Головной мозг, encephalon. Обзор головного мозга. Верхнелатеральная поверхность головного мозга
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.
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.
В промежуточном мозге находятся подкорковые центры зрения и слуха.
Если до уровня среднего мозга головной мозг является единым стволом, то, начиная со среднего мозга, происходит его разделение на две симметричные половины.
Общая характеристика
Головной мозг – это главный орган нервной системы. Его исследованием медики занимаются до сих пор. Головной мозг взрослого человека содержит 90-95 миллиардов нейронов. Тела нейронов образуют серое вещество мозга, а нервные волокна (отростки нейронов) – белое вещество.
Рис. 1. Отделы головного мозга.
Данный орган имеет следующие виды оболочек:
Мозг мужчин и женщин отличается по своей массе. У представителей сильного пола его вес на 100-150 г больше. Однако умственное развитие никак не зависит от этого показателя.
Функции генератора и передачи импульсов выполняют нейроны. Внутри головного мозга есть желудочки (полости), в которых образуется спинномозговая жидкость. От головного мозга в разные отделы человеческого тела отходят черепно-мозговые парные нервы. Всего в организме насчитывается 12 таких пар.
Строение
Главный орган нервной системы состоит из трёх частей:
Так же он имеет пять отделов:
Белое вещество больших полушарий переднего мозга представлено в виде нервных волокон, которые могут быть трёх видов:
Серое вещество состоит из тел нейронов, в больших полушариях это вещество образует кору и подкорковые ядра.
Рис. 2. Доли коры больших полушарий.
Следующая таблица поможет подробнее разобраться со строением и функциями различных отделов головного мозга:
Таблица «Строение и функции головного мозга»
Отдел
Особенности строения
Функции
Конечный или передний
Состоит из двух полушарий, которые соединяются между собой мозолистым телом. Поверхность полушарий имеет множество борозд и извилин.
Правое полушарие отвечает за левую сторону тела, а левое – за правую сторону. Здесь расположены центры регуляции произвольных движений, центры условных рефлексов и психических функций. Височная доля коры головного мозга регулирует слух, вкус и обоняние, затылочная – зрение, теменная – осязание; лобная – произношение речи.
Состоит из гипоталамуса и таламуса.
Таламус является посредником в передаче раздражителей к полушариям и помогает адекватно приспособиться к изменениям в окружающей среде.
Гипоталамус регулирует работу обменных процессов и эндокринных желёз. Руководит работой сердечнососудистой и пищеварительной системы. Регулирует сон и бодрствование, управляет пищевыми и питьевыми потребностями.
Состоит из мозжечка и моста, который представлен в виде белого толстого валика, расположенного над продолговатым отделом.
Мозжечок расположен позади моста, имеет два полушария, нижнюю и верхнюю поверхности и червя.
Данный отдел обеспечивает функцию посредника при передаче импульсов в расположенные выше отделы мозга. Мозжечок отвечает за координацию и точность движений.
Расположен от переднего края моста до зрительных трактов.
Отвечает за скрытое зрение, а также осуществление ориентировочных рефлексов, (поворот тела в направлении звука).
Является продолжением спинного мозга.
Управляет равновесием, содержит центры дыхания, глотания, чихания и кашля, рвоты, сердечно-сосудистый и пищеварительные.
Что мы узнали?
Головной мозг – это сложная система, которая руководит работой всех внутренних систем организма. Состоит он из пяти отделов, каждый из которых выполняет определённые функции. Без работы данного отдела центральной нервной системы сложно представить жизнедеятельность всего организма.
Что такое головной мозг, encephalon, его значение?
Головной мозг – это передний отдел центральной нервной системы. Головной мозграсполагается в полости черепа, осуществляет взаимодействие организма человека (мужчины, женщины) с внешней средой, интеграцию функционирования всех систем организма. Головной мозг обладает способностью усваивать, упорядочивать, хранить, извлекать информацию о прошлом опыте. Головной мозг является материальным субстратом высшей нервной деятельности.
Филогенетически головной мозг – это передний конец нервной трубки. Онтогенетически головной мозг – это производное мозговых пузырей, из которых образуются отделы головного мозга: конечный мозг, который называется telencephalon, промежуточный мозг, средний мозг, задний мозг, который представлен такими образования, как мост головного мозга, мозжечок, продолговатый мозг. Полости мозговых пузырей развиваются в желудочки головного мозга.
