Строение мозга и функции. Строение головного мозга человека

Строение мозга зависит от того, какому виду живых существ он принадлежит. Нужно сказать, что не каждое животное имеет такой орган. К примеру, у кишечнополостных нервные клетки просто собраны в сети, которые залегают в тех местах, где нужно обеспечивать согласованную работу каких-то, как правило, сокращательных элементов мускулатуры. Так, у медуз нервные кольца проходят по краю купола, позволяя им оптимальным образом засасывать и выталкивать воду для быстрого передвижения в толще воды.

Не у всех живых существ можно выделить строение отделов головного мозга

У более развитых живых существ, плоских червей, нервные клетки оплетают все тело, соединяясь своеобразными перемычками, что позволяет лучше контролировать работу всех органов. Первый же прообраз центрального нервного органа появился у высших червей (кольчатых), которые имеют сгустки нервных клеток на пересечении нервных волокон – ганглии. Эти элементы у данного вида соединены попарно, а потом в цепи, в уменьшающемся по размеру и функциональности порядке. Самые простые представители хордовых, ланцетники, мозга не имеют. Его роль играет нервная трубка. Строение мозга у большинства рыб свидетельствует, что он уже имеет те же основные отделы, что и мозг человека, но функции они выполняют несколько иные. Например, передний мозг у рыб занят анализом только поступающих запахов, в то время как у человека это зона организации высшей психической деятельности.

«Безмозглый» государственный служащий

Отметим, что внутреннее строение мозга у каждой отдельной особи строго индивидуально и может иметь существенные особенности. В медицинской практике известен случай, когда у государственного служащего во Франции был зафиксирован объем мозга на 50-70% меньше, чем стандартный (что связано с перенесенной в детстве водянкой). Однако при этом мужчина вел обычный образ жизни, был женат, имел двоих детей и на тестах "АйКью" показал результат ниже среднего, но выше, чем у умственно отсталых людей.

Выходит из спинного мозга

Строение мозга человека представлено пятью основными разделами. Продолговатый мозг является продолжением спинного (соединение через спинномозговой канал) и находится между спинным (не относится к головному) и средним мозгом. Он формируется в период развития плода в утробе матери и к моменту рождения составляет около 7 мм. Далее, приблизительно до семилетнего возраста ребенка, продолговатый мозг растет. И в конечном итоге его размеры составляют до 2,8 см в длину и до 2,4 см в толщину. В нем находятся ядра черепно-мозговых нервов (с 8 по 12 пару), которые отвечают за регуляцию дыхания, пищеварения, сердечно-сосудистую деятельность и безусловные рефлексы.

Продолговатый мозг помогает глотать даже во сне

К безусловным рефлексам относятся чихание, покашливание, моргание, рвота, глотание, сосание, отделение пищеварительных соков. Например, из этого отдела мозга индуцируется слюноотделение. Сюда же приходят данные о вкусе пищи, тактильных ощущениях от прикосновения к еде во рту, данные из высших отделов (представления о еде). Мозг дает сигнал о выделении слюны того или иного типа (она может быть с разным количеством белка), а также сигнал к глотанию после формирования комка пищи и смачивания его слюной. За счет этого отдела мы глотаем около 600 раз в сутки, в том числе около пятидесяти раз во время сна, неосознанно.

Строение мозга в части дорсальной поверхности (продолговатого его отдела) демонстрирует задние срединную, боковую и промежуточную борозды, клиновидный пучок Бурдаха, а также нижнюю ножку мозжечка, бугорок тонкого ядра, бугорок клиновидного ядра, ромбовидную ямку, тонкий пучок Голля. Пучки Бурдаха и Голля входят в состав нервного пути, который отвечает за пространственную кожную чувствительность (масса тела, вибрация, чувство давления, прикосновения, осязания) и за ощущения положения тела, движения, суставно-мышечное чувство. Продолговатый мозг передает импульсы от спинного к головному и наоборот.

