ГЛАВЕН МОЗЪК

Мозъкът е част от централната нервна система, която се състои от органи, разположени вътре в черепа и заобиколени от защитни мембрани, менинги, между които има течност, предназначена да се абсорбира от наранявания; Цереброспиналната течност също циркулира през вентрикулите на мозъка. Човешкият мозък тежи около 1300 г. По своя размер и сложност, тази структура няма равен в животинския свят.

Мозъкът е най-важният орган на нервната система: в мозъчната кора, която образува външната повърхност на мозъка, в тънък слой от сива материя, състояща се от стотици милиони неврони, усещанията стават съзнателни, всички доброволчески дейности се генерират и висшите психични процеси като мислене, памет и реч.

Мозъкът има много сложна структура, включва милиони неврони, чиито клетъчни тела са групирани в няколко секции и съставляват така нареченото сиво вещество, докато други съдържат само нервни влакна, покрити с миелинови обвивки и съставляващи бялата материя. Мозъкът се състои от симетрични половини, мозъчни полукълба, разделени от дълъг жлеб с дебелина 3–4 mm, чиято външна повърхност съответства на слой от сиво вещество; мозъчната кора се състои от различни слоеве на невронни тела.

Човешкият мозък се състои от:

• мозъчната кора, най-обемният и важен орган, тъй като контролира всички съзнателни и повечето от несъзнателните дейности на тялото, в допълнение, това е място, където се осъществяват умствените процеси, като памет, мислене и т.н.;
• мозъчният ствол се състои от мостове и мозъчния ствол са центровете, които регулират жизнените функции, главно мозъчният ствол се състои от ядрата на нервните клетки, така че е сив;
• малкия мозък участва в контролирането на баланса на тялото и координира движенията, извършвани от тялото.

МОЗКОВИ СЛОИ

ВЪНШЕН МОЗЪК
Повърхността на мозъка е много нодуларна, тъй като кората се състои от няколко гънки, образуващи множество криви. Някои от тези гънки, най-дълбоките, се наричат ​​канали, които разделят всяко полукълбо на четири части, наречени лобове; имената на дяловете съответстват на имената на черепните кости, които са над тях: предната, темпоралната, теменната, тилната част. Всяка акция, от своя страна, се пресича от по-малко дълбоки гънки, които образуват продълговати извивки, наречени gyri.

Вътрешни слоеве на мозъка
Под кората на главния мозък има бяла материя, състояща се от аксони на неврони, разположени на кортекса, която свързва различни зони в едно полусфера (обединяващи нишки), групира различни части на мозъка (проекционни нишки) и свързва двете полукълба помежду си (конци), Нишките, свързващи двете полукълба, образуват дебела лента от бяла материя, наречена corpus callosum.

Страна на мозъка

В по-дълбоката част на мозъка са невронни тела, които образуват сивото вещество на основата; в тази част на мозъка са таламусът, опашното ядро, лещовидното ядро, състоящо се от черупката и бледото ядро, или хипоталамуса, под който се намира хипофизната жлеза. Тези ядра също са разделени от пластове бяла материя, сред които е мембраната, наречена външна капсула, която съдържа нервните нишки, свързващи мозъчната кора с таламуса, мозъчния ствол и гръбначния мозък.

МОЗКОВИ ЛИСТОВЕ

Церебралните мембрани са три мембрани, насложени една върху друга и обгръщащи мозъка и гръбначния мозък, които служат основно на защитна функция: дура матерът, най-външният, най-силният и дебел, е в пряк контакт с вътрешната повърхност на черепа и вътрешните стени на гръбначния канал, който обхваща гръбначния мозък; арахноидната мембрана, средната, е тънка еластична мембрана, която прилича на мрежа в структура; и меката мембрана на мозъка - вътрешната мембрана, много тънка и нежна, в непосредствена близост до мозъка и гръбначния мозък.

Между различните мозъчни мембрани, както и между твърдата мозъчна обвивка и костите на черепа, има пространства с различни имена и характеристики: полу-уеб пространството, което разделя арахноида и меката мембрана на мозъка, е изпълнено с гръбначно-мозъчна течност; полутвърдо пространство, разположено между дура матер и арахноида; и епидуралното пространство, разположено между твърдата мозъчна обвивка и костите на черепа, изпълнено с кръвоносни съдове - венозни кухини, които също се намират в сектора, в който е разделен дура матер, огънат около две лопатки. Вътре в венозната кухина са клоните на арахноидната мембрана, наречени гранули, които филтрират цереброспиналната течност.

МОЗЪК ВЕНРИКЛИ

Вътре в мозъка има различни кухини, пълни с гръбначно-мозъчна течност и свързани помежду си с тънки канали и отвори, което позволява циркулирането на цереброспиналната течност: страничните вентрикули са разположени в мозъчните полукълба; третата камера се намира почти в центъра на мозъка; четвъртата е разположена между мозъчния ствол и малкия мозък, свързана с третия вентрикул от силвиевия сулкус, както и с полу-паяжиното пространство, което се спуска надолу по централния канал на гръбначния мозък - ependyme.

Човешки мозък

Човешкият мозък, органът, който координира и регулира всички жизнени функции на тялото и контролира поведението. Всички наши мисли, чувства, усещания, желания и движения са свързани с работата на мозъка и ако тя не функционира, човек отива в вегетативно състояние: способността за всякакви действия, усещания или реакции към външни влияния се губи. Тази статия се фокусира върху човешкия мозък, по-сложен и високо организиран от мозъка на животните. Въпреки това, съществуват значителни сходства в структурата на човешкия мозък и други бозайници, както, всъщност, повечето видове гръбначни животни.

Централната нервна система (ЦНС) се състои от мозъка и гръбначния мозък. Тя е свързана с различни части на тялото чрез периферни нерви - двигателни и сетивни. Виж също НЕРВНА СИСТЕМА.

Мозъкът е симетрична структура, както повечето други части на тялото. При раждане теглото му е около 0,3 кг, докато при възрастен е около. 1,5 кг. При външен преглед на мозъка вниманието привличат две големи полукълба, които крият по-дълбоките образувания. Повърхността на полукълба е покрита с жлебове и витки, които увеличават повърхността на кората (външния слой на мозъка). Зад малък мозък е поставена, повърхността на която е по-тънко нарязана. Под големите полукълба се намира мозъчният ствол, който преминава в гръбначния мозък. Нервите напускат ствола и гръбначния мозък, по които се предава информация от вътрешните и външните рецептори към мозъка и сигналите към мускулите и жлезите протичат в обратна посока. 12 чифта черепни нерви се отдалечават от мозъка.

