Строение и функции коры головного мозга. Три мозговые системы
Человек это единственный вид на земле, который способен кроме удовлетворения потребностей продиктованных инстинктами, осуществлять эмоциональную, творческую и мыслительную деятельность. Уникальность людей заключается в наличии у них обширных, высокоразвитых и сложно построенных областей головного мозга, которые имеют обобщенное название неокртекс. Поэтому в изучении человека, как вида находящегося на верхней ступени эволюции, основными направлениями являются вопросы о строении и выполняемых функциях данного участка центральной нервной системы.
Общие сведения
Неокортекс (новая кора, изокортекс или лат. neocortex) представляет собой области коры головного мозга, занимающие порядка 96% поверхности полушарий и имеющие толщину 1.5 – 4 мм, которые отвечают за восприятие окружающего мира, моторику, мышление и речь.
Новая кора состоит из трех основных типов нейронов – пирамидальных, звездчатых и веретенообразных. Первые, наиболее многочисленная группа, которая составляет порядка 70-80 % от всего количества в мозгу. Доля звездчатых нейронов находится на уровне 15-25 %, а веретенообразных – порядка 5 %.
По своей структуре неокортекс практически однороден и состоит из 6 горизонтальных слоев и вертикальных колонок кортекса. Слои новой коры имеют следующее строение:
- Молекулярный, состоящий из волокон и небольшого числа мелких звездчатых нейронов. Волокна образуют тангенциальное сплетение.
- Наружный зернистый, образованный мелкими нейронами разнообразной формы, которые связаны с молекулярным слоем по все площади. В самом конце слоя располагаются небольшие пирамидальные клетки.
- Наружный пирамидальный, состоящий из малых, средних и больших пирамидальных нейронов. Отростки этих клеток могут быть связаны как с 1 слоем, так и с белым веществом.
- Внутренний зернистый, который состоит в основном из звездчатых клеток. Данный слой характеризуется не плотным расположением в нем нейронов.
- Внутренний пирамидальный, образованный средними и большими пирамидальными клетками, отростки которых связаны со всеми другими слоями.
- Полиморфный, основу которого составляют веретенообразные нейроны, связанные отростками с 5 слоем и белым веществом.
Кроме того новая кора делиться по областям, которые в свою очередь подразделяются на поля Бродмана. Выделяют следующие области:
- Затылочная (17,18 и 19 поля).
- Верхняя теменная (5 и 7).
- Нижняя теменная (39 и 40).
- Постцентральная (1, 2, 3 и 43).
- Предцентральная (4 и 6).
- Лобная (5, 9, 10, 11, 12, 32, 44, 45, 46 и 47).
- Височная (20, 21, 22, 37, 41 и 42).
- Лимбическая (23, 24, 25 и31).
- Островковая (13 и 14).
Колонки кортекса представляют собой группу нейронов, которые располагаются перпендикулярно коре головного мозга. В пределах небольшой колонки, все клетки выполняют одинаковую задачу. Но гиперколонка, состоящая из 50-100 миниколонок, может иметь как одну, так и множество функций.
Функции neocortex
Новая кора отвечает за выполнение высших нервных функций (мышление, речь, обработка информации с органов чувств, творчество и др.). Клинические испытания показали, что каждая область коры головного мозга, отвечает за строго определенные функции. Например, человеческая речь управляется левой лобной извилиной. Однако, при повреждении какой либо из области, выполнение ее функции может взять на себя соседняя, правда для этого необходим длительный период времени. Условно выделяют три основных группы функций, которые выполняет неокортекс – сенсорная, моторная и ассоциативная.
Сенсорная
Данная группа включает в себя, набор функций, при помощи которых человек способен воспринимать информацию с органов чувств.
Каждое чувство анализируется отдельной областью, но при этом учитывается и сигналы с других.
Сигналы с кожи обрабатываются задней центральной извилиной. Причем информация с нижних конечностей поступает на верхний отдел извилины, с тела – на средний, с головы и рук – на нижний. При этом задней центральной извилиной обрабатывается лишь болевые и температурные ощущения. Осязание же контролируется верхней теменной областью.
Зрение контролируется затылочной областью. Прием информации происходит в 17 поле, а в 18 и 19 она обрабатывается, то есть происходит анализ цвета, размера, формы и других параметров.
Слух обрабатывается в височной области.
Обаяние и вкусовые ощущения управляется гиппокампальной извилиной, которая в отличие от общего строения неокортекса имеет только 3 горизонтальных слоя.
Стоит отметить, что кроме зон непосредственного приема информации с органов чувств, рядом с ними находятся второстепенные, в которых происходит соотношение полученных образов с хранящимися в памяти. При повреждениях данных участков мозга, у человека полностью теряется возможность распознавания поступающих данных.
Моторная
К этой группе относятся функции новой коры, при помощи которых осуществляется любое движение конечностей человека. Моторика управляется и контролируется предцентральной областью. Нижние конечности зависят от верхних отделов центральной извилины, а верхние – от нижних. Кроме предцентральной, в движении участвуют лобная, затылочная и верхняя теменная области. Важной особенностью выполнения моторных функций является то, что они не могут производиться без постоянных связей с сенсорными областями.
