Грыжа позвоночника

Анатомия мозга. Головной мозг: структура и функции

Головной мозг - это основная составная часть ЦНС, именно здесь происходят наиболее важные процессы в нашем организме. Однако мало кто знает о его строении, и из каких отделов, собственно, состоит этот орган.

Основные отделы головного мозга

Различают шесть главных отделов.

Продолговатый мозг

Этот отдел расположен в черепе, он является началом стволовой части мозга. В его задней части расположены борозда и два канатика, являющиеся связующим звеном со спинным мозгом. Именно здесь находятся белое и серое вещества, первое снаружи, второе - внутри. Продолговатый мозг отвечает за две основные функции: рефлекторную и проводниковую. Благодаря этому здесь контролируются сердечно-сосудистая деятельность человека, дыхание, различные виды рефлексов, а также осуществляется связь головного и спинного мозга. Формирование этого отдела завершается к 7 годам.

Варолиев мост

Этот отдел является продолжением предыдущего. Фактически он состоит из поперечных волокон, между которыми расположены ядра. Функционально варолиев мост отвечает за сокращения мышц всего туловища и конечностей, происходящие во время сложных движений. Здесь расположены центры, подобные спинномозговым, но более развитые. Этот отдел меняется к дошкольному возрасту, когда он смещается и занимает то положение, в котором останется навсегда.

Мозжечок

Этот отдел расположен над двумя предыдущими. Он подразделяется на два полушария, которые соединены структурой под названием «червь». Отделы головного мозга и мозжечок объединяются при помощи нервных волокон, которые, соответственно, образуют «ножки», связывающие его со спинным и продолговатым мозгом.

Строение и функции

Мозжечок образован из белого и серого веществ. Первое расположено под корой, а второе находится снаружи, образуя кору отдела. Мозжечок отвечает за такие важные параметры, как координация движений и сохранение равновесия тела. Также этот отдел ответственен за сокращение мышц. Люди, у которых мозжечок поражен, страдают от проблем с ориентацией в пространстве, расстройством речи и плавностью движений. Рост отдела заканчивается к 15 годам.

Средний мозг

Этот отдел расположен над мостом. Именно в нем происходит передача сигналов, получаемых сетчаткой глаза, в головной мозг, где они и обрабатываются при помощи ядер верхних бугров четверохолмия, позволяя нам видеть. Нижние же ядра несут ответственность за работу слуховой системы человека. Они получают импульсы, продуцируемые во внешнем мире, реализуя сторожевой рефлекс человека, то есть организм может моментально включаться в действие, которое требует быстрой реакции.

Функции

Важную роль этот отдел играет в мелкой моторике и актах жевания и глотания, обеспечивая их правильную последовательность. Как и вышеописанные отделы головного мозга, средний мозг имеет прямое отношение к работе мышц. Так, он контролирует работу во время длительного напряжения, например, когда какая-то часть тела должна длительное время оставаться в одном положении, тогда он сохраняет тонус мышц, чтобы можно было резко перейти в другое положение. Развитие среднего мозга напрямую зависит от формирования других отделов.

Промежуточный мозг

Этот отдел находится между средним мозгом и мозолистым телом. Здесь имеются зрительные бугры, которые обладают рядом важных функций, в частности это обработка центростремительных импульсов, поступающих из окружающего мира, передача их в головной мозг. Кроме этого, они ответственны за такие параметры эмоционального поведения, как пульс, дыхание, артериальное давление, мимика и др.

Гипоталамус и гипофиз

Наиболее важным элементом промежуточного мозга считается гипоталамус, поскольку именно в нем находится множество вегетативных центров. Он несет ответственность за обмен веществ, чувства страха и ярости, температуру тела, нервные связи и др. Гипоталамус также вырабатывает клетки, влияющие на работу гипофиза, который занимается регуляцией некоторых вегетативных функций организма. Термальная стадия развития промежуточного мозга завершается в подростковом возрасте.

