Строение и функционирование головного мозга

Мозжечок и мост

Мозжечок расположен в затылочной части головного мозга позади продолговатого мозга и моста. Он состоит из двух полушарий и червя между ними. Поверхность мозжечка испещрена бороздами. Мозжечок участвует в координации сложных двигательных актов.

Желудочки головного мозга

Боковые желудочки расположены в полушариях переднего мозга. Третий желудочек расположен между зрительными буграми и соединен посредством водопровода мозга с четвертым желудочком, который сообщается с субарахноидальным пространством и большой цистерной головного мозга. Ликвор, находящийся в желудочках, циркулирует и в паутинной мозговой оболочке.

Функции большого (конечного) мозга

Благодаря работе головного мозга, человек может мыслить, чувствовать, слышать, видеть, осязать, двигаться. Большой (конечный) головной мозг управляет всеми жизненно важными процессами, происходящими в организме человека, а также является «вместилищем» всех наших интеллектуальных способностей. Из мира животных человека, прежде всего, выделяет развитая речь и способность к абстрактному мышлению, т.е. способность мыслить нравственными или логическими категориями. Только в человеческом сознании могут возникнуть различные идеи, напр., политические, философские, теологические, художественные, технические, творческие. Кроме того, головной мозг регулирует и координирует работу всех мышц человека (и тех, которыми человек может управлять усилиями воли, и тех, которые не зависят от воли человека, например, сердечная мышца). Мышцы получают из центральной нервной системы серию импульсов, на что мышцы отвечают сокращением определенной силы и длительности. Импульсы поступают в головной мозг из различных органов чувств, вызывая необходимые реакции, например, поворот головы в ту сторону, откуда слышится шум.

Левое полушарие головного мозга управляет правой половиной тела, а правое - левой. Два полушария дополняют друг друга.

Головной мозг напоминает грецкий орех, в нем выделяют три больших отдела - ствол, подкорковый отдел и кору больших полушарий. Общая поверхность коры головного мозга увеличивается за счет многочисленных борозд, которые делят всю поверхность полушария на выпуклые извилины и доли. Три главные борозды - центральная, боковая и теменно-затылочная - делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Отдельные области коры головного мозга имеют разное функциональное значение. В кору больших полушарий поступают импульсы от рецепторных образований. Каждому периферическому рецепторному аппарату в коре соответствует область, называемая корковым ядром анализатора. Анализатор - это анатомо-физиологическое образование, обеспечивающее восприятие и анализ информации о явлениях, происходящих в окружающей среде и (или) внутри организма человека, и формирующее специфические для определенного анализатора ощущения (напр., болевой, зрительный, слуховой анализатор). Области коры, где находятся корковые ядра анализаторов, называются сенсорными зонами коры больших полушарий. С сенсорными зонами взаимодействует моторная зона коры больших полушарий, при ее раздражении возникает движение. Это можно показать на простом примере: при приближении пламени свечи, болевые и тепловые рецепторы пальцев руки начинают посылать сигналы, тогда нейроны соответствующего анализатора идентифицируют эти сигналы как боль, вызванную ожогом, и мышцам «отдается приказ» отдернуть руку.

Ассоциативные зоны

Ассоциативные зоны - это функциональные зоны коры головного мозга. Они связывают поступающую сенсорную информацию с полученной ранее и хранящейся в памяти, а также сравнивают между собой информацию, получаемую от разных рецепторов. Сенсорные сигналы осмысливаются, интерпретируются и, если это необходимо, передаются в связанную с ней двигательную зону. Таким образом, ассоциативные зоны участвуют в процессах мышления, запоминания и обучения.

Доли конечного мозга

Конечный головной мозг делится на лобную, затылочную, височную и теменную доли. В лобной доле имеются зоны интеллекта, способности к концентрации внимания и моторные зоны; в височной - слуховые зоны; в теменной - зоны вкуса, осязания, пространственной ориентации; а в затылочной - зрительные зоны.

Зона речи

Обширные повреждения левой височной доли, например, в результате серьезных травм головы и различных заболеваний, а также после инсульта, обычно сопровождаются сенсорными и моторными нарушениями речи.

