Серое вещество состоит из коры, которое полностью покрывает большие полушарии головного мозга. Белое вещество расположено под серым веществом головного мозга. Однако в белом веществе также присутствуют участки с серым веществом — скопления нервных клеток. Их называют ядрами (nuclei). В норме существует четкая граница между белым и серым веществом. Дифференциация белого и серого вещества возможна на КТ, но лучше дифференцируется на МРТ.
Кортикальная дисплазия
При кортикальной дисплазии границы между белым и серым веществом стираются. В таком случае дополнительно следует использовать последовательность Т1 инверсия восстановления. На данных изображениях границы будут заметны, за исключением участков кортикальной дисплазии.
Инфаркт
При цитотоксическом отеке, развивающейся в первые минуты инфаркта головного мозга, также теряется дифференцировка между белым и серым веществом, что является ранним КТ признаком инфаркта головного мозга.
Большие полушария головного мозга
Полушария головного мозга разделяются между собой большим серповидным отростком. В каждом полушарии выделяют 4 доли:
Лобная доля отделяется от теменной при помощи центральной или раландовой борозды, которая отлично визуализируется, как на аксиальных, так и на сагиттальных срезах.
Лобная доля отделяется от височной доли при помощи латеральной борозды, которая отлично визуализируется, как на сагиттальных и аксиальных, так и на фронтальных срезах.
Теменная доля отделяется от затылочной доли при помощи одноименной теменно-затылочной борозды. Данная линия еще разделяет каротидный и базиллярный бассейн.
Некоторые авторы в отдельную борозду выделяют островок, который является большим участком коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку (лат. pars opercularis) и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей.
Другие авторы объединяют островок с височной долей.
Границы долей
Границы долей
Границы лобных и теменных долей.
Симптом усов – постцентральная извилина.
Поясная извилина – постцентральная извилина.
Для правильного определения границы лобных и теменных долей сначала находим центральную борозду. В данную борозду вписывается символ Омега – ω на аксиальных срезах.
Поясная борозда.
На сагиттальных срезах нужно найти мозолистое тело над ним расположена поясная борозда, которая кзади и кверху продолжается в постцентральную борозду, от которой кпереди расположена центральная или роландова борозда.
Впервые составлен полный атлас человеческого мозга с клеточным разрешением 1 мкм/пиксель
Несколько изображений из атласа человеческого мозга. Изображение: Allen Institute for Brain Science
Знание детальной анатомической структуры человеческого мозга крайне важно для понимания его функциональности. Существующие справочные атласы не отличаются высоким качеством: у них относительно низкое разрешение или они неполные, или не хватает аннотаций структуры. Долгое время атласы человеческого мозга уступали атласам мозга червей, мух и мышей по качеству, пространственному разрешению и полноте. Это связано с техническими ограничениями из-за огромного размера и сложности человеческого мозга. Что и говорить, если в медицине до сих пор зачастую используются атласы столетней давности.
Хорошо, что в мире остались меценаты, такие как сооснователь Microsoft Пол Аллен. Полмиллиарда долларов, вложенных в научный проект по исследованию человеческого мозга, принесли результат.
Учёные из Института Аллена по нейронаукам (Allen Institute for Brain Science) восполнили большой научный пробел — и подготовили самый полный и детальный на сегодняшний день цифровой атлас человеческого мозга. Он составлен путём нейровизуализации, гистологического исследования с высоким разрешением и химиоархитектуры мозга 34-летней женщины (как известно, мозг женщины структурно и функционально не отличается от мужского).
Для составления атласа пришлось задействовать магнитно-резонансную томографию, диффузионно-взвешенную визуализацию (диффузионную МРТ) и 1356 больших анатомических пластин размером с полушарие мозга для иммуногистохимии (ИГХ) и исследования по методу Ниссля с клеточным разрешением, то есть 1 мкм/пиксель.
Ранее в этом году о создании атласа человеческого мозга объявили исследователи Human Connectome Project. Они скомпилировали изображения, полученные методом МРТ у 210 взрослых людей. Но такая картина даже близко не может сравниться с детальным атласом одной женщины на клеточном уровне, который составили в Институте Аллена по нейронаукам.
«Это самый структурно полный атлас на сегодняшний день, и мы надеемся, что он послужит эталонным справочником человеческого мозга в различных научных дисциплинах», — говорит Эд Лейн (Ed Lein), кандидат наук и исследователь Института Аллена по нейронаукам. В будущем этот атлас будет полезен как базовый справочник для наложения других карт человеческого мозга, в том числе функциональных карт или карт клеточного состава отделов мозга. Это своеобразный единый фреймворк для интеграции множества научных исследований, объединения разных типов данных о человеческом мозге.
