Головной мозг — это сложнейшая система, которая обрабатывает сенсорную информацию, управляет движениями и работой органов человеческого тела, отвечает за положительные и отрицательные эмоции, а также

Какие зоны отвечают за дыхание и пищевое поведение и что происходит, когда мы учимся играть на музыкальных инструментах

Головной мозг — это сложнейшая система, которая обрабатывает сенсорную информацию, управляет движениями и работой органов человеческого тела, отвечает за положительные и отрицательные эмоции, а также высшие психические функции, такие как мышление, память и речь. Кратко рассказываем об устройстве и функциях некоторых зон мозга.

Большие полушария

Большие полушария мозга составляют 75–80% от массы всей центральной нервной системы. Снаружи они покрыты корой — слоем серого вещества толщиной 1,3–4,5 миллиметров, под которым находится белое вещество и базальные ганглии, регулирующие двигательные и вегетативные функции и, как предполагается, связанные с сознанием. Как и кора, они состоят из серого вещества. В отличие от белого вещества, состоящего из пучков аксонов — отростков нервных клеток, передающих импульсы, — в серое вещество входят тела нейронов, глиальные (вспомогательные) клетки, такие как астроциты и олигодендроциты, а также другие отростки нервных клеток и капилляры. Скопление белого вещества, известное как мозолистое тело, соединяет полушария мозга в единое целое. Другая структура, состоящая из белого вещества и выходящая из коры, — кортико-спинальный, или пирамидный, тракт, который помогает левому полушарию управлять правой половиной тела, а правому полушарию — левой. Кора покрыта бороздами и извилинами, которые увеличивают ее площадь: две трети серого вещества находятся внутри этих структур. Крупные борозды присутствуют у всех людей, а мелкие извилины индивидуальны.

Кора больших полушарий делится на шесть долей: лобную, теменную, височную, затылочную, а также две скрытые зоны — островковую и лимбическую. А с точки зрения происхождения в коре больших полушарий выделяют древние, старые и новые области, которые занимают около 95%. Основная функция древней коры — обоняние, подобные структуры присутствовали еще у рыб. Старая кора возникла у рептилий, а функции ее ключевой структуры, гиппокампа, связаны с кратковременной памятью и перезаписью кратковременной памяти в долговременную. В частности, они помогают быстро ориентироваться в пространстве. С течением эволюции гиппокамп начал запоминать и другие сенсорные сигналы, а также работать с центрами эмоций. В новой коре находятся высшие сенсорные и двигательные центры, а также ассоциативные зоны, которые отвечают за сложнейшие психические процессы. Разные отделы коры выполняют разные функции. В затылочной коре сконцентрированы зрительные центры, в височной — слуховые, в теменной зоне расположены нейроны, которые ответственны за болевую, кожную и мышечную чувствительность, а задняя часть лобной доли отвечает за движения. Высшие психические центры находятся в передней части лобной доли. Они отвечают за наше мышление, а также волю, инициативу и принятие решений.

Промежуточный мозг

Между больших полушарий находится промежуточный мозг, который подразделяется на две части: таламус и гипоталамус. Помимо них, выделяют еще эпиталамус, к которому примыкают эпифиз и гипофиз — эндокринные железы. Таламус — это «информационная воронка», которая фильтрует сигналы и пропускает их в кору больших полушарий: если бы все информационные потоки проходили в кору, она не смогла бы эффективно функционировать. Блокирование сигналов осуществляется с помощью тормозных нейронов. Структуры таламуса соответствуют разным центрам коры больших полушарий: передние ядра отвечают за передачу информации в центры эмоций и памяти, вентральные боковые связаны с двигательным контролем, вентробазальный комплекс работает с информацией о чувствительности тела, а над ним находятся слуховые и зрительные центры. Медиальные ядра таламуса связаны с центрами сна и бодрствования, а также с вкусовыми и болевыми сигналами и вестибулярной чувствительностью.

