LUDZKI MÓZG

Migrena

LUDZKA GŁOWA, organ, który koordynuje i reguluje wszystkie istotne funkcje ciała i kontroluje zachowanie. Wszystkie nasze myśli, uczucia, odczucia, pragnienia i ruchy są związane z pracą mózgu, a jeśli nie działa, osoba przechodzi w stan wegetatywny: traci się zdolność do wszelkich działań, odczuć lub reakcji na wpływy zewnętrzne. Ten artykuł skupia się na ludzkim mózgu, bardziej złożonym i wysoce zorganizowanym niż mózg zwierząt. Istnieją jednak znaczące podobieństwa w strukturze ludzkiego mózgu i innych ssaków, podobnie jak większość gatunków kręgowców.

Centralny układ nerwowy (OUN) składa się z mózgu i rdzenia kręgowego. Jest on związany z różnymi częściami ciała przez nerwy obwodowe - motoryczne i czuciowe. Patrz także SYSTEM NERVOUS.

Mózg jest symetryczną strukturą, podobnie jak większość innych części ciała. Przy urodzeniu jego waga wynosi około 0,3 kg, podczas gdy u dorosłego jest to około. 1,5 kg. Podczas zewnętrznego badania mózgu uwagę przyciągają przede wszystkim dwie duże półkule, które ukrywają pod nimi głębsze formacje. Powierzchnia półkul jest pokryta rowkami i zwojami, które zwiększają powierzchnię kory (zewnętrzna warstwa mózgu). Za móżdżkiem znajduje się powierzchnia, której powierzchnia jest cieńsza. Pod dużymi półkulami znajduje się pień mózgu, który przechodzi do rdzenia kręgowego. Nerwy opuszczają tułów i rdzeń kręgowy, wzdłuż których informacje przepływają z wewnętrznych i zewnętrznych receptorów do mózgu, a sygnały do ​​mięśni i gruczołów przepływają w przeciwnym kierunku. 12 par nerwów czaszkowych oddala się od mózgu.

Wewnątrz mózgu rozróżnia się istota szara, składająca się głównie z ciał komórek nerwowych i tworzących korę, oraz istoty białej - włókien nerwowych, które tworzą ścieżki (drogi) łączące różne części mózgu, a także tworzą nerwy, które wychodzą poza CNS i idą do różne narządy.

Mózg i rdzeń kręgowy są chronione przez kości - czaszkę i kręgosłup. Pomiędzy substancją mózgu i ścianami kości znajdują się trzy muszle: zewnętrzna powłoka jest oponą twardą, wewnętrzna powłoka jest miękka, a między nimi jest cienka pochewka pajęczynówki. Przestrzeń między błonami jest wypełniona płynem mózgowo-rdzeniowym (mózgowo-rdzeniowym), który ma skład podobny do osocza krwi, wytwarzany w jamach mózgowych (komorach mózgowych) i krąży w mózgu i rdzeniu kręgowym, dostarczając mu składników odżywczych i innych czynników niezbędnych do życia.

Dopływ krwi do mózgu jest dostarczany głównie przez tętnice szyjne; u podstawy mózgu dzielą się na duże gałęzie, które przechodzą do różnych sekcji. Chociaż waga mózgu wynosi tylko 2,5% masy ciała, stale, w dzień iw nocy, otrzymuje 20% krwi krążącej w organizmie i, odpowiednio, tlen. Zapasy energii w samym mózgu są bardzo małe, więc jest on bardzo zależny od dostaw tlenu. Istnieją mechanizmy ochronne, które mogą wspierać mózgowy przepływ krwi w przypadku krwawienia lub urazu. Cechą krążenia mózgowego jest również obecność tzw. bariera krew-mózg. Składa się z kilku błon, ograniczając przepuszczalność ścian naczyń i przepływ wielu związków z krwi do substancji mózgu; Tak więc ta bariera pełni funkcje ochronne. Na przykład wiele substancji leczniczych nie przenika przez nie.

KOMÓRKI MÓZGU

Komórki OUN nazywane są neuronami; ich funkcją jest przetwarzanie informacji. W ludzkim mózgu od 5 do 20 miliardów neuronów. Struktura mózgu obejmuje również komórki glejowe, jest około 10 razy więcej niż neuronów. Glia wypełnia przestrzeń między neuronami, tworząc szkielet wspierający tkankę nerwową, a także pełni funkcje metaboliczne i inne.