Конечный мозг - это наиболее молодая и развитая часть головного мозга, которая обуславливает умение человека мыслить, чувствовать, говорить, анализировать, а также управляет всеми процессами, происходящими в организме. К функциям других частей головного мозга, прежде всего, относятся управление и передача импульсов. Определенные части головного мозга обеспечивают множество жизненно важных функций - они регулируют обмен гормонов, обмен веществ, рефлексы и др.

Для нормального функционирования головного мозга необходим кислород. Например, если при остановке сердца или травме сонной артерии нарушается мозговое кровообращение, то уже спустя несколько секунд человек теряет сознание, а по истечении 2 мин. начинают погибать клетки головного мозга.

Функции промежуточного мозга

Зрительный бугор (таламус) и подбугорье (гипоталамус) являются частями промежуточного мозга. Импульсы от всех рецепторов организма поступают в ядра таламуса. Поступившая информация в таламусе перерабатывается и направляется к большим полушариям мозга. Таламус соединяется с мозжечком и т.н. лимбической системой. Гипоталамус регулирует вегетативные функции организма. Влияние гипоталамуса осуществляется через нервную систему и железы внутренней секреции. Гипоталамус также участвует в регуляции функций многих эндокринных желез и обмена веществ, а также в регуляции температуры тела и деятельности сердечно-сосудистой и пищеварительной систем.

Лимбическая система

В формировании эмоционального поведения человека большую роль играет лимбическая система. К лимбической системе относят нервные образования головного мозга, расположенные на срединной стороне конечного мозга, около верхнего ствола мозга. Эта часть головного мозга еще не вполне изучена. Предполагается, что лимбическая система и управляемое ею подбугорье являются ответственными за множество наших чувств и желаний, например, под их воздействием возникают жажда и голод, страх, агрессивность, половое влечение.

Функции ствола головного мозга

Ствол головного мозга - это филогенетически древняя часть мозга, состоящая из среднего, заднего и продолговатого мозга. В среднем мозге имеются первичные зрительные и слуховые центры. С их участием осуществляются ориентировочные рефлексы на свет и звук. В продолговатом мозге расположены центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой деятельности, функций пищеварительных органов, а также обмена веществ. Продолговатый мозг принимает участие в осуществлении таких рефлекторных актов, как жевание, сосание, чихание, глотание, рвота.

Функции мозжечка

Мозжечок контролирует движения тела. К мозжечку приходят импульсы от всех рецепторов, которые раздражаются во время движений тела. Функция мозжечка может нарушаться при принятии алкоголя или других веществ, вызывающих головокружение. Поэтому под действием опьянения люди не способны нормально координировать свои движения. В последние годы появляется все больше доказательств, что мозжечок имеет значение и в познавательной деятельности человека.

Черепно-мозговые нервы

Помимо спинного мозга очень важны и двенадцать черепно-мозговых нервов: I и II пары -обонятельный и зрительный нервы; III, IV VI пары - глазодвигательные нервы; V пара -тройничный нерв - иннервирует жевательные мышцы; VII - лицевой нерв - иннервирует мимические мышцы, содержит также секреторные волокна к слезной и слюнным железам; VIII пара - преддверно-улитковый нерв - связывает органы слуха, равновесия и гравитации; IX пара - языкоглоточный нерв — иннервирует глотку, ее мышцы, околоушную железу, вкусовые почки языка; X пара - блуждающий нерв -разделяется на ряд ветвей, которые иннервируют легкие, сердце, кишечник, регулируют их функции; XI пара - добавочный нерв - иннервирует мышцы плечевого пояса. В результате слияния спинномозговых нервов образуется XII пара - подъязычный нерв - иннервирует мышцы языка и подъязычный аппарат.