Ассоциативная
Эта группа функций неокортекса отвечает за такие сложные элементы сознания как мышление, планирование, эмоциональный контроль, память, эмпатию и многие другие.
Ассоциативные функции выполняются лобной, височной и теменной областями.
В данных участках мозга происходит формирование реакции на данные поступающие от органов чувств и отправка командных сигналов в моторные и сенсорные зоны.
Для получения и управления все сенсорные и моторные участки коры головного мозга, окружены ассоциативными полями, в которых и происходит анализ полученной информации. Но при этом, стоит учитывать, что данные приходящие в эти поля, уже первично обработаны в сенсорных и моторных участках. Например, при нарушении в работе такого участка в зрительной области, человек видит и понимает, что есть предмет, однако не может его назвать и соответственно принять решение о дальнейшем своем поведении.
Кроме того, лобная доля коры очень жестко связана с лимбической системой, что позволяет ей контролировать и управлять эмоциональными посылами и рефлексами. Это дает возможность состояться человеку как личность.
Выполнение ассоциативных функции в неокортексе возможно благодаря тому, что нейроны этого участка центральной нервной системы способны сохранять следы возбуждения по принципу обратной связи могут сохраняться длительное время (от нескольких лет до всей жизни). Это способность и является памятью, при помощи которой строятся ассоциативные связи получаемой информации.
Роль неокортекса в эмоциях и стереогинезе
Эмоции у человека изначально появляются в лимбической системе головного мозга. Но в этом случае они представлены примитивными понятиями, которые попадая в новую кору, обрабатываются при помощи ассоциативной функции. Вследствие этого человек может оперировать эмоциями на более высоком уровне, что дает возможность ввести такие понятия как радость, печаль, любовь, гнев и др.
Также неокортекс имеет возможность гасить сильные всплески эмоций в лимбической системе, благодаря посылу успокаивающих сигналов в области с высоким возбуждением нейронов. Это приводит к тому, что у человека главенствующую роль в поведении играет разум, а не инстинктивные рефлексы.
Отличия от старой коры
Старая кора (архикортекс) является более ранним появившимся участком коры головного мозга, чем неокортекс. Но в процессе эволюции новая кора стала более развитой и обширной. В связи с этим архикортекс перестал играть главенствующую роль и стал одной из составных частей .
Если сравнивать старую и по выполняемым функциям, то первой отведена роль исполнения врожденных рефлексов и мотивации, а второй – управления эмоциями и действиями на более высоком уровне.
Кроме того по неокортекс значительно превышает по размеру старую кору. Так первая занимает порядка 96% процентов от общей поверхности полушарий, а размер второй – не более 3%. Такое соотношение, показывает, что в архикортексе не может выполнять высшие нервные функции.
Неокортекс – рациональный мозг
Самый новый внешний отдел головного мозга – это неокортекс, или рациональный мозг. Это вершина эволюции мозга, а также вместилище свободной воли и сознательного понимания. Он отвечает за наши высшие когнитивные функции (речь, письмо, решение задач), а также управляет аналитическим и математическим мышлением. Неокортекс, который также называют новой корой головного мозга, или, для краткости, просто корой, состоит из многочисленных складок и борозд, разделенных на правое и левое полушария. Правое полушарие отвечает за пространственное воображение, творчество и абстрактное мышление, а левое мыслит более линейно, рационально, при помощи слов. Эмоциональный мозг определяет значимость, а неокортекс придает рациональный смысл чувствам и эмоциям, генерируемым более глубокими, подсознательными отделами мозга, пытаясь объяснить причины и последствия наших ощущений .
Маклин называл кору головного мозга «матерью творчества и отцом абстрактного мышления» . Этот отдел мозга включает префронтальную кору, самую развитую и сложную часть мозга, определяющую отличие человека от прочих живых существ. Префронтальная кора дает нам возможность планировать поведение или создавать новые возможности, функционируя как мысленный стимулятор различных реальностей, благодаря чему мы можем представить и предвидеть последствия своих действий. Префронтальная кора позволяет нам понять, не проверяя на опыте, что аппарат тяжелее воздуха способен летать, а мороженое со вкусом печенки – это неудачная идея.
Префронтальная кора также отвечает за логику и сравнительный анализ, что иллюстрируется диалогом у нас в голове. Когда мы идем мимо полок в магазине, внутренний голос рассуждает: «Взять это или это?» Способность предвидеть позитивные и негативные результаты обеспечивает возможность сознательных действий и разумного выбора, направляет моральный выбор, например когда мы подавляем неуместные физические потребности. Префронтальная кора также позволяет нам сначала думать, а потом действовать, например когда срабатывают рациональные тормоза, не позволяя нам купить кабриолет BMW, сумочку Gucci за 2500 долл. или съесть еще одну шоколадку Godiva.