Neuron, podobnie jak wszystkie inne komórki, jest otoczony błoną półprzepuszczalną (plazmową). Dwa rodzaje procesów odchodzą od ciała komórki - dendryty i aksony. Większość neuronów ma wiele rozgałęziających się dendrytów, ale tylko jeden akson. Dendryty są zwykle bardzo krótkie, podczas gdy długość aksonu waha się od kilku centymetrów do kilku metrów. Ciało neuronu zawiera jądro i inne organelle, takie same jak w innych komórkach ciała (patrz także CELL).

Impulsy nerwowe.

Transmisja informacji w mózgu, jak również w układzie nerwowym jako całości, odbywa się za pomocą impulsów nerwowych. Rozprzestrzeniają się w kierunku od ciała komórki do końcowej części aksonu, która może rozgałęziać się, tworząc zestaw końców stykających się z innymi neuronami przez wąską szczelinę, synapsę; w transmisji impulsów przez synapsę pośredniczą chemikalia - neuroprzekaźniki.

Impuls nerwowy zwykle powstaje w dendrytach - cienkich procesach rozgałęzienia neuronu, który specjalizuje się w pozyskiwaniu informacji z innych neuronów i przekazywaniu go do ciała neuronu. Na dendrytach iw mniejszej liczbie są tysiące synaps na ciele komórki; To właśnie przez synapsy akson, który przenosi informacje z ciała neuronu, przekazuje je do dendrytów innych neuronów.

Koniec aksonu, który tworzy presynaptyczną część synapsy, zawiera małe pęcherzyki z neuroprzekaźnikiem. Gdy impuls dociera do błony presynaptycznej, neuroprzekaźnik z pęcherzyka jest uwalniany do szczeliny synaptycznej. Koniec aksonu zawiera tylko jeden typ neuroprzekaźnika, często w połączeniu z jednym lub kilkoma typami neuromodulatorów (patrz poniżej Neurochemia mózgu).

Neuroprzekaźnik uwolniony z aksonowej błony presynaptycznej wiąże się z receptorami na dendrytach neuronu postsynaptycznego. Mózg wykorzystuje wiele neuroprzekaźników, z których każdy jest związany z jego konkretnym receptorem.

Receptory na dendrytach są połączone z kanałami w półprzepuszczalnej błonie postsynaptycznej, która kontroluje ruch jonów przez membranę. W spoczynku neuron ma potencjał elektryczny 70 miliwoltów (potencjał spoczynkowy), podczas gdy wewnętrzna strona błony jest ujemnie naładowana w stosunku do zewnętrznej. Chociaż istnieją różne mediatory, wszystkie mają stymulujący lub hamujący wpływ na neuron postsynaptyczny. Efekt stymulujący jest realizowany poprzez zwiększenie przepływu niektórych jonów, głównie sodu i potasu, przez membranę. W rezultacie zmniejsza się ładunek ujemny powierzchni wewnętrznej - następuje depolaryzacja. Efekt hamowania występuje głównie poprzez zmianę przepływu potasu i chlorków, w wyniku czego ładunek ujemny powierzchni wewnętrznej staje się większy niż w spoczynku i następuje hiperpolaryzacja.

Funkcją neuronu jest integracja wszystkich wpływów postrzeganych przez synapsy na jego ciele i dendrytach. Ponieważ te wpływy mogą być pobudzające lub hamujące i nie pokrywają się w czasie, neuron musi obliczyć całkowity efekt aktywności synaptycznej w funkcji czasu. Jeśli efekt pobudzenia przeważa nad depolaryzacją hamującą i depolaryzacją błony powyżej wartości progowej, aktywowana jest pewna część błony neuronu - w obszarze podstawy jej aksonu (guzek aksonu). Tutaj, w wyniku otwarcia kanałów dla jonów sodu i potasu, powstaje potencjał działania (impuls nerwowy).

Potencjał ten rozprzestrzenia się dalej wzdłuż aksonu do końca z prędkością od 0,1 m / s do 100 m / s (im grubszy akson, tym większa prędkość przewodzenia). Gdy potencjał czynnościowy osiąga koniec aksonu, aktywowany jest inny typ kanałów jonowych, w zależności od różnicy potencjałów, kanałów wapniowych. Wapń przenika przez niego do aksonu, co prowadzi do mobilizacji pęcherzyków z neuroprzekaźnikiem, który zbliża się do błony presynaptycznej, łączy się z nim i uwalnia neuroprzekaźnik do synapsy.

Komórki mielinowe i glejowe.