Вътре в мозъка се различава сивото вещество, състоящо се главно от тела на нервните клетки и образуващи кора, и бяла материя - нервните влакна, които образуват проводящи пътища (тракти), свързващи различни части на мозъка, и също образуват нерви, които излизат извън централната нервна система и отиват на различни органи.

Мозъкът и гръбначният мозък са защитени от костни случаи - черепа и гръбначния стълб. Между веществото на мозъка и костните стени има три черупки: външната - дура матер, вътрешната - мека, а между тях - тънката арахноида. Пространството между мембраните е изпълнено с цереброспинална (цереброспинална) течност, която е сходна по състав с кръвната плазма, произведена в интрацеребралните кухини (вентрикули на мозъка) и циркулира в мозъка и гръбначния мозък, снабдявайки я с хранителни вещества и други фактори, необходими за жизнената дейност.

Кръвоснабдяването на мозъка се осигурява предимно от каротидните артерии; в основата на мозъка, те са разделени на големи клони, които отиват в различните му раздели. Въпреки че теглото на мозъка е само 2,5% от телесното тегло, то постоянно, ден и нощ, получава 20% от кръвта, циркулираща в тялото и съответно кислород. Енергийните резерви на самия мозък са изключително малки, така че е изключително зависим от снабдяването с кислород. Има защитни механизми, които могат да поддържат мозъчния кръвоток в случай на кървене или нараняване. Особеност на мозъчното кръвообращение е и наличието на т.нар. кръвно-мозъчна бариера. Състои се от няколко мембрани, ограничаващи пропускливостта на съдовите стени и потока на много съединения от кръвта в веществото на мозъка; по този начин тази бариера изпълнява защитни функции. Например, много лекарствени вещества не проникват през нея.

МЕХАНИЧНИ КЛЕТКИ

ЦНС клетките се наричат ​​неврони; тяхната функция е обработка на информация. В човешкия мозък от 5 до 20 милиарда неврони. Структурата на мозъка включва също глиални клетки, има около 10 пъти повече от невроните. Глия запълва пространството между невроните, оформяйки поддържащата рамка на нервната тъкан, и също изпълнява метаболитни и други функции.

Невронът, както всички други клетки, е заобиколен от полупропусклива (плазмена) мембрана. От клетъчното тяло се отклоняват два вида процеси - дендрити и аксони. Повечето неврони имат много разклоняващи се дендрити, но само един аксон. Дендритите обикновено са много къси, а дължината на аксона варира от няколко сантиметра до няколко метра. Тялото на неврона съдържа ядрото и другите органели, също както и в други клетки на тялото (виж също CELL).

Нервни импулси.

Предаването на информация в мозъка, както и на нервната система като цяло, се извършва чрез нервни импулси. Те се разпространяват по посока от тялото на клетката до крайната част на аксона, която може да се разклони, образувайки набор от завършвания в контакт с други неврони през тесен процеп, синапса; предаването на импулси през синапса се медиира от химични вещества - невротрансмитери.

Нервният импулс обикновено произхожда от дендрити - тънки разклонителни процеси на неврон, които се специализират в получаването на информация от други неврони и го предават на тялото на неврон. На дендритите и в по-малък брой има хиляди синапси върху клетъчното тяло; тя е чрез синапсите на аксоните, пренасящи информация от тялото на неврона, предаваща я на дендритите на други неврони.

Краят на аксона, който формира пресинаптичната част на синапса, съдържа малки везикули с невротрансмитер. Когато импулсът достигне пресинаптичната мембрана, невротрансмитерът от везикула се освобождава в синаптичната цепнатина. Краят на аксона съдържа само един вид невротрансмитер, често в комбинация с един или няколко вида невромодулатори (виж по-долу Мозъчна неврохимия).

Невротрансмитерът, освободен от пресинаптичната мембрана на аксона, се свързва с рецепторите на дендритите на постсинаптичния неврон. Мозъкът използва различни невротрансмитери, всеки от които е свързан с неговия специфичен рецептор.

Рецепторите на дендритите са свързани с канали в полупропусклива постсинаптична мембрана, която контролира движението на йони през мембраната. В покой, невронът има електрически потенциал от 70 миливолта (потенциал за почивка), докато вътрешната страна на мембраната е отрицателно заредена по отношение на външната. Въпреки че има различни медиатори, всички те имат стимулиращ или инхибиторен ефект върху постсинаптичния неврон. Стимулиращият ефект се осъществява чрез повишаване на потока на определени йони, главно натрий и калий, през мембраната. В резултат на това отрицателният заряд на вътрешната повърхност намалява - настъпва деполяризацията. Спирачният ефект възниква главно чрез промяна в потока на калий и хлорид, в резултат на което отрицателният заряд на вътрешната повърхност става по-голям, отколкото в покой, и се появява хиперполяризация.

Функцията на неврона е да интегрира всички влияния, възприемани чрез синапсите върху тялото и дендритите. Тъй като тези влияния могат да бъдат възбудителни или инхибиторни и да не съвпадат във времето, невронът трябва да изчисли общия ефект на синаптичната активност като функция на времето. Ако възбудителният ефект преобладава над инхибиторния и деполяризацията на мембраната надвишава праговата стойност, се активира определена част от невронната мембрана - в областта на основата на своя аксон (аксонов туберкул). Тук, в резултат на отварянето на канали за натриеви и калиеви йони, възниква потенциал за действие (нервен импулс).

Този потенциал се простира по протежение на аксона до края му със скорост от 0.1 m / s до 100 m / s (колкото по-дебел е аксонът, толкова по-висока е скоростта на провеждане). Когато потенциалът за действие достигне края на аксона, се активира друг вид йонни канали, в зависимост от потенциалната разлика, калциевите канали. Според тях, калций влиза в аксона, което води до мобилизиране на везикули с невротрансмитер, който се приближава до пресинаптичната мембрана, слива се с него и освобождава невротрансмитера в синапса.

Миелинови и глиални клетки.