Кроме того, эта часть мозга формирует ощущение собственного «я», личности, осознанное представление о самом себе. Она дает возможность узнать, что отражение в зеркале – это действительно вы, и, будучи хранилищем личности, определяет наше место в общественной иерархии и то, как мы преподносим себя окружающему миру .
В процессе эволюции рациональный мозг появился последним, в мышлении высшего порядка он играет главную роль. Он осмысляет и упорядочивает мир, рационально интерпретирует объекты, придает осознанный, субъективный смысл чувствам и бессознательным реакциям. Тем не менее эта вершина эволюции мозга оказывает минимальное влияние на наше поведение и далеко не всегда привлекается и необходима для действия.
Когда вы разгадываете кроссворд, сравниваете информацию на этикетках товаров, учите иностранный язык при помощи программы Rosetta Stone или решаете съездить на недельку в Лас-Вегас, то активно используете свой неокортекс, или рациональный мозг . Мы часто обращаемся к рациональному мозгу в маркетинге, когда сообщаем аудитории цифры и факты, например для сравнения брендов. Несмотря на то что сами по себе эти логические факты не являются первичными причинами мотивации, они играют важную роль в выдаче разрешения руководствоваться в своих действиях эмоциями или физическими потребностями. Таким образом, в рекламе и маркетинге рациональная информация играет вторичную, но тем не менее важную роль. Однако в некоторых случаях рациональный подход, например упорное подчеркивание экономности, может творить чудеса для новых брендов, не обладающих высоким эмоциональным зарядом конкурентов, занимающих прочные позиции на рынке. Несколько лет назад, когда в нью-йоркском отделении Euro RSCG я занимался стратегическим планированием для телекоммуникационной компании MCI (в настоящее время – Verizon), то в первую очередь обратил внимание на то, каким образом разумные, рациональные средства (такие как тарифные планы «Пять центов по воскресеньям» или «Друзья и семья», предложения скидки тем, кто звонит часто) эффективно бросили вызов монополии AT&T, подрывая ее позиции. Компания AT&T существовала комфортно, позиционируя себя ведущим, известным брендом, помогающим поддерживать социальные связи, однако MCI сделала ставку на экономичность.
Новая кора (синонимы: неокортекс, изокортекс) (лат. neocortex) - новые области коры головного мозга, которые у низших млекопитающих только намечены, а у человека составляют основную часть коры. Новая кора располагается в верхнем слое полушарий мозга, имеет толщину 2-4 миллиметра и отвечает за высшие нервные функции - сенсорное восприятие, выполнение моторных команд, осознанное мышление и, у людей, речь.
Неокортекс содержит два основных типа нейронов: пирамидальные нейроны (~80 % нейронов неокортекса) и вставочные нейроны (~20 % нейронов неокортекса).
Структура новой коры относительно однородна (отсюда альтернативное название: «изокортекс»). У человека она насчитывает шесть горизонтальных слоев нейронов, отличающихся по типу и характеру связей. Вертикально, нейроны объединены в так называемые колонки кортекса. У дельфинов новая кора насчитывает 3 горизонтальных слоя нейронов.
Принцип работы
Принципиально новая теория алгоритмики работы неокортекса была разработана в Менло Парке, Калифорния, США(Кремниевая Долина), Джеффом Хокинсом. Теория иерархической временной памяти была реализована программно в виде компьютерного алгоритма, который доступен к использованию в рамках лицензии на сайте numenta.com.
Один и тот же алгоритм обрабатывает все органы чувств.
В функции нейрона заложена память во времени, что-то вроде причинно-следственных связей, иерархически складывающихся во все более и более крупные объекты из более мелких.
Вопрос 21. Черепно-мозговые нервы продолговатого мозга(IX .X. XI. XII)
От продолговатого мозга отходят корешки черепно-мозговых нервов: XII – подъязычный, XI – добавочный нерв, X – блуждающий нерв, IX – языкоглоточный нерв. Между продолговатым мозгом и мостом выходят корешки VII и VIII черепных нервов – лицевого и слухового. Из моста выходят корешки VI и V нервов – отводящего и тройничного.
В заднем мозге замыкаются пути многих сложнокоординированных двигательных рефлексов. Здесь расположены жизненно важные центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой деятельности, функций пищеварительных органов, обмена веществ. Ядра продолговатого мозга принимают участие в осуществлении таких рефлекторных актов, как отделение пищеварительных соков, жевание, сосание, глотание, рвота, чихание.
У новорожденного продолговатый мозг вместе с мостом весит около 8 г, что составляет 2 % от массы головного мозга (у взрослого – 1,6 %). Ядра продолговатого мозга начинают формироваться во внутриутробном периоде развития и к моменту рождения уже сформированы. Созревание ядер продолговатого мозга заканчивается к 7 годам.