Wiele aksonów jest pokrytych osłonką mielinową, która jest tworzona przez wielokrotnie skręconą błonę komórek glejowych. Mielina składa się głównie z lipidów, które nadają charakterystyczny wygląd istocie białej mózgu i rdzenia kręgowego. Dzięki osłonce mielinowej zwiększa się szybkość przeprowadzania potencjału czynnościowego wzdłuż aksonu, ponieważ jony mogą przemieszczać się przez błonę aksonów tylko w miejscach nie objętych mieliną - tzw. przechwycenia Ranvier. Pomiędzy przechwytami impulsy są przepuszczane przez osłonkę mielinową za pomocą kabla elektrycznego. Ponieważ otwarcie kanału i przejście przez niego jonów zajmuje trochę czasu, wyeliminowanie stałego otwierania kanałów i ograniczenie ich zasięgu do małych obszarów błony nie objętych mieliną przyspiesza przewodzenie aksonów o około 10 razy.

Tylko część komórek glejowych bierze udział w tworzeniu osłonki mielinowej nerwów (komórki Schwanna) lub dróg nerwowych (oligodendrocyty). Znacznie liczniejsze komórki glejowe (astrocyty, mikrogliocyty) pełnią inne funkcje: tworzą szkielet wspierający tkankę nerwową, zaspokajają swoje potrzeby metaboliczne i wychodzą z urazów i infekcji.

JAK DZIAŁA MÓZG

Rozważmy prosty przykład. Co się stanie, gdy weźmiemy ołówek na stół? Światło odbite od ołówka skupia się w oku soczewką i jest kierowane na siatkówkę, gdzie pojawia się obraz ołówka; jest postrzegany przez odpowiednie komórki, z których sygnał dociera do głównego wrażliwego jądra nadawczego mózgu, zlokalizowanego we wzgórzu (guzek wzrokowy), głównie w tej części, która nazywana jest bocznym ciałem kolankowatym. Aktywowane są liczne neurony, które reagują na rozkład światła i ciemności. Aksony neuronów bocznego ciała korbowego przechodzą do pierwotnej kory wzrokowej, znajdującej się w płacie potylicznym dużych półkul. Impulsy pochodzące ze wzgórza do tej części kory są przekształcane w złożoną sekwencję wyładowań neuronów korowych, z których część reaguje na granicę między ołówkiem i stołem, inne na rogi w obrazie ołówka itp. Z pierwotnej kory wzrokowej informacja o aksonach wchodzi do asocjacyjnej kory wzrokowej, gdzie ma miejsce rozpoznawanie wzorców, w tym przypadku ołówka. Rozpoznawanie w tej części kory opiera się na wcześniej zgromadzonej wiedzy o zewnętrznych konturach obiektów.

Planowanie ruchu (tj. Ołówek) występuje prawdopodobnie w korze płatów czołowych półkul mózgowych. W tym samym obszarze kory zlokalizowane są neurony ruchowe, które przekazują polecenia mięśniom dłoni i palców. Podejście ręki do ołówka jest kontrolowane przez system wzrokowy i interoreceptory, które postrzegają pozycję mięśni i stawów, z których informacje wchodzą do centralnego układu nerwowego. Kiedy weźmiemy ołówek w ręce, receptory w opuszkach palców, które dostrzegają nacisk, mówią nam, czy palce dobrze trzymają ołówek i jaki powinien być wysiłek, aby go utrzymać. Jeśli chcemy napisać naszą nazwę ołówkiem, musimy aktywować inne informacje przechowywane w mózgu, które zapewniają ten bardziej złożony ruch, a kontrola wizualna pomoże zwiększyć jego dokładność.

W powyższym przykładzie można zauważyć, że wykonywanie dość prostego działania obejmuje rozległe obszary mózgu rozciągające się od kory do obszarów podkorowych. Przy bardziej złożonych zachowaniach związanych z mową lub myśleniem aktywowane są inne obwody nerwowe, obejmujące nawet bardziej rozległe obszary mózgu.

GŁÓWNE CZĘŚCI MÓZGU

Mózg można podzielić na trzy główne części: przodomózgowia, pnia mózgu i móżdżku. W przodomózgowiu wydzielane są półkule mózgowe, wzgórze, podwzgórze i przysadka mózgowa (jeden z najważniejszych gruczołów neuroendokrynnych). Pień mózgu składa się z rdzenia przedłużonego, mostu (mostu) i śródmózgowia.

Duże półkule

- największa część mózgu, składnik u dorosłych około 70% jego wagi. Zwykle półkule są symetryczne. Są one połączone masywną wiązką aksonów (ciało modzelowate), zapewniając wymianę informacji.