В атлас вошли полностью аннотированные изображения 862 структур мозга, в том числе 117 трактов (нейронных путей) в белом веществе и несколько новых цито- и химиоархитектурно выделенных структур. Эти аннотации, полученные с анатомических пластин и исследования по методу Ниссля, перенесены также на соответствующие изображения МРТ, где мозг был ещё в целом, не разрезанном виде.
Атлас человеческого мозга. Иллюстрация: Allen Institute for Brain Science
В новой коре (неокортексе) исследователи разграничили отдельные области: борозды, извилины и модифицированные поля Бродмана, чтобы связать в единую структуру макроскропические анатомические парцелляции и микроскопические химиоархитектурные парцелляции.
Чтобы создать полную онтологию мозга и точно разграничить отдельные регионы в поперечных сечениях, учёным Института Аллена пришлось разработать новый сканер, способный сканировать с микрометровым разрешением тонкие срезы ткани размером с полное полушарие мозга.
Учёные проделали огромную работу. Созданный ими атлас мозга женщины настолько детальный, что позволяет довольно точно определить соответствующие структурные области в мозгу других людей по данным МРТ.
Интерактивный цифровой атлас мозга, составленный в Института Аллена по нейронаукам, опубликован в свободном доступе совершенно бесплатно для научного сообщества всего мира. На сайте он интегрирован с существующими атласами экспрессии генов, составленными в том же институте.
Цифровой атлас по своему формату сильно отличается от классических атласов. Интерактивный формат позволяет «путешествовать» по мозгу, изменять масштаб от макроскопического к микроскопическому — от целых отделов мозга к конкретным нейронам. При этом атлас содержит абсолютно точную информацию из научных работ, прошедших рецензирование.
Институт Аллена по нейронаукам — частное научно-исследовательское заведение, которое основал Пол Аллен, один из создателей компании Microsoft. Меценат вложил более полумиллиарда долларов в научный проект по составлению атласа человеческого мозга. Этот проект называют медицинским «Проектом Манхэттен».
Медицинский «Проект Манхэттен» должен помочь понять, как происходит мыслительный процесс у человека: «Мне, как бывшему программисту, очень интересно, как же работает человеческий мозг, как на самом деле происходит обработка информации, — говорил Аллен в одном из интервью. — Даже совсем немного углубившись в неврологию, ты начинаешь понимать, что всё взаимосвязано. То есть мозг пытается использовать всё, что только можно: зрение, слух, опыт прошлого. Всё это мозг использует, чтобы рассчитать, что животное (будь то мышь или человек) должно делать дальше».
В идеале, атлас человеческого мозга поможет понять самое важное — что такое сознание.
Научная статья опубликована в журнале Journal of Comparative Neurology (doi: 10.1002/cne.24080). Собственно, 350-страничный атлас занял весь номер этого журнала.
Головной мозг (encephalon) (рис. 258) располагается в полости мозгового черепа. Средний вес мозга взрослого человека составляет примерно 1350 г. Он имеет овоидную форму из-за выступающих лобных и затылочных полюсов.
На наружной выпуклой верхнелатеральной поверхности головного мозга (facies superolateralis cerebri) располагаются многочисленные и различные по длине и глубине борозды (sulci cerebri) (рис. 258). Поверх, но не заходя в них, находится паутинная оболочка головного мозга. Под затылочным полюсом проходит поперечная щель большого мозга, под которой залегает мозжечок, являющийся важнейшим подкорковым центром координации движений. По срединной линии мозга проходит продольная щель (fissura longitudinalis cerebri), разделяющая его на правое и левое полушария (hemispherium cerebri dextrum et sinistrum). Нижняя поверхность (fasies inferior cerebri) характеризуется сложным рельефом.
В полости черепа спинной мозг продолжается продолговатым мозгом, содержащим сосудодвигательный и дыхательный центры. Выше- и нижерасположенные отделы мозга и мозжечок соединяются друг с другом посредством моста, располагающегося выше продолговатого мозга. Мозжечок располагается кзади от этих отделов. От переднего края моста вперед и в стороны полушарий мозга отходят ножки мозга (pedunculis cerebri) (рис. 253, 255, 260, 262), ограничивающие межножковую ямку. Кпереди от ямки располагаются сосцевидные тела (corpus mamillare) (рис. 253, 254), представляющие собой шаровидные возвышения и относящиеся к анализатору обоняния. Кпереди от сосцевидных тел находится серый бугорок (tuber cinereum), к которому посредством воронки крепится нижний мозговой придаток, называемый гипофизом (hypophysis) (рис. 253, 254, 260) и являющийся нейроэндокринным органом. 12 пар черепных нервов, расположенных на нижней поверхности головного мозга, относятся к периферической нервной системе.