Конечный мозг

Отделы головного мозга человека напрямую зависят от работы полушарий, или конечного мозга. Два полушария, которые составляют до 80% массы всего мозга, соединяются посредством мозолистого тела и других спаек. Кора, покрывающая элементы отдела, состоит из нескольких слоев серого вещества. Именно благодаря ей возможна реализация высшей психической деятельности. Работа, выполняемая обоими полушариями, неравнозначна. Левое, главенствующее, отвечает за мыслительные процессы, счет, письмо, правое - за восприятие сигналов внешнего мира. Наиболее активно этот отдел развивается вплоть до пубертатного периода, позже темпы спадают.

Итог

Все отделы головного мозга так или иначе влияют на работу организма, регулируя его жизненно важные функции. Их совокупность прошла долгие века эволюции, изменяясь, совершенствуясь и подстраиваясь под изменения, что, по сути, и обеспечило человеческому виду выживание. Отделы головного мозга в совокупности и каждый в отдельности являются незаменимыми центрами контроля вегетативных функций организма.

Шошина Вера Николаевна

Терапевт, образование: Северный медицинский университет. Стаж работы 10 лет.

Написано статей

Если мозг – это пункт управления человеческим организмом, то лобные доли мозга – это своеобразное «средоточие власти». Большинство ученых и физиологов мира однозначно признают «пальму первенства» за этой частью мозга. Именно они отвечают за множество важнейших функций. Любые повреждения этой области приводят к серьезным и зачастую необратимым последствиям. Считается, что именно эти участки управляют психическими и эмоциональными проявлениями.

Важнейшая часть располагается спереди обоих полушарий и представляет собой особое образование коры. Она граничит с теменной долей, отделяясь от нее центральной бороздой и с правой, и левой височными долями.

У современного человека лобные части коры очень развиты и составляют около трети всей ее поверхности. При этом их масса достигает половины веса всего головного мозга, а это говорит об их высоком значении и важности.

В них есть особенные участки, которые называются префронтальная кора. Они имеют непосредственные связи с разными частями лимбической системы человека, что дает основание считать их ее частью, управляющим отделом, находящимся в головном мозге.

Все три доли больших полушарий (теменные, височные и лобные) вмещают в себя ассоциативные зоны, то есть основные функциональные области, собственно, и делающие человека тем, кто он есть.

Структурно лобные доли можно разделить на следующие зоны:

Премоторная.
Моторная.
Префронтальная дорсолатеральная.
Префронтальная медиальная.
Орбитофронтальная.

Три последних участка объединяются в префронтальную область, которая отлично развита у всех высших приматов и особенно велика у человека. Именно эта часть мозга несет ответственность за способности человека к обучению и познанию, формирует особенности его поведения, индивидуальность.

Поражение этого участка в результате заболевания, образования опухоли или травмы провоцирует развитие синдрома лобной доли. При нем не только нарушаются мыслительные функции, но и меняется личность человека.

За что отвечают лобные доли

Чтобы понять, за что отвечает лобная зона, нужно выявить соответствие их отдельных участков управляемым частям тела.

Центральная передняя извилина делится на три части, каждая из которых ответственна за собственный участок тела:

Нижняя треть связана с моторикой лица.
Средняя часть управляет функциями рук.
Верхняя треть связана с работой ног.
Задние отделы верхней извилины лобной доли управляют корпусом пациента.

Эта же область является частью экстрапирамидной системы человека. Это древняя часть мозга, которая отвечает за тонус мышц и произвольное управление движениями, за возможность фиксации и поддержания определенного положения тела.

Рядом находится глазодвигательный центр, управляющий движениями глаз и помогающий свободно ориентироваться и перемещаться в пространстве.

Основными функциями лобных долей является , управление речью и памятью, проявление эмоций, воли, мотивационных действий. С точки зрения физиологии, эта область управляет мочеиспусканием, координацией движений, речью, почерком, контролирует поведение, регулирует мотивацию, познавательные функции, социализацию.