Każda półkula składa się z czterech płatów: czołowego, ciemieniowego, skroniowego i potylicznego. Kora płatów czołowych zawiera ośrodki regulujące aktywność motoryczną, a także prawdopodobnie centra planowania i prognozowania. W korze płatów ciemieniowych, znajdujących się za czołem, znajdują się strefy wrażeń cielesnych, w tym poczucie dotyku i uczucie mięśni i stawów. Boczny do płata ciemieniowego przylega do płata skroniowego, w którym znajduje się pierwotna kora słuchowa, a także do centrów mowy i innych wyższych funkcji. Tył mózgu zajmuje płat potyliczny umieszczony powyżej móżdżku; jego kora zawiera strefy doznań wizualnych.

Obszary kory, które nie są bezpośrednio związane z regulacją ruchów lub analiza informacji sensorycznych, są określane jako kora asocjacyjna. W tych wyspecjalizowanych strefach powstają powiązania asocjacyjne między różnymi obszarami i częściami mózgu, a informacje pochodzące od nich są zintegrowane. Kora asocjacyjna zapewnia takie złożone funkcje, jak uczenie się, pamięć, mowa i myślenie.

Struktury podkorowe.

Poniżej kory znajduje się wiele ważnych struktur mózgu lub jąder, które są skupiskami neuronów. Należą do nich wzgórze, zwoje podstawy i podwzgórze. Wzgórze jest głównym jądrem przekazującym zmysły; otrzymuje informacje od zmysłów, a następnie przekazuje je do odpowiednich części kory czuciowej. Istnieją również strefy niespecyficzne, które są związane z prawie całą korą i zapewne zapewniają procesy jej aktywacji i utrzymywania czuwania i uwagi. Zwoje podstawne to zbiór jąder (tak zwana powłoka, jasna kula i jądro ogoniaste), które biorą udział w regulacji skoordynowanych ruchów (rozpocznij i zatrzymaj).

Podwzgórze to mały obszar u podstawy mózgu, który leży pod wzgórzem. Bogaty we krew podwzgórze jest ważnym ośrodkiem kontrolującym homeostatyczne funkcje organizmu. Wytwarza substancje, które regulują syntezę i uwalnianie hormonów przysadkowych (patrz także HYPOPHYSIS). W podwzgórzu znajduje się wiele jąder, które spełniają określone funkcje, takie jak regulacja metabolizmu wody, dystrybucja zmagazynowanego tłuszczu, temperatura ciała, zachowania seksualne, sen i czuwanie.

Pień mózgu

znajduje się u podstawy czaszki. Łączy rdzeń kręgowy z przodomózgowia i składa się z rdzenia przedłużonego, mostu, środkowego i międzymózgowia.

Przez środkowy i pośredni mózg, jak również przez cały pień, przekazuj ścieżki motoryczne prowadzące do rdzenia kręgowego, a także niektóre wrażliwe ścieżki od rdzenia kręgowego do leżących powyżej części mózgu. Poniżej śródmózgowia znajduje się most połączony włóknami nerwowymi z móżdżkiem. Najniższa część pnia - rdzeń - przechodzi bezpośrednio do rdzenia kręgowego. W rdzeniu przedłużonym znajdują się ośrodki, które regulują aktywność serca i oddychanie, w zależności od okoliczności zewnętrznych, a także kontrolują ciśnienie krwi, motorykę żołądka i jelit.

Na poziomie tułowia krzyżują się ścieżki łączące każdą półkulę mózgową z móżdżkiem. Dlatego każda z półkul kontroluje przeciwną stronę ciała i jest połączona z przeciwną półkulą móżdżku.

Móżdżek

znajduje się pod płatami potylicznymi półkul mózgowych. Przez ścieżki mostu łączy się z leżącymi nad nim odcinkami mózgu. Móżdżek reguluje subtelne ruchy automatyczne, koordynując aktywność różnych grup mięśniowych podczas wykonywania stereotypowych zachowań; on również stale kontroluje pozycję głowy, tułowia i kończyn, tj. zaangażowany w utrzymanie równowagi. Według najnowszych danych móżdżek odgrywa bardzo istotną rolę w kształtowaniu umiejętności ruchowych, przyczyniając się do zapamiętywania sekwencji ruchów.

Inne systemy.

Układ limbiczny jest szeroką siecią wzajemnie powiązanych obszarów mózgu, które regulują stany emocjonalne, a także zapewniają uczenie się i pamięć. Jądra tworzące układ limbiczny obejmują ciało migdałowate i hipokamp (zawarty w płacie skroniowym), a także podwzgórze i tak zwane jądro. przezroczysta przegroda (zlokalizowana w podkorowych obszarach mózgu).

Formacja siatkowa jest siecią neuronów rozciągających się przez cały pień do wzgórza i dalej połączoną z rozległymi obszarami kory. Uczestniczy w regulacji snu i czuwania, utrzymuje aktywny stan kory i pomaga skupić uwagę na pewnych przedmiotach.