Много аксони са покрити с миелинова обвивка, която се образува от многократно усукана мембрана на глиалните клетки. Миелинът се състои главно от липиди, което придава характерен вид на бялото вещество на мозъка и гръбначния мозък. Благодарение на миелиновата обвивка се увеличава скоростта на действие на потенциала на действие по аксона, тъй като йони могат да се движат през аксонната мембрана само на места, които не са покрити с миелин - т.нар. прихващания Ранвие. Между прихващанията импулсите се провеждат по протежение на миелиновата обвивка, както чрез електрически кабел. Тъй като отварянето на канала и преминаването на йони през него отнема известно време, премахването на постоянното отваряне на каналите и ограничаването на техния обхват до малки мембранни участъци, които не са покрити от миелин, ускорява провеждането на импулси по аксона с около 10 пъти.

Само част от глиалните клетки участват в образуването на миелиновата обвивка на нервите (клетки на Schwann) или нервните пътища (олигодендроцити). Много по-многобройни глиални клетки (астроцити, микроглиоцити) изпълняват други функции: формират поддържащия скелет на нервната тъкан, осигуряват неговите метаболитни нужди и се възстановяват от наранявания и инфекции.

КАК РАБОТИ МОЗЪК

Обмислете един прост пример. Какво става, когато вземем молив на масата? Светлината, отразена от молива, се фокусира в окото с лещата и се насочва към ретината, където се появява изображението на молива; тя се възприема от съответните клетки, от които сигналът отива към главните сензорни предавателни ядра на мозъка, разположени в таламуса (зрителния тубур), главно в тази част, която се нарича странично геникулиращо тяло. Има активирани многобройни неврони, които отговарят на разпределението на светлината и тъмнината. Аксоните на невроните на латералното коляно тяло отиват в първичната зрителна кора, разположена в тилния дял на големите полукълба. Импулсите, които идват от таламуса към тази част на кората, се трансформират в сложна последователност от изхвърляния на кортикални неврони, някои от които реагират на границата между молива и масата, други към ъглите в моливния образ и т.н. От първичната зрителна кора информацията за аксоните навлиза в асоциативния визуален кортекс, където се извършва разпознаване на образи, в този случай молив. Разпознаването в тази част на кората се основава на предварително натрупаното познание за външните очертания на обектите.

Планирането на движението (т.е. вземане на молив) вероятно се случва в кората на предните дялове на мозъчните полукълба. В същата област на кората се намират моторните неврони, които дават команди на мускулите на ръката и пръстите. Подходът на ръката към молива се контролира от зрителната система и интерорецепторите, които възприемат положението на мускулите и ставите, информацията от която влиза в централната нервна система. Когато вземем молив в ръка, рецепторите на върха на пръстите, които възприемат натиска, ни казват дали пръстите държат молива добре и какво усилие трябва да бъде задържането му. Ако искаме да напишем името си с молив, трябва да активираме друга информация, съхранявана в мозъка, която осигурява това по-сложно движение, а визуалният контрол ще помогне да се увеличи точността му.

В примера по-горе, може да се види, че извършването на сравнително просто действие включва обширни области на мозъка, простиращи се от кората до подкорковите области. С по-сложни поведения, свързани с реч или мислене, се активират други невронни вериги, обхващащи дори по-обширни области на мозъка.

ОСНОВНИ ЧАСТИ НА МОЗГА

Мозъкът може да бъде разделен на три основни части: предния мозък, мозъчния ствол и малкия мозък. В предния мозък се отделят мозъчните полукълба, таламусът, хипоталамусът и хипофизната жлеза (една от най-важните невроендокринни жлези). Мозковият ствол се състои от продълговатия мозък, моста (pons) и средния мозък.

Големи полукълба

- най-голямата част от мозъка, компонентът при възрастни около 70% от теглото му. Обикновено полукълбите са симетрични. Те са взаимосвързани с масивен сноп от аксони (corpus callosum), осигуряващ обмен на информация.

Всяко полукълбо се състои от четири лоба: предна, теменна, темпорална и тилна. Кортексът на предните дялове съдържа центрове, които регулират локомоторната активност, както и, вероятно, центрове за планиране и предвиждане. В кората на теменните дялове, разположени зад фронта, има зони на телесни усещания, включително усещане за допир и чувство на ставите и мускулите. Встрани от теменния дял се присъединява временното, в което се намира първичната слухова кора, както и центровете на речта и други по-високи функции. Задната част на мозъка заема тилната част, разположена над малкия мозък; кората му съдържа зони на зрителни усещания.

Зоните на кората, които не са пряко свързани с регулирането на движенията или анализа на сензорната информация, се наричат ​​асоциативен кортекс. В тези специализирани зони се формират асоциативни връзки между различни области и части на мозъка и информацията, която идва от тях, е интегрирана. Асоциативната кора осигурява такива сложни функции като учене, памет, реч и мислене.

Подкоркови структури.

Под кората се намират редица важни мозъчни структури или ядра, които са групи от неврони. Те включват таламуса, базалните ганглии и хипоталамуса. Таламусът е основното сензорно предаващо ядро; той получава информация от сетивата и от своя страна го препраща към подходящите части на сетивната кора. Съществуват и неспецифични зони, които са свързани с почти целия кортекс и вероятно осигуряват процесите на неговото активиране и поддържане на будност и внимание. Базалните ганглии са съвкупност от ядра (така наречената черупка, бледа топка и опашното ядро), които участват в регулирането на координирани движения (започват и спират).

Хипоталамусът е малка област в основата на мозъка, която се намира под таламуса. Богат на кръв, хипоталамусът е важен център, който контролира хомеостатичните функции на тялото. Той произвежда вещества, които регулират синтеза и отделянето на хипофизни хормони (виж също ХИПОФИЗА). В хипоталамуса има много ядра, които изпълняват специфични функции, като регулиране на метаболизма на водата, разпределение на съхранените мазнини, телесна температура, сексуално поведение, сън и будност.

Мозъчен ствол

разположени в основата на черепа. Той свързва гръбначния стълб с предния мозък и се състои от продълговатия мозък, моста, средата и междинен мозък.

През средния и междинен мозък, както и през целия ствол, преминават моторните пътища, водещи до гръбначния мозък, както и някои чувствителни пътеки от гръбначния стълб до горните части на мозъка. Под средния мозък има мост, свързан с нервни влакна с малкия мозък. Най-долната част на тялото - медулата - директно преминава в гръбначния мозък. В продълговатия мозък се намират центрове, които регулират активността на сърцето и дишането, в зависимост от външните обстоятелства, както и контролират кръвното налягане, стомашната и чревната подвижност.