IX пара – языкоглоточный нерв по составу волокон включает как чувствительные, так и двигательные, а также секреторные волокна. Языкоглоточный нерв получает начало от четырех ядер, расположенных в продолговатом мозгу. Девятая пара нервов тесно связана с десятой парой блуждающим нервом (некоторые ядра с блуждающим нервом общие). Языкоглоточный нерв снабжает чувствительными (вкусовыми) волокнами заднюю треть языка и неба, а также иннервирует среднее ухо и глотку вместе с блуждающим нервом. Двигательные волокна этого нерва совместно с ветвями блуждающего нерва снабжают мускулатуру глотки.
Секреторные волокна иннервируют околоушную слюнную железу. При поражении языкоглоточного нерва наблюдается ряд расстройств, например, расстройства вкуса, понижение чувствительности в области глотки, а также нерезко выраженные спазмы глоточной мускулатуры. В отдельных случаях может быть нарушено слюноотделение.
X пара – блуждающий нерв. Отходит от ядер, расположенных в продолговатом мозгу. Некоторые из ядер общие с девятой парой. Блуждающий нерв выполняет ряд сложных функций чувствительного, двигательного и секреторного характера. Так, он снабжает двигательными и чувствительными волокнами мускулатуру глотки (совместно с IX нервом), мягкого неба, гортани, надгортанника, голосовых связок (см. рис. 8). В отличие от других черепно-мозговых нервов этот нерв выходит далеко за пределы черепа и иннервирует трахею, бронхи, легкие, сердце, желудочно-кишечный тракт и некоторые другие внутренние органы, а также сосуды. Таким образом, дальнейший ход его волокон принимает участие в вегетативной иннервации, образуя своеобразную систему – парасимпатическую.
При нарушении функции блуждающего нерва (при двустороннем частичном поражении) происходит расстройство глотания, изменение тембра голоса (назальный, гнусавый оттенок), вплоть до полной анартрии; имеет место ряд тяжелых нарушений со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем. При полном выключении функции блуждающего нерва может наступить смерть в связи с параличом сердечной и дыхательной деятельности.
XI пара – добавочный нерв. Является двигательным нервом. Ядра его заложены в спинном и продолговатом мозгу. Волокна этого нерва иннервируют мышцы шеи и плечевого пояса, в связи с чем осуществляются такие движения, как поворот головы, приподнимание плеч, приведение лопаток к позвоночнику. При поражении добавочного нерва развивается атрофический паралич указанных мышц, вследствие чего затрудняется поворот головы, плечо опущено. При раздражении нерва могут иметь место тонические судороги шейных мышц, в результате чего голова насильственно наклонена в сторону (кривошея). Клоническая судорога в указанных мышцах (двусторонняя) вызывает насильственные кивательные движения.
XII пара – подъязычный нерв. Волокна начинаются от ядра, расположенного на дне ромбовидной ямки. Они иннервируют мышцы языка, что сообщает ему максимальную гибкость и подвижность. При поражении подъязычного нерва ослабляется его способность к движениям, необходимым для выполнения речевой функции и функции еды. В подобных случаях речь делается неясной, становится невозможным произношение сложных слов.
При двустороннем повреждении подъязычного нерва речь становится невозможной (анартрия). Типичная картина расстройства речи и фонации наблюдается при комбинированном поражении IX, X и XII пар нервов, известном под названием бульбарного паралича.
В этих случаях поражаются ядра продолговатого мозга или отходящие от них корешки и нервы. Наблюдаются паралич языка, тяжелые расстройства речи, а также расстройства глотания, поперхивание, жидкая пища выливается через нос, голос приобретает гнусавый оттенок.
Такой паралич сопровождается атрофией мышц и носит все признаки периферического паралича. Чаще встречаются случаи поражения центрального пути (корково-бульбарного). В детском возрасте, например после перенесенного параинфекционного энцефалита, при двустороннем поражении корково-бульбарных путей развиваются явления, внешне сходные с бульбарным параличом, однако отличающиеся характером локализации. Так как указанный паралич носит центральный характер, при нем не отмечается атрофии мышц. Такой вид нарушения известен под названием псевдобульбарного паралича
Вопрос 22. Черепно-мозговые нервы моста(V. VI. VII. VIII)
V пара – тройничный нерв (смешанный). Он осуществляет двигательную и чувствительную иннервацию, обеспечивает проведение чувствительности от кожи лица, переднего отдела волосистой части головы, слизистой оболочки носовой и ротовой полостей, языка, глазного яблока, мозговых оболочек. Двигательные волокна тройничного нерва иннервируют жевательные мышцы.
Чувствительные волокна тройничного нерва, подобно спинномозговым нервам, начинаются в чувствительном ганглии, лежащем на передней поверхности пирамидки височной кости. Периферические отростки нервных клеток этого узла оканчиваются рецепторами в области лица, волосистой части головы и так далее, а центральные их отростки идут в чувствительные ядра тройничного нерва, где расположены вторые нейроны чувствительных путей от лица. Идущие от них волокна образуют так называемую петлю тройничного нерва, затем переходят на противоположную сторону и присоединяются к медиальной петле (общему чувствительному пути от спинного мозга к зрительному бугру).