BRAIN ELEKTRYCZNA AKTYWNOŚĆ

Za pomocą elektrod umieszczonych na powierzchni głowy lub wprowadzonych do substancji mózgu możliwe jest ustalenie aktywności elektrycznej mózgu na skutek wyładowań jego komórek. Rejestrowanie aktywności elektrycznej mózgu za pomocą elektrod na powierzchni głowy nazywa się elektroencefalogramem (EEG). Nie pozwala na rejestrację rozładowania pojedynczego neuronu. Tylko w wyniku zsynchronizowanej aktywności tysięcy lub milionów neuronów na zarejestrowanej krzywej pojawiają się zauważalne oscylacje (fale).

Przy stałej rejestracji w EEG ujawniają się cykliczne zmiany, odzwierciedlające ogólny poziom aktywności jednostki. W stanie aktywnej czuwania EEG rejestruje nie rytmiczne fale beta o niskiej amplitudzie. W stanie rozluźnionej czuwania z zamkniętymi oczami przeważają fale alfa o częstotliwości 7–12 cykli na sekundę. Występowanie snu wskazuje na pojawienie się fal o niskiej amplitudzie (fale delta). Podczas okresów śnienia fale beta pojawiają się ponownie w EEG, a na podstawie EEG można stworzyć fałszywe wrażenie, że osoba jest przebudzona (stąd termin „sen paradoksalny”). Snu często towarzyszą szybkie ruchy oczu (z zamkniętymi powiekami). Dlatego śnienie nazywane jest także snem z szybkimi ruchami oczu (patrz także SLEEP). EEG pozwala zdiagnozować niektóre choroby mózgu, w szczególności epilepsję (patrz EPILEPSY).

Jeśli zarejestrujesz aktywność elektryczną mózgu podczas działania określonego bodźca (wzrokowego, słuchowego lub dotykowego), możesz zidentyfikować tzw. potencjały wywołane - synchroniczne wyładowania pewnej grupy neuronów, powstające w odpowiedzi na określony bodziec zewnętrzny. Badanie potencjałów wywołanych umożliwiło wyjaśnienie lokalizacji funkcji mózgu, w szczególności w celu powiązania funkcji mowy z pewnymi obszarami płatów skroniowych i czołowych. Badanie to pomaga również ocenić stan układów czuciowych u pacjentów z upośledzoną wrażliwością.

NEUROCHEMIA MÓZGOWA

Najważniejszymi neuroprzekaźnikami w mózgu są acetylocholina, noradrenalina, serotonina, dopamina, glutaminian, kwas gamma-aminomasłowy (GABA), endorfiny i enkefaliny. Oprócz tych dobrze znanych substancji, duża liczba innych, które nie zostały jeszcze zbadane, prawdopodobnie funkcjonuje w mózgu. Niektóre neuroprzekaźniki działają tylko w pewnych obszarach mózgu. Tak więc endorfiny i enkefaliny występują tylko w szlakach prowadzących impulsy bólowe. Inne mediatory, takie jak glutaminian lub GABA, są szerzej rozpowszechnione.

Działanie neuroprzekaźników.

Jak już wspomniano, neuroprzekaźniki działające na błonę postsynaptyczną zmieniają swoją przewodność dla jonów. Często dzieje się to poprzez aktywację w neuronie postsynaptycznym drugiego systemu „mediatora”, na przykład cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP). Działanie neuroprzekaźników można modyfikować pod wpływem innej klasy substancji neurochemicznych - neuromodulatorów peptydowych. Uwolnione przez membranę presynaptyczną równocześnie z mediatorem, mają zdolność do zwiększania lub innego rodzaju zmiany wpływu mediatorów na błonę postsynaptyczną.

Ważny jest niedawno odkryty system endorfin-enkefalin. Enkefaliny i endorfiny są małymi peptydami, które hamują przewodzenie impulsów bólowych przez wiązanie się z receptorami w OUN, w tym w wyższych strefach kory. Ta rodzina neuroprzekaźników tłumi subiektywne odczuwanie bólu.