Строение головного мозга
Большой, или конечный мозг представлен двумя полушариями, которые связаны между собой мозолистым телом, corpus callosum. Он состоит из нервных волокон, идущих поперечно из одного полушария в другое. Мозолистое тело обеспечивает единство функционирования обоих полушарий. При перерезке мозолистого тела каждое полушарие головного мозга начинает функционировать независимо друг от друга. Под мозолистым телом располагается свод, fornix. Кпереди от столбов находится передняя спайка, comissura anterior. Между передней частью столбов свода и коленом мозолистого тела находится тонкая вертикальная пластинка мозговой ткани – прозрачная перегородка. Между пластинками перегородки располагается щелевидная полость, которая не имеет эпендимальной выстилки. Ряд авторов называют ее 5 желудочком.
Поверхность полушарий покрыта слоем серого вещества – это кора головного мозга. Под ней находится белое вещество и подкорковые ядра: стриопаллидарная система, экстрапирамидная система.
Если сделать горизонтальный срез головного мозга через большие полушария на уровне таламуса и субталамических ядер, то можно увидеть следующие образования: шишковидное тело, верхний холмик, таламус, уздечка, задняя ножка внутренней капсулы, бледный шар чечевицеобразного ядра, скорлупа чечевицеобразного ядра, латеральная борозда, ограда, передняя часть внутренней капсулы, головка хвостатого ядра, столб свода, передний рог бокового желудочка, колено мозолистого тела, прозрачная перегородка, межталамическая спайка, чечевицеобразное ядро, наружная капсула, крайняя капсула, извилины островка, латеральная борозда, внутренняя капсула, субталамическое ядро, хвост хвостатого ядра, латеральное коленчатое ядро, красное ядро, серое вещество верхнего холмика, червь мозжечка.
Головной мозг новорожденного, детей, ребенка, человека: строение, анатомия
Головной мозг новорожденного младенца короче и шире, чем у детей школьного возраста и взрослого человека. Он лишен всех третичных и ряда вторичных борозд. К концу первого года жизни ребенка головной мозг увеличивается в 2 – 2,6 раза. К 3 годам – увеличивается в 3 раза. Масса головного мозга от рождения до взрослого периода развития увеличивается в 4 раза, а масса тела – в 21 раз.
Масса правого полушария чаще всего больше массы левого полушария. После рождения наиболее интенсивно развиваются теменные и лобные доли. И из-за этого изменяется общая конфигурация головного мозга. В отличие от мозга взрослого человека у новорожденного нейроны различных слоев располагаются тесно рядом друг с другом, из-за этого радиальная исчерченность коры может отсутствовать. Единичные нейроны могут располагаться в субкортикальном белом веществе. В черной субстанции стволовых отделов головного мозга нейроны еще не имеют пигмента меланина, который появляется обычно к 3 – 4 годам. До 3 – 6 месяцев внеутробной жизни в коре мозжечка сохраняется наружный эмбриональный слой, который имеет название «слой Оберштейнера». Слой Оберштейнера состоит из медуллобластов и спонгиобластов. Поверхность нижних олив продолговатого мозга плода гладкая. После рождения ребенка оливы приобретают возвышения и затем заметно увеличиваются с возрастом. Практически постоянно у новорожденных в субэпендимальных отделах вентрикулярной системы боковых желудочков обнаруживаются незрелые клеточные элементы, наличие которых ошибочно напоминает проявления Вирховского локального энцефалита. Незрелые клетки располагаются в субэпендимальном слое диффузно или в виде отдельных очагов. Иногда они прослеживаются вдоль кровеносных сосудов на значительном протяжении белого вещества. К 3 – 6 месяцам жизни ребенка эти клетки постепенно исчезают. Наличие в субэпендимальных отделах вентрикулярной системы большого количества незрелых клеток является дополнительным морфологическим признаком недоношенности плода.
Как меняется масса головного мозга ребенка в зависимости от возраста?