Третий нейрон лежит в зрительном бугре. Двигательное ядро находится на мосту. На основании мозга тройничный нерв выходит из толщи моста в области мостомозжечкового угла. От гессерова узла отходят три ветви тройничного нерва. Нервы выходят из черепа на лицевую поверхность и образуют три ветви: а) глазничную, б) скуловую, в) нижнечелюстную.
Первые две ветви – чувствительные. Они иннервируют кожу верхнего лицевого отдела, а также слизистые оболочки носа, век, глазного яблока, верхнюю челюсть, десны и зубы. Часть волокон снабжает мозговые оболочки.
Третья ветвь тройничного нерва по составу волокон смешанная. Ее чувствительные волокна иннервируют нижний отдел кожной поверхности лица, передние две трети языка, слизистую оболочку рта, зубы и десны нижней челюсти. Двигательные волокна этой ветви иннервируют жевательную мускулатуру и принимают участие в осуществлении функции вкуса. В иннервации тройничного нерва существенную роль играет симпатический нерв.
При поражении периферических ветвей тройничного нерва расстраивается кожная чувствительность лица. Возникают мучительные приступы болей (невралгия тройничного нерва), обусловленные воспалительным процессом в нерве. Расстройства двигательной порции волокон вызывают паралич жевательных мышц, вследствие чего резко ограничиваются движения нижней челюсти, что затрудняет жевание пищи, нарушает звукопроизношение (рис. 8).
VI пара – отводящий нерв (двигательный), иннервирует наружную прямую мышцу глаза, двигающую глазное яблоко кнаружи. Ядро нерва расположено в заднем отделе моста на дне ромбовидной ямки. Волокна нерва выходят на основание мозга на границе между мостом и продолговатым мозгом. Через верхнюю глазничную щель нерв проходит из полости черепа в глазницу.
VII пара – лицевой нерв (двигательный), иннервирует мимическую мускулатуру и мышцы ушной раковины. Ядро нерва расположено на границе между мостом и продолговатым мозгом. Волокна нерва выходят из мозга в области мосто-мозжечкового угла и вместе с преддверно-улитковым нервом (VIII пара) входят во внутреннее слуховое отверстие височной кости, затем в канал височной кости.
В канале височной кости этот нерв идет вместе с промежуточным нервом, который несет чувствительные волокна вкусовой чувствительности от передних двух третей языка и вегетативные слюноотделительные волокна к подъязычным и подчелюстным слюнным железам. Лицевой нерв выходит из черепа через шилососцевидное отверстие, разделяясь на ряд конечных веточек, иннервирующих мимические мышцы.
При одностороннем поражении лицевого нерва (часто в результате простуды), развивается паралич нерва, при котором наблюдается следующая картина: низкое расположение брови, глазная щель шире, чем на здоровой стороне, веки плотно не закрываются, сглажена носогубная складка, отвисает угол рта, затруднены произвольные движения, не удается нахмурить брови и поднять их вверх, равномерно надуть щеки, свистнуть губами или произнести звук «у». При этом ощущается онемение в пораженной половине лица, боли. В связи с тем, что в состав лицевого нерва входят секреторные и вкусовые волокна, нарушается слюноотделение, расстраивается вкус.
VIII пара – слуховой нерв. Слуховой нерв начинается во внутреннем ухе двумя ветвями. Первая ветвь – слуховой нерв – уходит от спирального нервного узла, расположенного в улитке лабиринта. Клетки спирального узла биполярны, то есть имеют два отростка, причем одна группа отростков (периферическая) направляется к волосковым клеткам Кортиева органа, другая образует слуховой нерв.
Вторая ветвь смешанного слухового нерва называется вестибулярным нервом. Эта ветвь отходит от вестибулярного аппарата, также расположенного во внутреннем ухе и состоящего из трех костных канальцев и двух мешочков. Внутри каналов циркулирует жидкость – эндолимфа, в которой плавают известковые камешки – отолиты.
Внутренняя поверхность мешочков и каналов снабжена нервными чувствительными окончаниями, идущими от скарповского нервного узла, залегающего на дне внутреннего слухового прохода. Длинные отростки узла образуют вестибулярную нервную ветвь. При выходе из внутреннего уха слуховая и вестибулярная ветви соединяются и образуют так называемый слуховой нерв – восьмую пару.
Вступив в полость продолговатого мозга, указанные нервы подходят к залегающим здесь ядрам, после чего вновь разъединяются, следуя каждый своим направлением. От ядер продолговатого мозга слуховой нерв идет уже под названием слухового пути. Причем часть волокон перекрещивается на уровне моста и переходит на другую сторону. Другая часть идет по своей стороне, включая в свой состав невроны от некоторых ядерных образований (трапециевидное тело и др.). Этот отрезок слухового пути носит название боковой петли. Заканчивается он в задних буграх четверохолмия и внутренних коленчатых телах. Сюда же подходит и перекрещенный слуховой путь.