Видеть далеко и близко помогают ядра нервов

Из каких еще разделов состоит мозг человека? Строение и функции среднего мозга обуславливаются его положением между промежуточным мозгом и варолиевым мостом. Это образование, состоящее в основном из ножек мозга и четверохолмия, проводит информацию по восходящему пути к коре больших полушарий и по нисходящему - к продолговатому (далее к спинному) мозгу. Здесь находятся ядра третьей и четвертой пары черепно-мозговых нервов. Третья пара, глазодвигательные нервы, отвечает за движение глазного яблока, мышцы, суживающие зрачок, ответственные за изменение кривизны хрусталика (глаз приспосабливается видеть на малых и больших расстояниях).

Строение головного мозга человека в этом отделе связано с так называемым пирамидальным путем (двигательным), который присутствует только у высших позвоночных – млекопитающих. В среднем мозге, в ножках, находятся как раз проводящие элементы пирамидального пути, отвечающего за тонкую и сложную координацию движений (особенно мелкую моторику кистей, мимику, речевые движения) и прямохождение. Кроме того, через ножки проходит и лобно-мосто-мозжечковый путь.

Статистические и статокинетические рефлексы

Головной мозг, строение и функции которого, в частности, позволяют выживать в окружающей среде, формирует интересные реакции. Например, бугры четверохолмия принимают коллатерали от зрительных и слуховых трактов, в совокупности отвечая за ориентировочный рефлекс. При стимуляции передних бугров в четверохолмии появляются ориентировочные сигналы в виде вздрагивания, движения туловища и глаз, расширения зрачков. При стимуляции же задних бугров среднего мозга формируется поворот головы и тела к источнику звука, бег от раздражающих элементов. К функциям среднего мозга относят перераспределение мышечного тонуса рефлекторным путем. При этом рефлексы могут быть как статическими, так и статокинетическими.

Внутри черепа есть «мост»

Схема строения мозга показывает, что еще одна его составляющая, варолиев мост, находится ниже ножек и образует выдающийся выступ (из-за направленных в мозжечок поперечных волокон). В передней зоне моста присутствуют преимущественно проводящие пути. А именно: путь ядер слухового нерва, вышеупомянутый пирамидальный (двигательный, корково-мышечный), общий чувствительный (от спинного мозга к зрительному бугру, медиальная петля) и др. Варолиевый мост сосредоточил в себе несколько ядер, в том числе отводящего нерва, двигательное - тройничного нерва, лицевого нерва, вестибулярного, слухового. А также собственные ядра моста, которые передают данные от корковых путей в мозжечок.

Строение мозга человека включает в себя такой элемент, как мозжечок. Он находится над продолговатым мозгом в задней черепной ямке. Покрыт сверху затылочными долями коры самого головного мозга. Мозжечок обладает двумя полушариями и центральной частью – червем. У новорожденного этот орган весит 20 граммов, к пяти месяцам масса увеличивается в 3 раза, к девяти месяцам – в 4 раза. Окончательно формирование этого органа завершается к 15 годам. Поверхность полушарий представляет собой серое вещество – кору, под которой скрывается белое вещество. Орган имеет три пары ножек, связывающих его с другими отделами: нижняя пара – с продолговатым мозгом, средняя – с варолиевым мостом, верхняя - со средним мозгом.

Держим равновесие

Основная функция мозжечка – это поддержание равновесия, мышечного тонуса, выполнения точных целенаправленных движений, координация мышц противоположного действия. Он имеет тесные связи с различными органами нервной системы. От коры он получает импульсы о положении туловища и конечностей в пространстве, от вестибулярного аппарата – данные о регулировке равновесия, от коры головного мозга – общую информация, аккумулированную от органов чувств.

Строение мозга здесь таково, что обратные импульсы идут из мозжечка в область коры головного мозга через зрительный бугор. Если у человека наблюдается мозжечковая недостаточность, то он может испытывать слабость мышц, неспособность удерживать положение тела, целенаправленные движения у него слишком размашистые при этом, с промахами мимо цели. При сдвиге пассивно висящей конечности она не возвращается просто на место, а раскачивается, как маятник. Помимо вышеуказанных признаков, мозжечковая недостаточность сопровождается тремором в разных частях тела, утратой плавности и постоянства двигательных реакций.