На нивото на ствола пътищата, свързващи всяко мозъчно полукълбо с малкия мозък, се пресичат. Следователно, всяко от полукълбите контролира противоположната страна на тялото и е свързано с противоположното полукълбо на малкия мозък.

малък мозък

намира се под тилната част на мозъчните полукълба. Чрез пътеките на моста той е свързан с горните части на мозъка. Малък мозък регулира фините автоматични движения, координирайки дейността на различни мускулни групи при извършване на стереотипни поведенчески действия; той също постоянно контролира положението на главата, торса и крайниците, т.е. поддържане на баланса. Според последните данни, малкият мозък играе много важна роля в формирането на двигателни умения, спомагайки за запаметяването на последователността на движенията.

Други системи.

Лимбичната система е широка мрежа от взаимосвързани области на мозъка, които регулират емоционалните състояния, както и осигуряват учене и памет. Ядрата, формиращи лимбичната система, включват амигдалата и хипокампа (включени в темпоралния лоб), както и хипоталамуса и така нареченото ядро. прозрачен септум (разположен в субкортикалните области на мозъка).

Ретикуларната формация е мрежа от неврони, простиращи се по целия ствол до таламуса и допълнително свързани с обширни области на кората. Участва в регулирането на съня и будността, поддържа активното състояние на кората и допринася за фокусирането на вниманието върху определени обекти.

МОЗКОВА ЕЛЕКТРИЧЕСКА ДЕЙНОСТ

С помощта на електроди, поставени на повърхността на главата или въведени в веществото на мозъка, е възможно да се фиксира електрическата активност на мозъка, дължаща се на отделянето на клетките. Записването на електрическата активност на мозъка с електроди върху повърхността на главата се нарича електроенцефалограма (ЕЕГ). Това не позволява да се запише разтоварването на отделен неврон. Само в резултат на синхронизираната активност на хиляди или милиони неврони, на записаната крива се появяват забележими колебания (вълни).

При постоянна регистрация на ЕЕГ се откриват циклични промени, отразяващи общото ниво на активност на индивида. В състояние на активно будност, ЕЕГ улавя нискоамплитудни неритмични бета вълни. В състояние на спокойна будност със затворени очи, преобладават алфа вълни с честота 7–12 цикъла в секунда. Появата на сън се индикира от появата на бавно вълни с висока амплитуда (делта вълни). По време на сънища на ЕЕГ се появяват бета вълни и на основата на ЕЕГ може да се създаде фалшиво впечатление, че човекът е буден (оттук и терминът "парадоксален сън"). Сънищата често са съпроводени с бързи движения на очите (със затворени клепачи). Затова сънуването се нарича също сън с бързи движения на очите (виж също SLEEP). ЕЕГ ви позволява да диагностицирате някои заболявания на мозъка, по-специално епилепсия (вижте ЕПИЛЕПСИЯ).

Ако регистрирате електрическата активност на мозъка по време на действието на даден стимул (визуален, слухов или тактилен), можете да идентифицирате така наречените. предизвикани потенциали - синхронни разряди на определена група неврони, възникващи в отговор на специфичен външен стимул. Изследването на евокираните потенциали дава възможност да се изясни локализацията на мозъчните функции, по-специално да се свърже функцията на речта с определени участъци от темпоралния и фронталния дял. Това изследване също помага да се оцени състоянието на сензорните системи при пациенти с нарушена чувствителност.

МОЗЪЧНА НЕВРОХИМИЯ

Най-важните невротрансмитери на мозъка са ацетилхолин, норепинефрин, серотонин, допамин, глутамат, гама-аминомаслена киселина (GABA), ендорфини и енкефалини. В допълнение към тези добре известни вещества, голям брой други, които все още не са проучени, вероятно функционират в мозъка. Някои невротрансмитери действат само в определени области на мозъка. По този начин ендорфините и енкефалините се откриват само в пътищата, водещи до импулси на болка. Други медиатори, като глутамат или GABA, са по-широко разпространени.

Действието на невротрансмитерите.

Както вече беше отбелязано, невротрансмитерите, действащи върху постсинаптичната мембрана, променят неговата проводимост за йони. Често това се случва чрез активиране в постсинаптичния неврон на втората "медиаторна" система, например, цикличен аденозин монофосфат (сАМР). Действието на невротрансмитерите може да се модифицира под влияние на друг клас неврохимични вещества - пептидни невромодулатори. Освободени от пресинаптичната мембрана едновременно с медиатора, те имат способността да усилват или по друг начин да променят ефекта на медиаторите върху постсинаптичната мембрана.

Наскоро откритата система ендорфин-енкефалин е важна. Енкефалини и ендорфини са малки пептиди, които инхибират провеждането на болкови импулси чрез свързване към рецепторите в ЦНС, включително в по-високите зони на кората. Това семейство невротрансмитери потиска субективното усещане за болка.

Психоактивни лекарства

- вещества, които могат специфично да се свързват с определени рецептори в мозъка и да причиняват промени в поведението. Идентифицирани са няколко механизма на тяхното действие. Някои влияят на синтеза на невротрансмитерите, други - на тяхното натрупване и освобождаване от синаптичните везикули (например амфетаминът причинява бързо освобождаване на норепинефрин). Третият механизъм е да се свързва с рецепторите и да имитира действието на естествен невротрансмитер, например, ефектът на LSD (диетиламид на лизергинова киселина) се обяснява с неговата способност да се свързва със серотониновите рецептори. Четвъртият тип лекарствено действие е блокада на рецепторите, т.е. антагонизъм с невротрансмитери. Такива широко използвани антипсихотици като фенотиазини (например, хлорпромазин или аминазин) блокират допаминовите рецептори и по този начин намаляват ефекта на допамина върху постсинаптичните неврони. И накрая, последният общ механизъм на действие е инхибирането на инактивирането на невротрансмитери (много пестициди предотвратяват инактивирането на ацетилхолин).

Отдавна е известно, че морфинът (пречистен продукт от опиев мак) има не само изразен аналгетичен (аналгетичен) ефект, но и способността да причинява еуфория. Затова се използва като лекарство. Действието на морфина е свързано с неговата способност да се свързва с рецепторите на човешката ендорфин-енкефалинова система (вж. Също DRUG). Това е само един от многото примери за това, че химично вещество от различен биологичен произход (в случая от растителен произход) може да повлияе върху функционирането на мозъка на животните и хората, взаимодействайки със специфични невротрансмитерни системи. Друг добре известен пример е кураре, получен от тропическо растение и способен да блокира ацетилхолиновите рецептори. Индианците от Южна Америка са намазали главите на кураре, като използват парализиращия му ефект, свързан с блокадата на невромускулната трансмисия.