Leki psychoaktywne

- substancje, które mogą specyficznie wiązać się z niektórymi receptorami w mózgu i powodować zmiany behawioralne. Zidentyfikowano kilka mechanizmów ich działania. Niektóre wpływają na syntezę neuroprzekaźników, inne na ich gromadzenie i uwalnianie z pęcherzyków synaptycznych (na przykład amfetamina powoduje szybkie uwalnianie noradrenaliny). Trzecim mechanizmem jest wiązanie się z receptorami i imitowanie działania naturalnego neuroprzekaźnika, na przykład działanie LSD (dietyloamidu kwasu lizerginowego) tłumaczy się jego zdolnością do wiązania się z receptorami serotoninowymi. Czwartym rodzajem działania leku jest blokada receptora, tj. antagonizm z neuroprzekaźnikami. Takie powszechnie stosowane leki przeciwpsychotyczne, jak fenotiazyny (na przykład chlorpromazyna lub aminazyna) blokują receptory dopaminy i tym samym zmniejszają wpływ dopaminy na neurony postsynaptyczne. Ostatnim ostatnim wspólnym mechanizmem działania jest hamowanie inaktywacji neuroprzekaźników (wiele pestycydów zapobiega inaktywacji acetylocholiny).

Od dawna wiadomo, że morfina (oczyszczony produkt z maku lekarskiego) ma nie tylko wyraźny efekt przeciwbólowy (przeciwbólowy), ale także zdolność do wywoływania euforii. Dlatego jest stosowany jako lek. Działanie morfiny jest związane z jej zdolnością do wiązania się z receptorami ludzkiego endorfiny-systemu enkefalinowego (patrz także lek). To tylko jeden z wielu przykładów faktu, że substancja chemiczna innego pochodzenia biologicznego (w tym przypadku rośliny) może oddziaływać na mózg zwierząt i ludzi, oddziałując z określonymi układami neuroprzekaźników. Innym dobrze znanym przykładem jest kurara, pochodząca z rośliny tropikalnej i zdolna do blokowania receptorów acetylocholiny. Indianie Ameryki Południowej natłuszczali groty strzał kurarowych, wykorzystując paraliżujący efekt związany z blokadą transmisji nerwowo-mięśniowej.

BADANIA MÓZGU

Badania mózgu są trudne z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, mózg, bezpiecznie chroniony przez czaszkę, nie jest dostępny bezpośrednio. Po drugie, neurony mózgu nie regenerują się, więc każda interwencja może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń.

Pomimo tych trudności, badania mózgu i niektóre formy jego leczenia (przede wszystkim interwencja neurochirurgiczna) są znane od czasów starożytnych. Znaleziska archeologiczne pokazują, że już w starożytności człowiek złamał czaszkę, aby uzyskać dostęp do mózgu. Szczególnie intensywne badania mózgu przeprowadzono w okresie wojny, kiedy można było zaobserwować różne urazy głowy.

Uszkodzenie mózgu w wyniku urazu na froncie lub obrażeń doznanych w czasie pokoju jest rodzajem eksperymentu, który niszczy niektóre części mózgu. Ponieważ jest to jedyna możliwa forma „eksperymentu” na ludzkim mózgu, inną ważną metodą badań były eksperymenty na zwierzętach laboratoryjnych. Obserwując behawioralne lub fizjologiczne konsekwencje uszkodzenia konkretnej struktury mózgu, można ocenić jego funkcję.

Aktywność elektryczna mózgu u zwierząt doświadczalnych jest rejestrowana za pomocą elektrod umieszczonych na powierzchni głowy lub mózgu lub wprowadzonych do substancji mózgu. W ten sposób możliwe jest określenie aktywności małych grup neuronów lub pojedynczych neuronów, a także zidentyfikowanie zmian w strumieniach jonowych w błonie. Za pomocą urządzenia stereotaktycznego, które pozwala na wejście do elektrody w określonym punkcie w mózgu, bada się jej niedostępne sekcje głębokości.

Innym podejściem jest wyodrębnienie małych obszarów żywej tkanki mózgowej, po czym jej istnienie jest utrzymywane w postaci plasterka umieszczonego w pożywce lub komórki są rozprzęgane i badane w hodowlach komórkowych. W pierwszym przypadku można zbadać interakcję neuronów, w drugim - żywotną aktywność poszczególnych komórek.

Badając aktywność elektryczną poszczególnych neuronów lub ich grup w różnych obszarach mózgu, zazwyczaj najpierw rejestruje się aktywność początkową, a następnie określa się wpływ konkretnego efektu na funkcję komórek. Zgodnie z inną metodą impuls elektryczny jest przykładany przez wszczepioną elektrodę, aby sztucznie aktywować najbliższe neurony. Możesz więc badać wpływ pewnych obszarów mózgu na inne obszary. Ta metoda stymulacji elektrycznej okazała się przydatna w badaniu systemów aktywujących łodygi przechodzących przez śródmózgowia; uciekają się również do tego, gdy próbują zrozumieć, jak zachodzą procesy uczenia się i pamięci na poziomie synaptycznym.