Анатомия Головного мозга человека – информация:     Головной мозг - Головной мозг, encephalon, помещается в полости черепа и имеет форму, в общих чертах соответствующую внутренним очертаниям черепной полости. Его верхнелатеральная, или дорсальная, поверхность сообразно своду черепа выпукла, а нижняя, или основание мозга, более или менее уплощена и неровна. В головном мозге можно различить три крупные части: большой мозг (cerebrum), мозжечок (cerebellum) и мозговой ствол (truncus encephalicus). Наибольшую часть всего головного мозга занимают полушария большого мозга, за ними по величине следует мозжечок, остальную, сравнительно небольшую, часть составляет мозговой ствол. Верхнелатеральная поверхность полушарий большого мозга. Оба полушария отделяются друг от друга щелью, fissura longitudinalis cerebri, идущей в сагиттальном направлении. В глубине продольной щели полушария связаны между собой спайкой - мозолистым телом, corpus callosum, и другими лежащими под ним образованиями. Спереди от мозолистого тела продольная щель сквозная, а сзади она переходит в поперечную щель мозга, fissura transversa cerebri, отделяющую задние части полушарий от лежащего под ними мозжечка. Нижняя поверхность полушарий большого мозга. Со стороны нижней поверхности мозга, facies inferior cerebri, видна не только нижняя сторона полушарий большого мозга и мозжечка, но и вся нижняя поверхность мозгового ствола, а также отходящие от мозга нервы. Передний отдел нижней поверхности головного мозга представлен лобными долями полушарий. На нижней поверхности лобных долей замечаются обонятельные луковицы, bulbi olfactorii, к которым из полости носа через отверстия lamina cribrosa решетчатой кости подходят тонкие нервные нити, fila olfactoria, образующие в своей совокупности I пару черепных нервов - обонятельные нервы, nn. olfactorii. Обыкновенно при вынимании мозга из черепа эти нити отрываются от bulbus olfactorius. Обонятельные луковицы продолжаются кзади в обонятельные тракты, tractus olfactorii, оканчивающиеся каждый двумя корешками, между которыми находится возвышение, называемое trigonum olfactorium. Непосредственно сзади последнего на той и другой стороне находится переднее продырявленное вещество, substantia perforata anterior, названное так по причине наличия здесь маленьких дырочек, через которые проходят в мозговое вещество сосуды. Посередине между обоими передними продырявленными пространствами лежит зрительный перекрест, chiasma opticum, имеющий форму буквы «X». От верхней поверхности хиазмы отходит тоненькая пластинка серого цвета, lamina terminalis, идущая в глубь fissura longitudinalis cerebri. Сзади зрительного перекрестка помещается серый бугор, tuber cinereum; верхушка его вытянута в узкую трубку, так называемую воронку, infundibulum, к которой подвешен расположенный в турецком седле гипофиз, hypophysis cerebri. Позади серого бугра находятся два шарообразных, белого цвета возвышения - сосцевидные тела, corpora mamillaria. За ними лежит довольно глубокая межножковая ямка, fossa interpeduncularis, ограниченная с боков двумя толстыми валиками, сходящимися кзади и называемыми ножками мозга, pedunculi cerebri. Дно ямки пронизано отверстиями для сосудов, а потому носит название заднего продырявленного вещества, substantia perforata posterior. Рядом с этим веществом в борозде медиального края мозговой ножки на той и другой стороне выходит III параглазодвигательный нерв, n. oculomotoris. Сбоку ножек мозга виден самый тонкий из черепных нервов - блоковый нерв, п. trochlearis - IV пара, который, однако, отходит