Симптомы, свидетельствующие о поражении ЛД

Так как лобная часть головного мозга отвечает за многочисленную деятельность, то и проявления отклонений могут затрагивать как физиологические, так и поведенческие функции человека.

Симптомы связаны с локализацией поражения лобной доли. Все они могут разделяться на проявления расстройств поведения со стороны психики и нарушения моторных, физических функций.

Психическая симптоматика:

быстрая утомляемость;
ухудшение настроения;
резкие перепады настроения от эйфории до глубочайшей депрессии, переходы от добродушного состояния до выраженной агрессии;
суетливость, нарушения контроля своих действий. Больному трудно сосредоточиться и довести до конца простейшее занятие;
искажение воспоминаний;
нарушения памяти, внимания, обоняния. Больной может не ощущать запахи или его способны преследовать фантомные запахи. Особенно характерны такие признаки для опухолевого процесса в лобных долях;
расстройства речи;
нарушение критического восприятия собственного поведения, непонимание патологии своих действий.

Другие расстройства:

расстройства координации, нарушения движений, равновесия;
судороги, припадки;
рефлекторные хватательные действия навязчивого типа;
эпилептические припадки.

Признаки патологии зависят от того, какой именно участок ЛД поражен и насколько сильно.

Методы лечения повреждений ЛД

Так как причин у развития синдрома лобной доли достаточно много, лечение напрямую связано с устранением исходного заболевания или нарушения. Этими причинами могут быть следующие болезни или состояния:

Новообразования.
Поражения сосудов головного мозга.
Патология Пика.
Синдром Жиля де ля Туретта.
Деменция лобно-височная.
Черепно-мозговая травма, в том числе и полученная при рождении, когда голова ребенка проходила через родовые пути. Раньше подобные повреждения часто возникали при наложении на головку акушерских щипцов.
Некоторые другие заболевания.

В случаях с опухолями по возможности используется хирургия для удаления новообразования, если же это невозможно, то применяется паллиативное лечение для поддержания жизнедеятельности организма.

Специфические заболевания типа болезни Альцгеймера пока что не имеют эффективного лечения и препаратов, способных справиться с болезнью, тем не менее, своевременная терапия может максимально продлить срок жизни человека.

Какие могут быть последствия повреждения ЛД

Если поражена лобная доля головного мозга, функции которой фактически определяют личность человека, то после заболевания или тяжелой травмы самое страшное, что может произойти – это полное изменение поведения и самой сути характера больного.

В ряде случаев отмечается, что человек становился полной своей противоположностью. Иногда повреждение отделов мозга, отвечающих за контроль поведения, понятие добра и зла, чувство ответственности за свои поступки приводило к появлению антисоциальных личностей и даже серийных маньяков.

Даже если исключить крайние проявления, поражения ЛД приводят к крайне тяжелым последствиям. Если повреждаются органы чувств, больной может страдать расстройствами зрения, слуха, осязания, обоняния, перестает нормально ориентироваться в пространстве.

В других ситуациях больной лишается возможности нормально оценивать ситуацию, осознавать окружающий мир, обучаться, запоминать. Такой человек иногда не может обслуживать себя самостоятельно, поэтому ему требуется постоянный присмотр и помощь.

При проблемах с двигательными функциями больному трудно передвигаться, ориентироваться в пространстве и обслуживать себя.

Уменьшить тяжесть проявлений может только быстрое обращение за медицинской помощью и принятие экстренных мер, препятствующих дальнейшему развитию поражения лобной доли.

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.

Затылочная доля , прежде всего, отвечает за обработку и перенаправление визуальных сигналов. Эта доля составляет один отдел коры головного мозга. Она получает информацию от глаз и зрительных нервов, а затем направляет полученные сигналы либо первичной зрительной коре, либо одному из двух уровней зрительной ассоциативной коры. Результатом этого является то, что широко известно как данные обработки зрительных сигналов, по существу, информация, которую головной мозг использует, чтобы интерпретировать и осмысливать то, что видит человек. У здоровых людей эта доля безупречно функционирует самостоятельно, в то время как проблемы с ней обычно приводят к серьезным неприятностям со зрением. К примеру, дефекты в формировании этой доли могут становиться причиной слепоты или тяжелых нарушений зрения, а травмы, затрагивающие эту область, способны вызывать ряд иногда необратимых зрительных расстройств.