Мозжечок появился только у птиц

Особенности строения мозга и ряд исследований позволяют считать этот орган более молодым образованием с филогенетической точки зрения. К примеру, у рыб мозжечок как таковой вообще отсутствует, равно как и у многих амфибий. Его зачатки появляются у рептилий, которые уже не только плавали, но и перемещались по суше, где нужна совсем другая степень координации. Развитым мозжечком обладают птицы и млекопитающие.

Головной мозг, строение и функции которого обеспечивают контроль за работой всех систем организма, имеет еще один крупный отдел – передний мозг. Он формируется у зародыша человека на четвертой неделе в виде пузыря, который дополняют пузыри других разделов мозга, вытянутые линейно. К моменту рождения младенца появляются все необходимые отделы, которые в ходе беременности «складываются» из линейного в зигзагообразное состояние.

«Посредник» между различными частями мозга

Внутреннее строение мозга (переднего отдела) включает в себя промежуточный и конечный мозг. Промежуточная часть ответственна за перевод всей информации из нижних отделов мозга в конечную часть. В составе промежуточного мозга в первую очередь выделяют:

• Таламус. Его ядра, состоящие из серого вещества, разделяет белое вещество. Таламус обрабатывает тактильную, слуховую, зрительную информацию, отвечает за баланс и чувство равновесия, играет важную роль в реализации процесса запоминания, его состояние влияет на качество сна. Поврежденный таламус может дать ретроградную амнезию, удачно продемонстрированную в фильме «Дежа Вю», атакже тремор в состоянии покоя.
• Эпиталамус. В состав эпиталамуса входят различные органы, в том числе шишковидное тело эпифиза, который производит гормон мелатонин. Через эпиталамус проходят обонятельные рецепторы, он участвует в связи лимбической системы (ответственна за эмоции, память, сон, бодрствование) с другими отделами мозга.

Головной мозг: строение и функции локализованы иногда специфически

Также в состав промежуточного мозга входит гипоталамус. Он представляет собой небольшую область, которая, однако, чрезвычайно насыщена нервными ядрами (более 30) и связана со всеми отделами нервной системы. Через гипоталамус регулируется состояние гомеостаза тела, а также вся нейроэндокринная деятельность. Гипоталамус управляет гормоновыделением гипофиза, входящего в его состав, выделяет нейропептиды и гормоны, которые отвечают за ощущение голода и жажды, циркадные ритмы бодрствования и сна, половое поведение, терморегуляцию организма. Масса гипоталамуса составляет всего около пяти процентов от массы всего мозга, а значение его для нормальной жизни человека более чем велико. Помимо гипофиза, в структуре гипоталамуса также выделяют воронку, сосцевидные тела и серый бугор.

Связь сенсорной и моторной зон коры головного мозга

Строение головного мозга человека таково, что конечный мозг преимущественно состоит из коры, которая может занимать до 45 процентов от объема каждого полушария. Эта часть отвечает за высшую нервную (психическую) деятельность индивида. Всего в коре полушария выделяют пять долей: лобную, теменную, височную, затылочную и островковую. Функционально кора головного мозга состоит из трех частей – ассоциативной (до 75%, предназначенной для того, чтобы связывать активность сенсорных и моторных зон, инициировать осмысленное, направленное поведение), моторной и сенсорной.

Помимо коры, конечный мозг включает в себя базальные ганглии, отвечающие за интегративные процессы нервной деятельности. Эти клетки выделяют в отдельную группу, потому что они не функционируют во время сна. Поэтому иногда их связывают с сознанием. Также в конечный мозг входит «обонятельный» отдел, включающий в себя, помимо прочих органов, гиппокамп. Это парная структура, которая участвует в формировании эмоций, дает ритм мозга «тета» при удержании внимания. Вот такую в общих чертах структуру имеет наш мозг, строение и функции которого до сих пор полностью не изучены.