Рис. 253. Головной мозг (вертикальный разрез):
Рис. 254. Головной мозг (вид снизу):
Рис. 255. Головной мозг (поперечный разрез):
Рис. 258. Доли головного мозга (вид сбоку):
Рис. 260. Мозжечок (вид сбоку):
Рис. 262. Ножки мозга:
Головной мозг (encephalon) (рис. 258) располагается в полости мозгового черепа. Средний вес мозга взрослого человека составляет примерно 1350 г. Он имеет овоидную форму из-за выступающих лобных и затылочных полюсов.
На наружной выпуклой верхнелатеральной поверхности головного мозга (facies superolateralis cerebri) располагаются многочисленные и различные по длине и глубине борозды (sulci cerebri) (рис. 258). Поверх, но не заходя в них, находится паутинная оболочка головного мозга. Под затылочным полюсом проходит поперечная щель большого мозга, под которой залегает мозжечок, являющийся важнейшим подкорковым центром координации движений. По срединной линии мозга проходит продольная щель (fissura longitudinalis cerebri), разделяющая его на правое и левое полушария (hemispherium cerebri dextrum et sinistrum). Нижняя поверхность (fasies inferior cerebri) характеризуется сложным рельефом.
В полости черепа спинной мозг продолжается продолговатым мозгом, содержащим сосудодвигательный и дыхательный центры. Вышеи нижерасположенные отделы мозга и мозжечок соединяются друг с другом посредством моста, располагающегося выше продолговатого мозга. Мозжечок располагается кзади от этих отделов. От переднего края моста вперед и в стороны полушарий мозга отходят ножки мозга (pedunculis cerebri) (рис. 253, 255, 260, 262), ограничивающие межножковую ямку. Кпереди от ямки располагаются сосцевидные тела (corpus mamillare) (рис. 253, 254), представляющие собой шаровидные возвышения и относящиеся к анализатору обоняния. Кпереди от сосцевидных тел находится серый бугорок (tuber cinereum), к которому посредством воронки крепится нижний мозговой придаток, называемый гипофизом (hypophysis) (рис. 253, 254, 260) и являющийся нейроэндокринным органом. 12 пар черепных нервов, расположенных на нижней поверхности головного мозга, относятся к периферической нервной системе.
вертикальный разрез
фронтальный разрез
горизонтальный разрез
Рис. 338. Большой мозг (cerebrum). Проекция боковых желудочков на поверхность полушарий большого
Fig. 346. Lateral ventricles and choroid tela of the third ventricle. Superior aspect. The corpus callosum and body of fornix are incised
and put to backward.
l-antcroir horn of lateral ventricle; 2-caudate nucleus; 3-choroid plexus within the central part of the right lateral ventricle; 4-pes of hippocampus; 5-choroid plexus within the lower horn of the lateral ventricle; 6-col-lateral eminence; 7-calcurine spur; 8-bulb of occipital horn; 9-corpus
callosum; lO-body(offornix); 11-cms (of fbrnix); 13-choroid artery; 14-great cerebral vein;15-internal cerebral vein; 16-superior talamostriate vein; 17-choroid tela of the third ventricle; 18-columns (oftornix); 19-lamina (of septum pellucidum); 20-cave (ot’septum pelluciduni).
Рис. 347. Свод (fornix) и гиппокамп (hippocampus).
Fig. 353. Cerebellum, medial brain and the betweenbrain. Upper sight. Hemispheres of the cerebrum are cut of. Cerebellum’s anatomized with horizontal cut; performed at a level of the horizontal fissure of the cerebellum.
1-cerebellorubral tract; 2-fastigal nucleus; 3-vermis of cerebellum; 4-globus nucleus; 5-emboliform nucleus; 6-medullary body (of cerebellum); 7-hilum of dentale nucleus; 8-white substans of cerebellum; 9-den-tale nucleus; 10-superior cerebellar peduncle; ll-frenulum of superior medullary vellum; 12-inferiorcolliculus; 13-superiorcolliculus; L4-pineal body of brain; 15-habenulartrigone; 16-thalamus; 17-third ventricle.
Рис. 354. Четвертый желудочек (venticulusquartis) и сосудистая основа четвертою желудочка (tela chorioidea ventriculi quarti).