Sto lat temu stało się jasne, że funkcje lewej i prawej półkuli są różne. Francuski chirurg P. Brock, obserwujący pacjentów z udarem naczyniowo-mózgowym (udar), stwierdził, że tylko pacjenci z uszkodzeniem lewej półkuli cierpieli na zaburzenia mowy. Dalsze badania specjalizacji półkul kontynuowano przy użyciu innych metod, na przykład zapisu EEG i potencjałów wywołanych.

W ostatnich latach zastosowano skomplikowane technologie do uzyskiwania obrazów (wizualizacji) mózgu. Zatem tomografia komputerowa (CT) zrewolucjonizowała neurologię kliniczną, umożliwiając uzyskanie szczegółowego (warstwowego) obrazu struktur mózgu in vivo. Inna metoda obrazowania - pozytronowa tomografia emisyjna (PET) - zapewnia obraz aktywności metabolicznej mózgu. W tym przypadku do osoby wprowadza się krótkotrwały radioizotop, który gromadzi się w różnych częściach mózgu, a im więcej, tym wyższa jest jego aktywność metaboliczna. Za pomocą PET wykazano również, że funkcje mowy u większości badanych są związane z lewą półkulą. Ponieważ mózg działa przy użyciu ogromnej liczby równoległych struktur, PET dostarcza takich informacji o funkcjach mózgu, których nie można uzyskać za pomocą pojedynczych elektrod.

Z reguły badania mózgu przeprowadzane są za pomocą zestawu metod. Na przykład amerykański neurobiolog R.Sperri, wraz z pracownikami, był wykorzystywany jako procedura leczenia w celu wycięcia ciała modzelowatego (wiązka aksonów łączących obie półkule) u niektórych pacjentów z padaczką. Następnie zbadano specjalizację półkulową u tych pacjentów z mózgiem „podzielonym”. Stwierdzono, że dla mowy i innych funkcji logicznych i analitycznych odpowiedzialność jest głównie dominująca (zwykle lewa) półkula, podczas gdy niedominująca półkula analizuje parametry czasoprzestrzenne środowiska zewnętrznego. Jest więc aktywowany podczas słuchania muzyki. Mozaiczny wzór aktywności mózgu sugeruje, że istnieje wiele wyspecjalizowanych obszarów w obrębie kory i struktur podkorowych; jednoczesna aktywność tych obszarów potwierdza koncepcję mózgu jako urządzenia obliczeniowego z równoległym przetwarzaniem danych.

Wraz z pojawieniem się nowych metod badawczych, pomysły na funkcje mózgu prawdopodobnie się zmienią. Wykorzystanie urządzeń, które pozwalają nam uzyskać „mapę” aktywności metabolicznej różnych części mózgu, a także zastosowanie podejść genetycznych molekularnych, powinno pogłębić naszą wiedzę na temat procesów zachodzących w mózgu. Patrz także neuropsychologia.

ANATOMIA PORÓWNAWCZA

W różnych typach kręgowców mózg jest niezwykle podobny. Jeśli dokonamy porównania na poziomie neuronów, znajdziemy wyraźne podobieństwo takich charakterystyk, jak stosowane neuroprzekaźniki, fluktuacje stężeń jonów, typy komórek i funkcje fizjologiczne. Podstawowe różnice ujawniają się tylko w porównaniu z bezkręgowcami. Neurony bezkręgowców są znacznie większe; często są połączone ze sobą nie chemicznie, ale przez synapsy elektryczne, które rzadko występują w ludzkim mózgu. W układzie nerwowym bezkręgowców wykrywane są niektóre neuroprzekaźniki, które nie są charakterystyczne dla kręgowców.

Wśród kręgowców różnice w strukturze mózgu dotyczą głównie proporcji poszczególnych struktur. Oceniając podobieństwa i różnice w mózgu ryb, płazów, gadów, ptaków, ssaków (w tym ludzi), można wyprowadzić kilka ogólnych wzorów. Po pierwsze, wszystkie te zwierzęta mają taką samą strukturę i funkcje neuronów. Po drugie, struktura i funkcje rdzenia kręgowego i pnia mózgu są bardzo podobne. Po trzecie, ewolucji ssaków towarzyszy wyraźny wzrost struktur korowych, które osiągają maksymalny rozwój u naczelnych. W płazach kora stanowi tylko niewielką część mózgu, podczas gdy u ludzi jest to struktura dominująca. Uważa się jednak, że zasady funkcjonowania mózgu wszystkich kręgowców są prawie takie same. Różnice są określane przez liczbę połączeń i interneuronów, która jest wyższa, im bardziej złożony jest mózg. Zobacz także PORÓWNANIE ANATOMII.