не на основании мозга, а с его дорсальной стороны, из так называемого верхнего мозгового паруса. Позади ножек мозга находится толстый поперечный вал - мост, pons, который, суживаясь с боков, погружается в мозжечок. Боковые части моста, ближайшие к мозжечку, носят название средних ножек мозжечка, pedunculi cerebellares medii; на границе между ними и собственно мостом выходит на той и другой стороне V пара - тройничный нерв, n. trigeminus. Позади моста лежит продолговатый мозг, medulla oblongata; между ним и задним краем моста по бокам средней линии видно начало VI пары - отводящего нерва, n.abducens; еще далее вбок у заднего края средних ножек мозжечка выходят рядом на той и другой стороне еще два нерва: VII - пара - лицевой нерв n. facialis, и VIII пара - n. vestibulocochlearis. Между пирамидой и оливой продолговатого мозга выходят корешки XII пары - подъязычного нерва, n. hypoglossus. Корешки IX, X и XI пар - n. glossopharyngeus, n. vagus и n. accessorius (верхняя часть) - выходят из бороздки позади оливы. Нижние волокна XI пары отходят уже от спинного мозга в шейной его части. "Человеческие" признаки  строения мозга, т. е. специфические  черты строения его, отличающие  человека от животных. Преобладание головного мозга над спинным. Так, у хищных (например, у кошки) головной мозг в 4 раза тяжелее спинного, у приматов (например, у макак) - в 8 раз, а у человека - в 45 раз (масса спинного мозга 30 г, головного - 1500 г).Спинной мозг составляет у млекопитающих 22-48% массы головного мозга, у гориллы 5-6%, у человека - только 2%. Масса мозга. По абсолютной массе мозга человек не занимает первого места, так как у крупных животных мозг тяжелее, чем у человека (1500 г): у дельфина - 1800 г, у слона - 5200 г, у кита - 7000 г. Чтобы вскрыть истинные отношения массы мозга к массе тела, используют так называемый квадратный указатель мозга, т. е. произведение абсолютной массы мозга на относительную. Этот указатель позволил выделить человека из всего животного мира. Так, у грызунов он равен 0,19, у хищных - 1,14, у китообразных (дельфин) - 6,27, у человекообразных обезьян - 7,35, у слонов - 9,82 и, наконец, у человека - 32,0. Преобладание плаща над мозговым стволом, т. е. нового мозга (neencephalon) над древним (paleencephalon). Наивысшее развитие лобной доли большого мозга. На лобные доли приходится у низших обезьян 8-12% всей поверхности полушарий, у антропоидных обезьян - 16 %, у человека - 30 %. 5. Преобладание новой коры полушарий большого мозга над старой. Преобладание коры над подкоркой, которое у человека достигает максимальных цифр: кора составляет 53,7% всего объема мозга, а базальные ядра - только 3,7%. Борозды и извилины увеличивают площадь коры серого вещества, поэтому чем больше развита кора полушарий большого мозга, тем больше и складчатость мозга. Увеличение складчатости достигается большим развитием мелких борозд третьей категории, глубиной борозд и их асимметричным расположением. Ни у одного животного нет одновременно такого большого числа борозд и извилин, при этом столь глубоких и асимметричных, как у человека. Наличие второй сигнальной системы, анатомическим субстратом которой являются самые поверхностные слои мозговой коры. Подводя итоги, можно сказать, что специфическими чертами строения мозга человека, отличающими его от мозга самых высокоразвитых животных, является максимальное преобладание молодых частей центральной нервной системы над старыми: головного мозга над спинным, плаща над стволом, новой коры над старой, поверхностных слоев мозговой коры над глубокими.