Если проследить, как изменяется масса головного мозга ребенка в зависимости от возраста, то можно заметить следующую картину. Если возраст ребенка от 3 до 8 дней, длина тела 49 – 50 см, то масса головного мозга будет 336 грамм. В 1 месяц рост ребенка 52 см, масса головного мозга – 360 грамм. В 3 месяца рост ребенка 56 см, масса головного мозга 520 грамм. В 6 мес при росте – 62 см, масса ГМ 670 гр. В 9 мес при росте – 67 см, масса ГМ 760 гр. В 1 год рост ребенка 73 см, масса головного мозга 960 гр. В 1,5 года при росте 79 см, масса ГМ 1045 гр. В 2 года при росте 85 см, масса ГМ 1070 гр. В 3 года при росте ребенка 89 см, масса головного мозга 1150 гр. В 5 лет при росте – 106 см, масса гм 1240 гр. В 10 лет при росте 132 см, масса мозга 1300 гр. В 12 лет при росте 145 см, масса мозга 1370 грамм.
Физиология, работа головного мозга
Физологически вся работа головного мозга строится на принципах иерархичности, целостности, системности и пластичности. Это принципы функционирования осуществляют все условные и безусловное рефлексы. Они способствуют протеканию сознательной психической деятельности человека. Принцип иерархичности заключается в том, что филогенетически более молодые отделы головного мозга осуществляют управление более высокого порядка, дополняя, но не подменяя собой функцию более древних в филогенетическом отношении отделов. В результате этого расширяются возможности организма в более тонкой дифференцировке каждого раздражителя каждым анализатором, а также осуществляется более адекватное восприятия общей картины мира на основе корреляции результатов деятельности многих анализаторов.
Высшей формой выражения иерархического принципа является процесс кортикализации функций. С принципом иерархичности сочетаются принципы целостности и системности, которые заключаются в том, что головной мозг функционирует как единое целое со всех нервной системой, при этом получает афферентную импульсацию, осуществляет ее анализ и синтез, формирует поток эфферентных импульсов, которые определяют адекватную деятельность всех периферических органов. В результате формируется устойчивая система, обеспечивающая непрерывную информационную связь: центр – периферия – среда – периферия – центр. Под пластичностью понимается функциональная изменчивость нервных центров, которая отчетливо проявляется в процессе компенсации нарушенных функций головного мозга.
Большую роль в нормальном функционировании головного мозга играет иррадиация возбуждения. Механизм обратной связи заключается в замыкании входа и выхода одного и того же элемента или системы. Механизм доминанты регламентирует взаимоотношения между нервными центрами.
Заболевания, нарушения, поражения головного мозга
Заболевания, нарушения, поражения головного мозга разнообразны. В дальнейших статья мы остановимся на такой патологии, как опухоль головного мозга, киста головного мозга (в том числе арахноидальная, ретроцеребеллярная, ликворная), травмы, сотрясение или ушиб головного мозга, рак головного мозга, гидроцефалия (водянка), атеросклероз сосудов, аневризма, энцефалопатия, демиелинизация, ишемия, ишемический или геморрагический инсульт, инфаркт, атрофия, спазм или сужение сосудов, глиобластома, менингиома, дисфункция, дистония, диффузные изменения, гипоксия (кислородное голодание), энцефалит, воспаление, сосудистые заболевания, атрофические изменения. Клиника при таких заболеваниях зависит от вида патологии.
Лечение головного мозга в Саратове, в России
Сарклиник проводит лечение ряда заболеваний, болезней центральной и периферической нервной системы в Саратове, в России у детей, подростков, взрослых, мальчиков, девочек, парней, девушек, мужчин, женщин, лечение головного мозга в Саратове. Аппаратные и неаппаратные методы лечения позволяют восстановить работу, функционирование нервной системы человека.
Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).
Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.
Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств
Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Серотонин
Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.
В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название «синдром дефицита внимания с гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.
Наркотическое вещество, известное как «экстази» или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период «депрессии» продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.
Дофамин
Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.
С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды «стоп». Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного «тормоза», входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.
Последний исчезает в производных промежуточного и конечного мозга, как образованиях филогенетически более молодых, в которых концентрируются интегративные функции.