От внутренних коленчатых тел начинается третий отрезок слухового пути, который проходит внутреннюю сумку и подходит к височной доле, где расположено центральное ядро слухового анализатора. При одностороннем поражении слухового нерва и его ядер развивается глухота на одноименное ухо. При одностороннем поражении слуховых путей (боковой петли), а также корковой слуховой зоны явно выраженных слуховых расстройств не происходит, но имеет место некоторое снижение слуха на противоположное ухо (в связи с двойной иннервацией). Полная корковая глухота возможна только при двусторонних очагах в соответствующих слуховых зонах. Вестибулярный аппарат, начавшись от скарповского узла и пройдя некоторое расстояние совместно со слуховой ветвью, вступает в полость продолговатого мозга и подходит к угловому ядру.
В состав углового ядра входят боковое ядро Дейтерса, верхнее ядро Бехтерева и внутреннее ядро. От углового ядра проводники идут к червю мозжечка (зубчатое и кровельное ядра), к спинному мозгу по волокнам преддверно-спинального и заднего продольного пучка, через который осуществляется связь со зрительным бугром. При поражении вестибулярного аппарата расстраивается равновесие, появляются головокружение, тошнота, рвота.
Вопрос 23. Черепно-мозговые нервы среднего мозга. (I. II. III. IV)
Черепно-мозговые нервы начинаются в стволовой части мозга, где располагаются их ядра. Исключение составляют обонятельный, слуховой и зрительный нервы, первый неврон которых располагается вне ствола мозга.
По характеру большинство черепно-мозговых нервов являются смешанными: содержат и чувствительные и двигательные волокна, причем в одних преобладают чувствительные, а в других двигательные. Выделяют двенадцать пар черепно-мозговых нервов.
I пара – обонятельный нерв. Обонятельный путь начинается в слизистой оболочке носа в виде тонких нервных нитей, которые проходят через решетчатую кость черепа, выходят на основание мозга и собираются в обонятельный путь. Большая часть обонятельных волокон заканчивается в крючковидной извилине на внутренней поверхности коры, в центральном ядре обонятельного анализатора.
II пара – зрительный нерв. Зрительный путь начинается в сетчатке глаза, которая состоит из клеток, получивших название палочек и колбочек. Эти клетки являются рецепторами, воспринимающими различные световые и цветовые раздражения. Кроме этих клеток, в глазу имеются ганглиозные нервные клетки, дендриты которых заканчиваются в колбочках и палочках, а аксоны образуют зрительный нерв. Зрительные нервы входят через костное отверстие в полость черепа и проходят по дну основания мозга. На основании мозга зрительные нервы образуют половинный перекрест – хиазму.
Перекресту подвергаются не все нервные волокна, а только волокна, идущие от внутренних половин сетчатки. Волокна, идущие от наружных половин, не перекрещиваются, остаются на своей стороне. Массивный пучок нервных путей, образующийся после перекреста зрительных волокон, называется зрительным трактом. В зрительном тракте каждой стороны проходят нервные волокна не от одного глаза, а от одноименных половин сетчаток обоих глаз. Например, в левом зрительном тракте от обоих левых половин сетчаток, а в правом – от обоих правых половин. Большая часть нервных волокон зрительного тракта направляется к наружным коленчатым телам, небольшая часть нервных волокон подходит к ядрам передних бугров четверохолмия, к подушке зрительного бугра. От клеток наружного коленчатого тела зрительный путь направляется к коре головного мозга. Называется этот отрезок пути пучком Грациоле . Зрительный путь заканчивается в коре затылочной доли, где располагается центральное ядро зрительного анализатора. Острота зрения у детей может быть проверена при помощи специальной таблицы. Цветоощущение также проверяется набором цветных картин. Поражение зрительного пути может произойти на любом отрезке. В зависимости от этого будет наблюдаться и различная клиническая картина поражения зрения.
III пара – глазодвигательный нерв.
IV пара – блоковидный нерв.
VI пара – отводящий нерв. Все три пары черепно-мозговых нервов осуществляют движения глазного яблока и являются глазодвигателями. По этим нервам идут импульсы к мышцам, двигающим глазное яблоко.
Наблюдаются параличи соответствующих мышц и ограничения движений глазного яблока – косоглазие. Кроме того, при поражении III пары черепно-мозговых нервов наблюдаются птоз (опущение верхнего века) и неравенство зрачков. Последнее связано также с поражением ветки симпатического нерва, принимающего участие в иннервации глаза
В этой статье поговорим о лимбической системе, неокортексе их истории возникновении и основных функциях.
Лимбическая система
Лимбическая система головного мозга – это совокупность сложных нейрорегуляторных структур головного мозга. Эта система не ограничивается лишь несколькими функциями – она выполняет огромный ряд важнейших для человека задач. Предназначение лимбуса – регуляция высших психических функций и особых процессов высшей нервной деятельности, начиная от простого обаяния и бодрствования и заканчивая культурными эмоциями, памятью и сном.
История возникновения
Лимбическая система мозга образовалось за долго до того, как начал образовываться неокортекс. Это древнейшая гормонально-инстинктивная структура мозга, которая отвечает за выживание субъекта. За длительную эволюцию можно сформировать 3 основных цели системы для выживания:
- Доминантность – проявление превосходства по самым разными параметрам
- Еда – питание субъекта
- Размножение – перенос своего генома в следующие поколение
Т.к. человек имеет животные корни, в мозгу человека присутствует лимбическая система. Изначально Человек Разумный обладал лишь аффектами, влияющие на физиологическое состояние тела. Со временем формировалось общение по типу крика (вокализация). Особи, умевшие передать свое состояние с помощью эмоций, выживали. С течением времени все больше формировалось эмоциональное восприятие действительности. Такое эволюционное наслоение позволяло людям объединяться в группы, группы в племена, племена в расселение, а последние в целые народы. Впервые же лимбическую систему открыл американский исследователь Пауль Мак-Лин еще в 1952 году.
Строение системы
Анатомически лимбус включает области палеокортекса (древняя кора), архикортекса (старая кора), часть неокортекса (новая кора) и некоторые структуры подкорки (хвостатое ядро, миндалевидное тело, бледный шар). Перечисленные названия различных видов коры обозначает их формирование в указанное время эволюции.
Масса специалистов в области нейробиологии занимались вопросом о том, какие структуры относятся к лимбической системе. Последняя включает в себя множество структур:
Кроме того, система тесно связана с системой ретикулярной формации (структура, отвечающая за активацию мозга и состояние бодрствования). Схема анатомии лимбического комплекса упирается в постепенном наслоении одной части на другую. Так, сверху лежит поясная извилина, и далее по нисходящей:
- мозолистое тело;
- свод;
- мамиллярное тело;
- миндалина;
- гиппокамп.
Отличительной чертой висцерального мозга является его богатая связь с прочими структурами, состоящих из сложных путей и двухсторонних связей. Такая разветвленная система веток образует комплекс замкнутых кругов, что создает условия для продолжительного циркулирования возбуждения в лимбусе.
Функционал лимбической системы
Висцеральный мозг активно получает и обрабатывает информацию из окружающего мира. За что отвечает лимбическая система? Лимбус – одна из тех структур, работающая в режиме реального времени, позволяя организму эффективно приспосабливаться к условиям внешней среды.
Лимбическая система человека в мозге выполняет следующую функцию:
- Формирование эмоций, чувств и переживаний. Сквозь призму эмоций человек субъективно оценивает предметы и явление окружающей среды.
- Память. Эта функция осуществляется гипокампом, располагающийся в структуре лимбической системы. Мнестические процессы обеспечиваются процессами реверберации – кругового движения возбуждения в закрытых нейронных цепях морского коня.
- Выбор и коррекция модели подходящего поведения.
- Обучение, переобучение, страх и агрессия;
- Выработка пространственных навыков.
- Оборонительное и поведение поиска пищи.
- Выразительность речи.
- Приобретение и поддержание различных фобий.
- Работа обонятельной системы.
- Реакция осторожности, приготовление к действию.
- Регуляция полового и социального поведения. Существует понятие эмоционального интеллекта – способности распознавать эмоции окружающих людей.
При выражении эмоций возникает реакция, которая проявляется в виде: изменения артериального давления, кожной температуры, частоты дыхания, реакция зрачков, потоотделение, реакция гормональных механизмов и многое другое.
Возможно, среди женщин бытует вопрос о том, как включить лимбическую систему у мужчин. Однако ответ прост: никак. У всех мужчин лимбус работает в полной мере (за исключением больных). Это обосновывается эволюционными процессами, когда женщина почти во всех временных периодах истории занималась воспитанием ребенка, что включает глубокую эмоциональную отдачу, и, следовательно, глубокое развитие эмоционального мозга. К сожалению, мужчинам уже не достичь развития лимбуса уровня женщины.
Развитие лимбической системы у грудничка во многом зависит от типа воспитания и в целом отношения к нему. Строгий взгляд и холодная улыбка не способствуют развитию лимбического комплекса, в отличии от крепких объятий и искренней улыбки.
Взаимодействие с неокортексом
Неокортекс и лимбическая система крепко связаны между собой множеством проводящих путей. Благодаря такому объединению, эти две структуры составляют одно целое психической сферы человека: они соединяют умственную составляющую с эмоциональной. Новая кора выступает в качестве регулятора животных инстинктов: прежде, чем совершить какое-либо действие, спонтанно вызванное эмоциями, человеческая мысль, как правило, проходит ряд культурных и моральных инспекций. Кроме контроля эмоций, неокортекс оказывает вспомогательное действие. Чувство голода возникает в глубинах лимбической системы, а уже высшие корковые центры, регулирующие поведение, осуществляют поиск пищи.
Такие структуры мозга не обошел в своё время и отец психоанализа Зигмунд Фрейд. Психолог утверждал, что всякий невроз образуется под гнетом подавления сексуальных и агрессивных инстинктов. Конечно, во времена его работы еще не было данных о лимбусе, но великий ученый догадывался о подобных устройствах мозга. Так, чем больше культурных и моральных наслоений (супер Эго – неокортекс) было у индивида, тем больше у него подавляются первичные животные инстинкты (Ид – лимбическая система).