Кора головного мозга

Хотя головной мозг выглядит как однородная губчатая масса, он состоит из ряда сложно взаимосвязанных частей. «Кора головного мозга» - это название внешнего слоя мозга, который у человека представляет собой имеющую складки и бороздки ткань, идентифицируемую большинством людей как масса головного мозга. Кора головного мозга делится на два полушария, а также на четыре доли. Это лобная доля, височная доля, теменная доля и затылочная доля.

Лобная доля участвует в передвижении и планировании, тогда как височная - в обработке слуховой информации. Основной функцией теменной доли является восприятие организма, также известное как «соматическое ощущение» организма. Затылочная доля, которая располагается в задней части коры головного мозга, связана почти исключительно со зрением.

Обработка зрительной информации

Обработка зрительной информации происходит благодаря скоординированной работе зрительных нервов, которые соединяются с глазами. Они посылают информацию в таламус, еще одну часть головного мозга, которая затем перенаправляет ее в первичную зрительную кору. Обычно информация, получаемая первичной сенсорной корой, отправляется непосредственно в области, расположенные рядом с ней и называемые сенсорной ассоциативной корой. Одной из основных функций затылочной доли является отправка информации из первичной зрительной коры в зрительную ассоциативную кору. Зрительная ассоциативная кора охватывает более чем одну долю; это означает, что затылочная доля - не единственный участник осуществления этой важной функции. Вместе перечисленные области мозга анализируют зрительную информацию, получаемую первичной зрительной корой, и сохраняют зрительные воспоминания.

Уровни зрительной ассоциативной коры

Существует два уровня зрительной ассоциативной коры. Первый уровень, располагающийся вокруг первичной зрительной коры, получает информацию о передвижении предметов и цвете. Помимо этого, он обрабатывает сигналы, связанные с восприятием форм. Второй уровень, располагающийся в середине теменной доли, отвечает за восприятие движений и местоположения. Здесь базируются и такие характеристики как глубина восприятия. Этот уровень также охватывает нижнюю часть височной доли, которая отвечает за обработку и передачу информации о трехмерной форме.

Последствия повреждений

Сбои в функционировании затылочной доли могут вызывать различные нарушения зрения, по большей части достаточно серьезные. Если первичная зрительная кора повреждается полностью, результатом обычно является слепота. Первичная зрительная кора имеет отображаемое на ее поверхности поле зрения, и его стирание или глубокое повреждение обычно имеет необратимый характер. Полное повреждение зрительной коры часто является следствием тяжелой травмы или происходит в результате развития опухоли или другого аномального новообразования на поверхности головного мозга. В редких случаях причиной служат врожденные дефекты.

Очаговые поражения зрительной ассоциативной коры обычно не так серьезны. Слепота по-прежнему возможна, однако вероятность ее появления не так высока. Чаще всего у пациентов возникают трудности с распознаванием предметов. На языке медицины эта проблема называется визуальной агнозией. Пациент может быть способен взять часы и распознать их при помощи осязания, однако когда он смотрит на картинку, на которой изображены часы, ему чаще всего удается описать только ее элементы, такие как круглая поверхность циферблата или располагающиеся по кругу цифры.

Прогнозы

Иногда нормальное зрение удается восстанавливать посредством лечения или даже хирургического вмешательства, однако это возможно не всегда. Многое зависит от степени тяжести и причины повреждения, а также от возраста пациента. Более молодые пациенты, в частности дети, зачастую отвечают на восстановительную терапию лучше, чем люди во взрослом возрасте или те, чей головной мозг уже не растет.