Строение и функции головного мозга

Что нужно знать о строении и функции головного мозга?

 
Пациент, направляющийся на встречу с нейрохирургом, должен иметь элементарные представления о работе головного мозга. Эти знания помогут лучше понять консультацию врача. 
 
Головной мозг состоит из коры, ствола и мозжечка. Кору мозга образуют левое и правое полушария. Каждое полушарие делится на доли: лобную, теменную, височную и затылочную. 
 
Левая лобная доля отвечает за качества, определяющие личность человека: внимание, абстрактное мышление, стремление к инициативе, способность к решению проблем, самоконтролю и критической самооценке. 
 
Контроль за мочеиспусканием также осуществляется лобными долями головного мозга. 
 
Центр речи у большинства людей расположен в левой лобной доле, лишь в 2 - 5 процентах случаев за речь отвечает правая лобная доля. 
 
Расположенная в задней части лобной доли моторная зона контролирует движения конечностей противоположной стороны тела.

Функции теменной доли:

- ориентация в пространстве  зависит от правой теменной  доли, 
- способность к счету, письму, чтению определяется левой теменной долей, 
- восприятие тепла, холода, боли осуществляется обеими теменными долями. 
 
Височные доли обрабатывают слуховые ощущения, звуки преобразуются в слова, понятные человеку. 
Небольшой участок мозга на внутренней поверхности височных долей, называемый гиппокамп, контролирует долговременную память.

Кроме того, гиппокамп играет важную роль в развитии некоторых видов эпилептических приступов. Височная эпилепсия, например, является прямым следствием поражения гиппокампа.

Кроме того, гиппокамп играет важную роль в развитии некоторых видов эпилептических приступов. Височная эпилепсия, например, является прямым следствием поражения гиппокампа. 
 
Нейрохирургическому пациенту важно понять, что такое функциональные зоны мозга. К функциональным зонам мозга относятся центры речи и двигательные зоны. 
 
Существует два связанных между собой, центра речи, которые в 95 - 98 процентах случаев расположены в левом полушарии. 
 
В нижнем отделе левой лобной доли располагается участок коры, ответственный за произнесение слов. При поражении этого отдела мозга пациент полностью или частично теряет возможность говорить, но понимает обращенную к нему речь. 
 
В верхних отделах левой височной доли находится центр, ответственный за понимание речи. При повреждении данного участка коры нарушается понимание речи. Такой пациент не понимает собеседника, но может бегло говорить. Поскольку он также не понимает значения собственных слов, речь его часто совершенно бессмысленна. 
 
Как уже говорилось выше, моторные зоны располагаются в задних отделах лобных долей обоих полушарий. При этом левая моторная зона контролирует движения правой стороны тела, а правая моторная зона отвечает за движения левой стороны тела.  
 
Затылочные доли отвечают за переработку зрительной информации. Правая затылочная доля воспринимает информацию, полученную с левых полей зрения, тогда как левая отвечает за правые поля зрения обоих глаз. 
 
Ствол мозга состоит из трех частей: среднего мозга, моста, продолговатого мозга.  
Двенадцать пар черепно-мозговых нервов исходят из ствола мозга. Они контролируют обоняние, зрение, слух, способность ощущать вкус, движение глаз, глотание и другие функции. Через ствол мозга проходят импульсы от моторных зон коры к спинному мозгу. 
 
Кроме того, стволовой отдел мозга регулирует дыхание и сердцебиение.  
 
Мозжечок расположен в нижней задней части мозга. Он отвечает за координацию движений и равновесие. 
 
Ствол мозга и мозжечок расположены в так называемой задней черепной ямке, и поэтому новообразования ствола и мозжечка часто обозначают как опухоли задней черепной ямки. 
 
Вокруг головного и спинного мозга, в так называемом субарахноидальном пространстве, циркулирует спино-мозговая жидкость (ликвор).  
Ликвором также заполнены находящиеся в глубине мозга желудочки.  
 
Выделяют левый боковой, правый боковой, третий и четвертый желудочки мозга. Все желудочки мозга сообщаются между собой. Так, боковые желудочки через отверстие монро соединены с третьим желудочком. Третий желудочек сообщается с четвертым через Сильвиев водопровод.

Возрастные особенности:

Созревание коры больших полушарий — формирование нейронной организации коры больших полушарий в процессе развития ребенка. В развитии К. б. п. в онтогенезе выделяются два процесса — рост коры и дифференцировка ее нервных элементов. Наиболее интенсивный рост ширины коры и ее слоев происходит на первом году жизни, постепенно замедляясь и прекращаясь к в разные сроки — к 3 годам в проекционных, к 7 годам в ассоциативных областях. Рост коры происходит за счет расширения межнейронального пространства (разрежение клеток) и в результате увеличения волокнистого компонента — роста и разветвлений дендритов и аксонов — и развития клеток глии, осуществляющей метаболическое обеспечение развивающихся нервных клеток, которые увеличиваются в размерах. Процесс дифференцировки нейронов, начинаясь также в раннем постнатальном онтогенезе, продолжается в течение длительного периода индивидуального развития, подчиняясь как генетическому фактору, так и внешнесредовым воздействиям.