Гипоталамус занимается нейроэндокринной регуляцией и управляет деятельностью различных внутренних органов. Кроме того, в нем находятся важнейшие центры биологических потребностей: голода и жажды, полового и родительского поведения, страха и агрессии. Нейроны гипоталамуса оценивают концентрацию основных гормонов в крови. Гипоталамус тесно взаимодействует с гипофизом — железой, которая вырабатывает тиреотропный гормон и тем самым регулирует активность щитовидной железы. Команды гипофизу отдаются с помощью рилизинг-гормонов, которые вырабатывает гипоталамус. Также в гипоталамусе вырабатываются окситоцин и вазопрессин — гормоны, соответственно отвечающие за сокращение матки при родах и молочных желез при кормлении ребенка и потребность организма в жидкости. Эпифиз (или шишковидное тело) влияет на половое развитие и сексуальное поведение и вырабатывает мелатонин, который участвует в синхронизации циркадных ритмов.

Мозжечок и базальные ганглии

Мозжечок отвечает за координацию движений, регуляцию равновесия и мышечного тонуса. Он расположен под затылочными долями коры больших полушарий. Мозжечок состоит из двух полушарий и соединяющей их центральной части — так называемого червя, а под ним находится полость — четвертый желудочек. У мозжечка есть шесть ножек, которые представляют собой пучки аксонов, соединяющие его с другими структурами мозга. Полушария мозжечка покрыты корой, которая состоит из трех слоев. Средний из них состоит из клеток Пуркинье и является ключевой структурой мозжечка. Он отвечает за двигательную память. Клетки Пуркинье используют тормозящие медиаторы, чтобы контролировать движения, которым мы учимся в течение жизни, и, если повреждается этот слой, движения становятся слишком сильными и неточными.

Как и у коры, у мозжечка есть древние, старые и новые структуры. Древние структуры мозжечка, такие как червь и прилегающие к нему структуры, выполняют вестибулярную функцию и управляют движением глаз. Старые структуры отвечают за локомоцию — перемещение в пространстве, а новые ответственны за произвольные движения, такие как мелкая моторика пальцев: когда мы учимся играть на музыкальных инструментах, развиваются именно эти участки коры мозжечка. Старая часть мозжечка получает информацию через спинной мозг, а новая — из коры больших полушарий.

За двигательное обучение отвечают также базальные ганглии больших полушарий. В то время как мозжечок запоминает конкретные параметры конкретных движений, базальные ганглии работают с целыми комплексами движений. Клетки ключевой структуры базальных ганглий, как и мозжечок, используют тормозящие медиаторы, но если при повреждении мозжечка двигательная активность не теряется, то при поражении базальных ганглий движения пропадают либо запускаются непроизвольно.

Средний мозг

Это самый маленький по размеру отдел головного мозга. Верхняя часть среднего мозга состоит из четырех холмиков, которые реагируют на слуховую и зрительную информацию. Самая важная задача среднего мозга — фиксировать изменения в окружающей среде. С работой четверохолмья тесно связаны глазодвигательные центры. Движения глаз управляются тремя черепно-мозговыми нервами. Под четверохолмьем находится центральное серое вещество среднего мозга, которое регулирует чувствительность к боли и является одним из важнейших центров сна, а еще ниже — красное ядро среднего мозга и черная субстанция. Красное ядро связано с мозжечком процессами двигательного обучения и является одним из двигательных центров. Отсюда начинается руброспинальный тракт, который опускается в спинной мозг и усиливает сгибательные движения, когда мы идем или бежим. Черная субстанция контролирует активность черепномозговых нервов, отвечающих за движения глаз, а также выделяют дофамин, благодаря которому мы получаем удовольствие от физической нагрузки.

Продолговатыи? мозг и мост

Продолговатый мозг и мост выстроены по центральной части головного мозга и образуют так называемый ствол. Эти зоны занимаются древними и базовыми функциями нервной системы. В продолговатом мозге и мосту находится дыхательный центр, а также центры сна и бодрствования, управления сердцем и тонусом сосудов. Кроме того, там расположены ядра черепных нервов. Дыхательный центр содержит клетки-пейсмейкеры, которые управляют ритмом дыхания, и его работа сопряжена с сосудодвигательным центром, который отвечает за работу сердца и кровеносных сосудов. Также в этой зоне расположены центры врожденного пищевого поведения: продолговатый мозг и мост согласовывают вкусовые сигналы и сигналы, связанные с врожденными пищевыми рефлексами, такими как глотание, выделение слюны и желудочного сока.

Источник: postnauka.ru

Комментарии: