение и т.д.
Любопытно, но допамин повышается в моменты стрессовых ситуаций.
Люди с пониженнным допамином в полосатом теле и префронтальной коре менее мотивированы, чем люди у которых допамин выше. Это доказано экспериментами на крысах .
Строение мозга человека
триединство мозга
Идею о триединстве мозга (Triune Brain) предложил в 60-е годы американский нейробиолог Пол Маклин. В соответствии с ней, мозг условно делится на три части:- R-комплекс (древний, рептильный мозг). Состоит из ствола и мозжечка. Рептильный мозг управляет мышцами, равновесией и такими автономными функциями организма, как дыхание и сердцебиение. Он отвечает за бессознательное поведение, нацеленное на выживание, и реагирует непосредственно на определенные стимулы.
- Лимбическая система (мозг древних млекопитающих). Секция состоит из отделов, расположенных вокруг ствола мозга: мозжечковая миндалина, гипоталамус, гиппокамп. Лимбическая система отвечает за эмоции и чувства.
- Неокортекс (новая кора или мозг новых млекопитающих). Эта часть имеется только у млекопитающих. Некортекс - это тонкий слой, состоящий из 6 слоев нейронных клеток, которые окружают весь остальной мозг. Неокортекс отвечает за мышление высшего порядка.
белое и серое вещество
Серое вещество образовано телами нейронов. Белое вещество - это аксоны.Белое и серое вещество мозга отвечают за память и мышление, логику, чувства и сокращения мышц.
префронтальная кора
Эту часть мозга также называют лобные доли.Именно развитие префронтальной коры отличает человека от животного.
Префронтальная кора мозга человека отвечает за логику, за самоконтроль, за целеустремленность и концентрацию внимания.
На протяжении почти всей эволюционной истории человека, эта часть мозга отвечала за физические действия: хотьба, бег, хватание и т.п. (первичный самоконтроль). Но в процессе эволюции префронтальная кора увеличивалась в размерах, а связи с другими частями мозга разрастались.
Сейчас кора склоняет человека делать то, что сложнее, выходить из зоны комфорта. Если вы заставляете себя отказаться от сладкого, подняться с дивана и пойти побегать - это результат работы именно лобных долей. Вы бегаете и не едите сладкое, потому что у вас есть логические причины для этого, которые обрабатываются именно в этой части мозга.
Повреждения префронтальной коры приводят к потери силы воли. В психологии известен случай Финеаса Гейджа (1848), личность которого резко изменилась после повреждения мозга. Он стал ругаться, он стал импульсивен, стал неуважительно обращаться с друзьями, стал неприемлить ограничения и советы, придумывает массу планов и мгновенно теряет к ним интерес.
левая лобная доля - отвечает за положительные эмоции
«Левосторонние дети», т.е. те, у которых изначально левая часть более активна чем правая, более позитивны, чаще улыбаются и т.д. Такие младенцы активнее исследуют окружающий мир.
Интересно также и то, что левая часть коры отвечает за задачи «я буду», например, заставляет подняться с дивана и пойти побегать.
правая лобная долая - отвечает за негативные эмоции. Повреждение правого полушария (отключение правой доли) может вызывать эйфории.
Эксперимент: при просмотре приятных картинок, импульсный томограф фиксирует изменения в потреблении глюкозы мозгом и записывает их как светлые пятна на фотографиях левой стороны мозга.
Правая часть коры отвечает за задачи «я не буду», например позволяет вам справляться с желанием выкурить сигарету, съесть пирожное и т.п.
центр префронтальной коры - «следит» за целями и устремлениями человека. Решает, чего вы на самом деле хотите.
мозжечковая миндалина - защитные эмоциональные реакции (в т.ч. «эгобарьер»). Находится в глубине мозга. ММ. человека не слишком отличается от ММ низших млекопитающих и работает бессознательно.
Включает центр управления, мобилизующий тело в ответ на страх.
базальное ядро - отвечат за привычки, на которые мы полагаемся в повседневной жизни.
срединная височная доля - отвечает за познавательные доли.
гиппокамп
гиппокамп - это структура в медиальном височном отделе мозга, похожая на пару подков. Гиппокамп позволяет усваивать и запоминать новую информацию. Исследования ученых показали, что размер гиппокампа напрямую связан с уровнем самооценки человека и чувством контроля над собственной жизнью.Повреждение гиппокампа может вызывать припадки
Прослушивание музыки задействует: слуховую зону коры мозга, таламус, переднюю часть теменной доли коры.
островок Рейля
островок Рейля - один из ключевых участков мозга, анализирует физиологическое состояние организма и трансформирует результаты этого анализа в субъективные ощущения, которые заставляют нас действовать, например говорить или мыть машину. Передняя часть островка Рейля превращает сигналы организма в Эмоции. Исследования мозга на МРТ показали, что запахи, вкус, осязательные ощущения, боль и усталость возбуждают островок Рейля .зона Брока
Зона Брока - область, которая контролирует органы речи. У правшей зона Брока расположена в левом полушарии, у левшей - в правом.
Система поощрения мозга
Когда мозг замечает возможность награды, он выделяет нейромедиатор дофамин.Дофамин - основа системы подкрепления (вознаграждения) человека.
Дофамин сам по себе не вызывает счастья - он, скорее, возбуждает (Это доказал в 2001 году ученый Брайан Кнутсон).
Выделение дофамина дает резвость, бодрость, увлечение - в общем, мотивирует.
Дофамин побуждает к действию, но не вызывает счастье.
Соблазнительная еда, запах кофе, - все чего мы желаем - все запускает систему подкрепления.
Дофамин - основа всех зависимостей человека (алкоголизм, никотиновая, игровая, лудомания и т.п.)
Нехватка допамина приводит к депрессиям. Болезнь Паркинсона приводит к недостатку дофамина.
Различие мозга у мужчин и женщин
Мозг мужчины и женщины различаются:
Мужчины имеют лучшую двигательную функцию и пространственную функцию, лучше концентрируются на одной мысли, лучше обрабатывают зрительные стимулы.
У женщин лучше память, они более социально адаптированы и лучше справляются с несколькими делами одновременно. Женщины лучше распознают чужое настроение и проявляют больше эмпатии.
Эти различия обусловлены разным устройством связей в головном мозгу (см. картинку)
Старение мозга человека
С годами работа работа мозга ухудшается. Мышление замедляется, а память ухудшается. Это связано с тем, что нейроны выходят на связь друг с другом уже не так быстро. Уменьшается концентрация нейротрансмиттеров и число дендритов, и из-за этого нервные клетки хуже улавливают сигналы от соседей. Удерживать подолгу информацию становится все затруднительнее. Пожилые люди дольше обрабатывают информацию, чем молодые.Тем не менее мозг поддается тренировке. Исследования показали, что 10 занятий по часу в неделю, в ходе которых люди тренируют память или упражняются в рассуждениях, заметно усиливают когнитивные способности .
В то же время, в период 35-50 лет мозг бывает особенно эластичен. Человек упорядочивает информацию, накопленную за долгие годы жизни. К этому времени в мозгу разрастаются глиальные клетки (мозговой клей), - белое вещество, покрывающее аксоны, которое обеспечивает связь между клетками. Количество белого вещества максимально в период 45-50 лет. Это объясняет почему в этом возрасте люди рассуждают лучше тех, кто младше или старше.