ИЗСЛЕДВАНИЯ НА МОЗГА

Изследването на мозъка е трудно поради две основни причини. Първо, мозъкът, безопасно защитен от черепа, не може да бъде достъпен директно. Второ, невроните на мозъка не се регенерират, така че всяка намеса може да доведе до необратими щети.

Въпреки тези трудности, мозъчните изследвания и някои форми на нейното лечение (предимно неврохирургична интервенция) са известни още от древността. Археологическите находки показват, че още в древността човекът е разбил черепа, за да получи достъп до мозъка. Особено интензивно изследване на мозъка е проведено по време на войни, когато е било възможно да се наблюдават различни наранявания на главата.

Увреждането на мозъка в резултат на нараняване на фронта или увреждане в мирно време е вид експеримент, при който някои части на мозъка са унищожени. Тъй като това е единствената възможна форма на "експеримент" върху човешкия мозък, друг важен метод за изследване е експерименти върху лабораторни животни. Наблюдавайки поведенческите или физиологичните последствия от увреждането на дадена мозъчна структура, може да се прецени неговата функция.

Електрическата активност на мозъка при опитни животни се записва, използвайки електроди, поставени на повърхността на главата или мозъка или въведени в веществото на мозъка. По този начин е възможно да се определи активността на малки групи от неврони или отделни неврони, както и да се идентифицират промените в йонните потоци през мембраната. С помощта на стереотаксично устройство, което ви позволява да влезете в електрода в определена точка в мозъка, се изследват неговите недостъпни дълбочини.

Друг подход е да се отстранят малки участъци от жива мозъчна тъкан, след което съществуването му се поддържа като парче, поставено в хранителна среда, или клетките се разделят и изследват в клетъчни култури. В първия случай можете да изследвате взаимодействието на невроните, а във втория - активността на отделните клетки.

Когато се изследва електрическата активност на отделните неврони или техните групи в различни участъци на мозъка, първоначално се регистрира първоначалната активност, след което се определя ефектът от определен ефект върху функцията на клетките. Съгласно друг метод, чрез имплантирания електрод се прилага електрически импулс, за да се активира изкуствено най-близките неврони. Така можете да изучавате ефектите на някои области на мозъка върху другите му области. Този метод на електрическа стимулация е полезен при изследването на системи за активиране на стъбло, преминаващи през средния мозък; използва се и когато се опитва да разбере как процесите на учене и памет се осъществяват на синаптично ниво.

Преди сто години стана ясно, че функциите на лявото и дясното полукълбо са различни. Френски хирург П. Брок, който наблюдава пациенти с мозъчно-съдов инцидент (инсулт), установява, че само пациенти с увреждане на лявото полукълбо страдат от речево нарушение. Продължават проучванията на специализацията на полукълбите, като се използват други методи, например запис на ЕЕГ и предизвикани потенциали.

През последните години се използват сложни технологии за получаване на изображения (визуализации) на мозъка. Така компютърната томография (КТ) революционизира клиничната неврология, позволявайки in vivo да се получи детайлно (пластово) изображение на мозъчни структури. Друг метод на изобразяване - позитронна емисионна томография (PET) - дава картина на метаболитната активност на мозъка. В този случай в човек се въвежда краткотраен радиоизотоп, който се натрупва в различни части на мозъка, и колкото повече, толкова по-висока е тяхната метаболитна активност. С помощта на PET се установи също, че речевите функции на по-голямата част от изследваните се свързват с лявото полукълбо. Тъй като мозъкът работи с огромен брой паралелни структури, PET предоставя такава информация за мозъчните функции, които не могат да бъдат получени с единични електроди.

По правило изследванията на мозъка се провеждат с помощта на комбинация от методи. Например, американският невробиолог R. Sperri, със служители, се използва като процедура за лечение, за да се съкрати corpus callosum (сноп от аксони, свързващи двете полукълба) при някои пациенти с епилепсия. Впоследствие, при тези пациенти с "разцепен" мозък се изследва полусферична специализация. Установено е, че за речта и други логически и аналитични функции доминиращото господстващо (обикновено ляво) полукълбо е отговорно, докато доминантното полукълбо анализира пространствено-времевите параметри на външната среда. Така се активира, когато слушаме музика. Мозаичната картина на мозъчната активност предполага, че има много специализирани области в кората и подкорковите структури; едновременната активност на тези области потвърждава концепцията за мозъка като изчислително устройство с паралелна обработка на данни.

С появата на нови изследователски методи, идеите за мозъчните функции вероятно ще се променят. Използването на устройства, които ни позволяват да получим "карта" на метаболитната активност на различни части на мозъка, както и използването на молекулярни генетични подходи, трябва да задълбочат познанията ни за процесите, протичащи в мозъка. Виж също невропсихология.

СРАВНИТЕЛНА АНАТОМИЯ

При различни видове гръбначни, мозъкът е забележително подобен. Ако направим сравнения на нивото на невроните, ние откриваме различно сходство на такива характеристики като използваните невротрансмитери, флуктуации в йонните концентрации, клетъчни типове и физиологични функции. Фундаменталните различия се разкриват само в сравнение с безгръбначните. Невроните безгръбначни са много по-големи; често те са свързани помежду си не чрез химикали, а с електрически синапси, които рядко се срещат в човешкия мозък. В нервната система на безгръбначните се откриват някои невротрансмитери, които не са характерни за гръбначните животни.

Сред гръбначните, разликите в структурата на мозъка се отнасят главно до съотношението на отделните му структури. Оценявайки приликите и разликите в мозъка на рибите, земноводните, влечугите, птиците, бозайниците (включително хората), е възможно да се изведат няколко общи модела. Първо, всички тези животни имат еднаква структура и функции на невроните. Второ, структурата и функциите на гръбначния мозък и мозъчния ствол са много сходни. Трето, еволюцията на бозайниците е придружена от ясно изразено увеличение на кортикалните структури, които достигат максимално развитие при приматите. При земноводните кортексът представлява само малка част от мозъка, докато при хората тя е доминираща структура. Смята се обаче, че принципите на функциониране на мозъка на всички гръбначни животни са почти еднакви. Разликите се определят от броя на интерневроновите връзки и взаимодействия, което е по-високо, толкова по-сложен е мозъкът. Вж. Също СРАВНЕНИЕ НА АНАТОМИЯТА.