Стволовыми клетками для развития нервной ткани и нейроглии головного мозга служат матричные клетки, расположенные в эпендимном слое желудочков мозга. Матричные клетки интенсивно делятся митозом, мигрируют за пределы эпендимного слоя, дифференцируются на нейробласты и глиобласты (спонгиобласты), дающие позднее соответственно нейроны и клетки глии. Часть клеток остается на месте и формирует эпендимную выстилку желудочков мозга.
Пролиферация и дифференцировка матричных клеток в разных отделах головного мозга происходят гетерохронно. При формировании коры важную роль в миграции нейробластов играют радиальные глиоциты (мюллеровы волокна). Тела клеток располагаются в эпендимном слое, а отроски простираются до наружной поверхности нейроэпителиальной выстилки нервной трубки. Именно по отросткам радиальных глиоцитов происходит направленная миграция нервных клеток из глубоких в поверхностные слои формирующихся корковых структур мозга. Из мезенхимы развиваются сосуды, а из стволовых кроветворных клеток — клетки микроглии.
Ствол головного мозга
К стволу головного мозга относят продолговатый мозг, мост, мозжечок и образования среднего и промежуточного мозга. По мере перехода спинного мозга в продолговатый теряется характерная форма серого вещества спинного мозга, но принцип локализации ядер по функции сохраняется: чувствительные ядра занимают дорсальную, а двигательные — вентральную части ствола. Между ними располагается ретикулярная формация.
В чувствительных ядрах находятся нейроны, которые аналогичны не афферентным псевдоуниполярным нейронам спинального ганглия, а нейронам ядер задних рогов спинного мозга. Эти пучковые нейроны получают импульсы от нейронов сшшальных ганглиев по отросткам, идущим в составе клиновидного и тонкого пучков, а также от чувствительных нейронов таких ганглиев, как полулунный, коленный, каменистый, яремный, верхний пучковидный.
В двигательных ядрах ствола мозга находятся мультиполярные нейроны, осуществляющие моторную иннервацию скелетных мышц головы и шеи. Нейроны вегетативных ядер продолговатого и среднего мозга направляют свои аксоны в вегетативные ганглии.
Рефлекторные дуги построены не из простой цепочки нейронов, а включают группы нейронов, в которых возможно осуществление пре- и постсинаптического торможения и модуляция с помощью нейропептидов интернейронов потока афферентных и эфферентных сигналов. Группировки нейронов являются общим принципом внутренней организации корковых и ядерных структур мозга. Объединять нейроны в единую функциональную систему могут коллатерали афферентного отростка и интернейроны (продуцирующие нейропептиды), модифицирующие проведение нервного импульса.
Различные части ствола головного мозга тесно взаимосвязаны благодаря наличию внутреннего собственного рефлекторного аппарата. Важная роль в установлении этих взаимосвязей принадлежит также аппарату двусторонних связей спинного мозга и стволовой части головного мозга, который включает восходящие и нисходящие пути.
В состав ствола мозга входит ретикулярная формация — восходящая диффузно активирующая система головного мозга. В ее сети располагаются мультиполярные нейроны (размером от 5 до 120 мкм) с маловетвящимися отростками. Ретикулярная формация получает импульсы от афферентных путей, но сами импульсы проходят через нее в 4-5 раз медленнее, чем через прямые пути. Отростки нейронов ретикулярной формации направляются в кору большого мозга, мозжечка, в ядра ствола мозга, где формируют синапсы (холин-, адрен-, дофаминэргические и др.) с нейронами.
Так осуществляется интегративная функция ретикулярной формации. Нисходящие волокна нейронов ретикулярной формации взаимодействуют с моторными нейронами спинного мозга. При этом они тормозят их активность. Считается, что ретикулярная формация принимает участие в формировании эмоций, восприятии боли, осуществляет контроль стереотипных движений, тонуса мышц.
Рис. 1. Отделы головного мозга.
Рис. 2. Доли коры больших полушарий.
располагается в полости черепа, осуществляет взаимодействие организма человека (мужчины, женщины) с внешней средой, интеграцию функционирования всех систем организма. Головной мозг обладает способностью усваивать, упорядочивать, хранить, извлекать информацию о прошлом опыте. Головной мозг является материальным субстратом высшей нервной деятельности.
гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.