Нарушения и их последствия
Исходя из того, что лимбическая система отвечает за множество функций, это самое множество может поддаваться различным повреждениям. Лимбус, как и другие структуры головного мозга, может подвергаться травмам и другим вредительным факторам, к числу которых относятся и опухоли с кровоизлияниями.
Синдромы поражения лимбической системы богаты на количество, основные из них таковы:
Деменция – слабоумие. Развитие таких болезней, как Альцгеймера и синдром Пика связывают с атрофией систем лимбического комплекса, а особенно в локализации гиппокампа.
Эпилепсия . Органические нарушения гиппокампа ведут к развитию падучей болезни.
Патологическая тревожность и фобии. Нарушение деятельности миндалины ведет к медиаторному дисбалансу, что, в свою очередь, сопровождается расстройством эмоций, в число которых входит тревожность. Фобия же – иррациональный страх по отношению к безобидному предмету. Кроме того, дисбаланс нейромедиаторов провоцирует депрессию и манию.
Аутизм . В своей сути, аутизм – глубокая и серьезная дезадаптация в обществе. Неспособность лимбической системы распознавать эмоции других людей ведет к тяжелым последствиям.
Ретикулярная формация (или сетчатое образование) – неспецифическая формация лимбической системы, отвечающая за активацию сознания. После глубокого сна люди просыпаются благодаря работе этой структуре. В случаях её повреждения человеческий мозг подвергается различным расстройствам выключение сознания, среди которых абсанс и синкопе.
Неокортекс
Новая кора – часть мозга, присущая высшим млекопитающим. Зачатки неокортекса также наблюдаются у низших животных, сосущих молоко, однако они не достигают высокого развития. У человека изокортекс – львиная часть общей коры головного мозга, имеющая толщину в среднем до 4 миллиметров. Площадь неокортекса достигает 220 тысяч кв. мм.
История возникновения
В данный момент неокортекс – высшая ступень эволюции человека. Первые проявления новой коры ученым удалось изучить у представителей рептилий. Последними животными, не имеющие новой коры в цепочке развития, оказались птицы. И лишь развитой обладает человек.
Эволюция – сложный и длинный процесс. Каждый вид существ проходит суровый эволюционный процесс. Если вид животного не смог адаптироваться под изменчивую внешнюю среду – вид терял свое существование. Почему же человек смог адаптироваться и выжить по сей день?
Находясь в благоприятных условиях проживания (теплый климат и белковая еда), потомкам человека (до Неандертальцев) не оставалось ничего, как питаться и размножаться (благодаря развитой лимбической системе). Из-за этого масса мозга, по меркам длительности эволюции, набрала критическую массу за небольшой период времени (несколько миллионов лет). Кстати, масса мозга в те времена была на 20% больше, чем у современного человека.
Однако, всему хорошему рано или поздно приходит конец. Со сменой климата, потомкам нужно было менять место жительство, а с ним и начинать искать еду. Имея огромный мозг, потомки начали применять его для поиска пищи, а далее и для социального вовлечения, т.к. выяснилось, что объединяясь в группы по определенным критериям поведения – выживать было легче. К примеру, в группе, где каждый делился пищей с другими членами группы имела больше шансов на выживание (Кто-то хорошо собирал ягоды, а кто-то охотился и тд).
С этого момента началась отдельная эволюция по мозгу , отдельная от эволюции всего тела. С тех времен внешний вид человека не сильно поменялся, но состав мозгов отличается кардинально.
Из чего состоит
Новая кора больших полушарий – это скопление нервных клеток, образующих комплексное . Анатомически разделяют 4 типа коры, в зависимости от её локализации – , затылочная, . Гистологически же кора состоит из шести шаров клеток:
- Молекулярный шар;
- наружный зернистый;
- пирамидные нейроны;
- внутренний зернистый;
- ганглионарный слой;
- мульиформные клетки.
Какие функции выполняет
Новая кора головного мозга человека классифицируется по трем функциональным зонам:
- Сенсорная . Эта зона отвечает за высшую обработку полученных раздражителей из внешней среды. Так, лед становится холодным тогда, когда информация о температуре поступает в теменную область – на пальце же холода нет, а есть только электрический импульс.
- Ассоциативная зона . Эта область коры отвечает за информационную связь между моторной корой и чувствительной.
- Моторная зона
. В этой части мозга формируются все сознательные движение.
Кроме таких функций, новая кора обеспечивает высшую психическую деятельность: интеллект, речь, память и поведение.
Вывод
Подводя итог, можно выделить следующее:
- Благодаря двум основным, принципиально разным, структурам мозга человек имеет двойственность сознания. Над каждым поступком в мозгу формируется две разные мысли:
- “Хочу” – лимбическая система (инстинктивное поведение). Лимбическая система занимает 10% от всей массы мозга, малое энергопотребление
- “Надо” – неокортекс (социальное поведение). Неокортекс занимает до 80% от всей массы мозга, высокое энергопотребление и ограниченная скорость метаболизма