Структурата и развитието на човешкия мозък и как мъжкият мозък се различава от женския?

Може би един от най-важните органи на човешкото тяло е мозъкът. Благодарение на своите свойства, той е в състояние да регулира всички функции на живия организъм. Лекарите все още не са изучавали това тяло до края и дори днес представят различни хипотези за скритите си способности.

От какво се състои човешкият мозък?

Съставът на мозъка има повече от сто милиарда клетки. Тя е покрита с три защитни черупки. И благодарение на обема си, мозъкът заема около 95% от целия череп. Теглото варира от един до два килограма. Но остава интересно, че способността на това тяло не зависи от неговата тежест. Женският мозък е с около 100 грама по-малък от мъжкия.

Вода и мазнини

60% от общия състав на човешкия мозък са мастни клетки и само 40% съдържат вода. Смята се, че е най-дебел орган на тялото. За да може функционалното развитие на мозъка да се осъществи правилно, човек трябва да бъде правилно и ефективно хранен.

Попитайте лекаря си за ситуацията

Структура на мозъка

За да се опознаят и изследват всички функции на човешкия мозък, е необходимо да се проучи възможно най-пълно нейната структура.

Целият мозък е условно разделен на пет различни части:

• Последен мозък;
• Междинен мозък;
• Заден мозък (включва мозъка и моста);
• средния мозък;
• Продължителен мозък.

А сега нека погледнем отблизо какво представлява всеки отдел.

Също така, допълнителна информация може да се намери в нашата подобна статия за мозъка.

Краен, междинен, среден и заден мозък

Последният мозък е основната част от целия мозък, на който се падат около 80% от общото тегло и обем.

Тя включва дясното и лявото полукълбо, които се състоят от десетки различни жлебове и извивки:

1. Лявото полукълбо е отговорно за речта. Тук се извършва анализът на околната среда, разглеждат се действия, правят се някои обобщения и се вземат решения. Лявото полукълбо възприема математически операции, езици, писане, анализи
2. Дясното полукълбо от своя страна е отговорно за визуалната памет, например запаметяването на лица или някои изображения. За правото се характеризира възприемането на цвят, музикални ноти, мечти и така нататък.

На свой ред всяко полукълбо включва:

Между полукълбите е депресия, която е изпълнена с corpus callosum. Заслужава да се отбележи, че процесите, за които отговарят полукълбите, се различават един от друг.

Междинният мозък се характеризира с наличието на няколко части:

• Долна. Долната част е отговорна за метаболизма и енергията. Тук има клетки, които са отговорни за сигналите за глад, жажда, неговото потушаване и т.н. Долната част е отговорна за гарантиране, че всички човешки потребности са угасени, а във вътрешната среда се поддържа постоянство.
• Central. Цялата информация, която получават нашите сетива, се предава в централната част на диенцефалона. Това е мястото, където първоначалната оценка на нейното значение. Наличието на този отдел дава възможност да се премахне ненужната информация и само важната част се прехвърля в мозъчната кора.
• Горната част.

Междинният мозък участва пряко във всички двигателни процеси. Това включва бягане, ходене и клякане, както и различни позиции на тялото в интервалите между движенията.

Средният мозък е част от целия мозък, в който са концентрирани невроните, отговорни за слуха и зрението. Прочетете повече за това коя част от мозъка е отговорна за зрението. Те могат да определят размера на зеницата и кривината на лещата и също така са отговорни за мускулния тонус. Тази част на мозъка е включена във всички двигателни процеси на тялото. Благодарение на него човек може да извършва остри завои.

Задният мозък също има сложна структура и включва две секции:

Мостът се състои от гръбни и централни влакнести повърхности:

• Гръбначен мозък. По външен вид мостът прилича на доста дебел валяк. Влакната в него са разположени напречно.
• В централната част на моста е главната артерия на целия човешки мозък. Ядрените на тази част на мозъка са множество групи сиво вещество. Задният мозък изпълнява диригентска функция.

Второто име на малкия мозък е малкият мозък:

• Той е разположен в задната ямка на черепа и заема цялата му кухина.
• Масата на малкия мозък не надвишава 150 грама.
• От двете полукълба той е разделен от цепнатина, а ако погледнете отстрани, изглежда, че те висят над малкия мозък.
• В малкия мозък е налице бяло и сиво вещество.

Освен това, ако разгледаме структурата, то е ясно, че сивото вещество покрива бялото, образувайки допълнителен слой над него, който обикновено се нарича кора. Съставът на сивото вещество е молекулярният и гранулираният слой, както и невроните, които са с крушовидна форма.

Бялата материя е директно изпъкнала от мозъка, сред която сивото вещество се разпространява като тънки клони на дърво. Самият малкия мозък контролира координацията на движенията на опорно-двигателния апарат.

Продълговатият мозък е преходен сегмент на гръбначния мозък в мозъка. След проведено подробно проучване е доказано, че гръбначният мозък и мозъкът имат много общи точки в неговата структура. Гръбначният мозък контролира дишането и кръвообращението, а също така влияе върху метаболизма.

Кората включва повече от 15 милиарда неврони, всяка от които има различна форма. Тези неврони се събират в малки групи, които от своя страна образуват няколко слоя на кората.

Общата кора се състои от шест слоя, които плавно се трансформират един в друг и имат различни функции.

Нека погледнем бързо всеки от тях, като започнем с най-дълбоките и приближаваме към външния:

1. Най-дълбокият слой има името вретено. В състава му се отделят клетки, които постепенно се разпространяват в бялата материя.
2. Следващият слой се нарича втори пирамидален. Този слой се нарича заради невроните, под формата на пирамиди с различни размери.
3. Вторият гранулиран слой. Той също има неформално име като вътрешно.
4. Пирамида. Структурата му е подобна на втората пирамидална.
5. Зърнеста. Тъй като вторият гранулат се обажда вътрешно, този е външен.
6. Молекулярна. В този слой практически няма клетки и в състава преобладават влакнести структури, които се преплитат като нишки.

В допълнение към шестте слоя кората е разделена на три зони, всяка от които изпълнява функциите си:

1. Първичната зона, състояща се от специализирани нервни клетки, получава импулси от органите на слуха и зрението. Ако тази част от кората се повреди, те могат да доведат до необратими промени в сензорните и двигателните функции.
2. Във вторичната зона получената информация се обработва и анализира. Ако щетата се наблюдава в тази част, това ще доведе до нарушаване на възприятието.
3. Възбуждането на третичната зона се предизвиква от рецепторите на кожата и слуха. Тази част позволява на човек да научи за света.

Джендър различия

Изглежда, че е един и същ орган при мъжете и жените. И, изглежда, какви биха били разликите. Но благодарение на чудотворната техника, а именно томографско сканиране, е установено, че има много разлики между мъжкия и женския мозък.

Плюс това, по отношение на тегловните категории, женските мозъци са около 100 грама по-малко от мъжките. Според статистиката от експерти най-значимата полова разлика се наблюдава на възраст от тринадесет до седемнадесет години. Колкото по-възрастни хора стават, толкова по-малко се различават различията.

Развитие на мозъка

Развитието на човешкия мозък започва в периода на неговата вътрематочна формация:

• Процесът на развитие започва с образуването на невралната тръба, която се характеризира с увеличаване на размера в областта на главата. Този период се нарича перинатален. Това време се характеризира с физиологичното си развитие, а също така се формират сензорни и ефекторни системи.
• През първите два месеца на вътрематочно развитие, образуването на три завои: средния мост, мост и цервикална. Освен това първите две се характеризират с едновременно развитие в една посока, а третата започва по-късна формация в напълно противоположна посока.

След раждането на трохите мозъкът му се състои от две полукълба и много извивки.

Детето расте и мозъкът претърпява много промени:

• Бръчици и вихри стават много по-големи, те се задълбочават и променят формата си.
• Най-развитата област след раждането се счита за област в храмовете, но също така се поддава на развитие на клетъчно ниво.Ако се направи сравнение между полукълба и задната част на главата, без съмнение може да се отбележи, че задната част на главата е много по-малка от полукълба. Но, въпреки този факт, в него има абсолютно всички гюруси и бразди.
• Не по-рано от 5-годишна възраст, развитието на челната част на мозъка достига ниво, на което тази част може да покрие островната част на мозъка. За този момент трябва да настъпи пълното развитие на речевите и моторните функции.
• На възраст 2-5 години вторичните полета на мозъка узряват. Те осигуряват процеси на възприятие и влияят върху изпълнението на поредица от действия.
• Третичните области се формират в периода от 5 до 7 години. Първоначално завършва развитието на парието-темпорално-тилната част, а след това и префронталната област. По това време се формират полета, които са отговорни за най-сложните нива на обработка на информация.

Как действа човешкият мозък: отдели, структура, функция

Централната нервна система е част от тялото, отговорна за нашето възприятие за външния свят и за себе си. Той регулира работата на цялото тяло и всъщност е физически субстрат на това, което ние наричаме “аз”. Основният орган на тази система е мозъкът. Нека да разгледаме как се подреждат мозъчните участъци.

Функции и структура на човешкия мозък

Този орган се състои главно от клетки, наречени неврони. Тези нервни клетки произвеждат електрически импулси, които правят работата на нервната система.

Работата на невроните се осигурява от клетки, наречени невроглии - те съставляват почти половината от общия брой клетки на ЦНС.

Невроните от своя страна се състоят от тяло и процеси от два вида: аксони (предаващ импулс) и дендрити (получаващ импулс). Телата на нервните клетки образуват тъканна маса, която се нарича сива материя, а аксоните им са вплетени в нервните влакна и са бяла материя.

1. Solid. Това е тънък филм, едната страна е съседна на костната тъкан на черепа, а другата директно към кората.
2. Мека. Състои се от хлабав плат и плътно обгръща повърхността на полукълбите, навлизайки във всички пукнатини и канали. Неговата функция е кръвоснабдяването на органа.
3. Паяжина. Разположена между първата и втората черупки и извършва обмен на гръбначно-мозъчна течност (гръбначно-мозъчна течност). Liquor е естествен амортисьор, който предпазва мозъка от увреждане по време на движение.

След това ще разгледаме по-отблизо как работи човешкият мозък. Морфо-функционалните характеристики на мозъка също са разделени на три части. Долната част се нарича диамант. Където започва ромбоидната част, гръбначният мозък завършва - преминава в медулата и задната част (понсите и малкия мозък).

Това е последвано от средния мозък, който обединява долните части с главния нервен център - предната част. Последното включва терминални (мозъчни полукълба) и диацефалон. Ключовите функции на мозъчните полукълба са организирането на по-висока и по-ниска нервна дейност.

Последен мозък

Тази част има най-голям обем (80%) в сравнение с останалите. Тя се състои от две големи полукълба, които ги свързват с корпус мозола, както и обонятелния център.

Церебралните полукълба, ляво и дясно, са отговорни за формирането на всички мисловни процеси. Тук има най-голяма концентрация на неврони и се наблюдават най-сложните връзки между тях. В дълбочината на надлъжния жлеб, който разделя полукълбото, се наблюдава плътна концентрация на бяла материя - корпус callosum. Състои се от сложни сплетения на нервни влакна, преплитащи различни части на нервната система.

Вътре в бялата материя има групи от неврони, които се наричат ​​базални ганглии. Близостта до „транспортната връзка” на мозъка позволява на тези образувания да регулират мускулния тонус и да извършват мигновени реакции на рефлексния двигател. В допълнение, базалните ганглии са отговорни за образуването и функционирането на сложни автоматични действия, частично повтарящи функциите на малкия мозък.

Церебрална кора

Този малък повърхностен слой от сиво вещество (до 4,5 mm) е най-младата формация в централната нервна система. Това е мозъчната кора, отговорна за работата на висшата нервна дейност на човека.

Проучванията са позволили да се определи кои зони на кората се формират по време на еволюционното развитие сравнително наскоро и които все още присъстват в нашите праисторически предци:

• неокортексът е нова външна част на кората, която е основната му част;
• archicortex - по-стара организация, отговорна за инстинктивно поведение и човешки емоции;
• Paleocortex е най-древната област, занимаваща се с контрола на вегетативните функции. В допълнение, тя помага да се поддържа вътрешния физиологичен баланс на организма.

Челни лобове

Най-големите дялове на големите полукълби, отговорни за сложните двигателни функции. Доброволните движения са планирани в челните лобове на мозъка, а също така се намират и речеви центрове. В тази част на кората се извършва волевият контрол на поведението. В случай на увреждане на челните лобове, човек губи власт над действията си, се държи антисоциално и просто неадекватно.

Задна част

Тесно свързани с визуалната функция, те отговарят за обработката и възприемането на оптичната информация. Това означава, че те трансформират целия набор от тези светлинни сигнали, които влизат в ретината в значими визуални образи.

Париетални дялове

Те извършват пространствен анализ и процеси на повечето усещания (допир, болка, "мускулно усещане"). Освен това тя допринася за анализа и интегрирането на различна информация в структурирани фрагменти - способността да се усеща собственото тяло и неговите страни, способността да се четат, четат и пишат.

Времеви дялове

В този раздел се извършва анализ и обработка на аудиоинформация, която осигурява функцията на слуха и възприемането на звуците. Времевите дялове са включени в разпознаването на лицата на различни хора, както и в изражението на лицето и емоциите. Тук информацията е структурирана за постоянно съхранение и по този начин се реализира дългосрочна памет.

В допълнение, темпоралните дялове съдържат речеви центрове, увреждане, което води до невъзможност за възприемане на устната реч.

Дял на островчетата

Той се счита за отговорен за формирането на съзнанието в човека. В моменти на съпричастност, съпричастност, слушане на музика и звуци от смях и плач има активна работа на островния лоб. Той също така третира усещанията на отвращение към мръсотията и неприятните миризми, включително въображаеми стимули.

Междинен мозък

Междинният мозък служи като филтър за невронни сигнали - взема цялата входяща информация и решава къде трябва да отиде. Състои се от долната и задната част (таламус и епиталамус). Ендокринната функция също се реализира в този раздел, т.е. хормонален метаболизъм.

Долната част се състои от хипоталамуса. Този малък плътен сноп от неврони оказва огромно въздействие върху цялото тяло. В допълнение към регулирането на телесната температура, хипоталамусът контролира циклите на сън и будност. Той също така освобождава хормони, които са отговорни за глада и жаждата. Като център на удоволствие, хипоталамусът регулира сексуалното поведение.

Той е също така пряко свързан с хипофизната жлеза и превръща нервната активност в ендокринна активност. Функциите на хипофизната жлеза на свой ред се състоят в регулирането на работата на всички жлези на тялото. Електрическите сигнали преминават от хипоталамуса към хипофизната жлеза на мозъка, „нареждайки“ производството на които хормоните трябва да се започнат и кои трябва да бъдат спрени.

Диенцефалонът включва също:

• Таламусът - тази част изпълнява функциите на "филтър". Тук сигналите от визуалните, слуховите, вкусовите и тактилните рецептори се обработват и разпределят в съответните отдели.
• Епиталамус - произвежда хормона мелатонин, който регулира цикъла на будност, участва в процеса на пубертета и контролира емоциите.

средния мозък

Той основно регулира слуховата и визуалната рефлексна дейност (свиване на зеницата при ярка светлина, обръщане на главата към източник на силен звук и др.). След обработка в таламуса информацията отива в средния мозък.

Тук тя се обработва и започва процеса на възприемане, формирането на смислен звук и оптичен образ. В този раздел движението на очите е синхронизирано и бинокулярното зрение е гарантирано.

Средният мозък включва краката и квадрохромията (две слухови и две визуални могили). Вътре е кухината на средния мозък, обединяваща вентрикулите.

Medulla oblongata

Това е древна форма на нервната система. Функциите на продълговатия мозък са за осигуряване на дишане и сърдечен ритъм. Ако повредите тази област, тогава човек умира - кислородът спира да се влива в кръвта, която сърцето вече не помпи. В невроните на този отдел започват такива защитни рефлекси като кихане, мигане, кашлица и повръщане.

Структурата на продълговатия медула прилича на продълговата луковица. Вътре съдържа ядрото на сивото вещество: ретикуларната формация, ядрото на няколко черепни нерва, както и нервните възли. Пирамидата на medulla oblongata, състояща се от пирамидални нервни клетки, изпълнява проводяща функция, съчетаваща мозъчната кора и дорзалната област.

Най-важните центрове на продълговатия мозък са:

• регулиране на дишането
• регулиране на кръвообращението
• регулиране на редица функции на храносмилателната система

Задният мозък: мост и малкия мозък

Структурата на задния мозък включва пон и малкия мозък. Функцията на моста е много подобна на името й, тъй като се състои главно от нервни влакна. Мозъчният мост е по същество „магистрала“, чрез която сигналите от тялото към мозъка минават и импулси, пътуващи от нервния център към тялото. По възходящите начини мостът на мозъка преминава в средния мозък.

Малък мозък има много по-широк спектър от възможности. Функциите на малкия мозък са координацията на движенията на тялото и поддържането на равновесие. Освен това, малкият мозък не само регулира сложните движения, но и допринася за адаптацията на мускулно-скелетната система при различни заболявания.

Например, експерименти с използването на инвертоскоп (специални очила, които превръщат образа на заобикалящия свят) показват, че именно функциите на малкия мозък са отговорни не само за това, че човек започва да се ориентира в пространството, но и вижда света правилно.

Анатомично, малкият мозък повтаря структурата на големите полукълба. Отвън е покрит със слой от сиво вещество, под което е сбирка от бяло.

Лимбична система

Лимбичната система (от латинската дума limbus - edge) се нарича набор от формации, обграждащи горната част на ствола. Системата включва обонятелни центрове, хипоталамус, хипокамп и ретикуларна формация.

Основните функции на лимбичната система са адаптирането на организма към промените и регулирането на емоциите. Тази формация допринася за създаването на трайни спомени чрез асоциации между паметта и сетивните преживявания. Тясната връзка между обонятелния тракт и емоционалните центрове води до факта, че миризмите ни създават такива силни и ясни спомени.

Ако изброите основните функции на лимбичната система, той отговаря за следните процеси:

1. Чувство на миризма
2. общуване
3. Памет: краткосрочна и дългосрочна
4. Спокоен сън
5. Ефективността на отделите и органите
6. Емоции и мотивационен компонент
7. Интелектуална дейност
8. Ендокринна и вегетативна
9. Частично участва във формирането на храна и сексуален инстинкт