Struktura ludzkiego mózgu

Ludzki mózg to 1,5-kilogramowy organ o miękkiej gęstości gąbczastej. Mózg składa się z 50-100 miliardów komórek nerwowych (neuronów) połączonych więcej niż bilardem związków. To sprawia, że ​​ludzki mózg (GM) jest najbardziej złożoną i obecnie - doskonale znaną strukturą. Jego zadaniem jest integracja i zarządzanie wszystkimi informacjami, zachętami ze środowiska wewnętrznego i zewnętrznego. Głównym składnikiem są lipidy (około 60%). Pokarm jest dostarczany przez dopływ krwi i wzbogacenie w tlen. Wygląda na to, że osoba GM przypomina orzech.

Spojrzenie na historię i nowoczesność

Początkowo ciało myśli i uczuć uważano za serce. Jednak wraz z rozwojem ludzkości ustalono związek między zachowaniem a GM (zgodnie ze śladami trepanacji na znalezionych żółwiach). Ta neurochirurgia była prawdopodobnie stosowana do leczenia bólów głowy, złamań czaszki i chorób psychicznych.

Z punktu widzenia historycznego rozumu mózg dociera do centrum uwagi w starożytnej filozofii greckiej, kiedy Pitagoras, a później Platon i Galen, rozumieli go jako organ duszy. Znaczący postęp w definicji funkcji mózgu dostarczyły wyniki badań lekarzy, którzy na podstawie sekcji zwłok zbadali anatomię narządu.

Dzisiaj lekarze używają EEG, urządzenia rejestrującego aktywność mózgu za pomocą elektrod, do badania GM i jego aktywności. Metoda jest również stosowana do diagnozowania guzów mózgu.

Aby wyeliminować nowotwór, współczesna medycyna oferuje nieinwazyjną metodę (bez nacięcia) - chirurgię plastyczną. Ale jego stosowanie nie wyklucza stosowania terapii chemicznej.

Rozwój embrionalny

GM rozwija się podczas rozwoju embrionalnego z przedniej części cewy nerwowej, która występuje w trzecim tygodniu (20-27 dni rozwoju). Na czole cewy nerwowej tworzą się 3 pierwotne pęcherzyki mózgowe - przednia, środkowa i tylna. Jednocześnie powstaje potyliczny obszar czołowy.

W piątym tygodniu rozwoju dziecka tworzą się wtórne pęcherzyki mózgowe, tworzące główne części mózgu dorosłego. Mózg czołowy jest podzielony na pośredni i końcowy, z powrotem na most, móżdżek.

W komórkach tworzy się płyn mózgowo-rdzeniowy.

Anatomia

GM jako energia, kontrola i centrum organizacyjne układu nerwowego są przechowywane w neurokranium. U dorosłych jego objętość (waga) wynosi około 1500 g. Jednakże literatura specjalistyczna wykazuje dużą zmienność masy GM (zarówno u ludzi, jak iu zwierząt, na przykład u małp). Najmniejszą masę - 241 gi 369 g, a także największą masę - 2850 g stwierdzono w populacji z ciężkim upośledzeniem umysłowym. Różna objętość między płciami. Masa męskiego mózgu jest o około 100 g większa niż masa samicy.

Umiejscowienie mózgu w głowie można zobaczyć na nacięciu.

Mózg wraz z rdzeniem tworzy centralny układ nerwowy. Mózg znajduje się w czaszce, chroniony przed uszkodzeniem przez płyn wypełniający jamę czaszkową, płyn mózgowo-rdzeniowy. Struktura ludzkiego mózgu jest bardzo złożona - obejmuje ją kora, która jest podzielona na 2 półkule, które są funkcjonalnie różne.

Funkcją prawej półkuli jest rozwiązywanie problemów twórczych. Odpowiada za ekspresję emocji, percepcję obrazów, kolorów, muzyki, rozpoznawanie twarzy, wrażliwość, jest źródłem intuicji. Kiedy osoba po raz pierwszy napotyka problem, problem, ta konkretna półkula zaczyna działać.

Lewa półkula dominuje w zadaniach, z którymi dana osoba już się nauczyła. Metaforycznie lewą półkulę można nazwać naukową, ponieważ obejmuje ona logiczne, analityczne, krytyczne myślenie, liczenie i używanie umiejętności językowych oraz inteligencji.

Mózg zawiera 2 substancje - szarą i białą. Szara substancja na powierzchni mózgu wytwarza korę. Istota biała składa się z dużej liczby aksonów z osłonkami mielinowymi. Jest pod szarą materią. Wiązki istoty białej przechodzące przez centralny układ nerwowy nazywane są drogami nerwowymi. Te ścieżki zapewniają sygnalizację do innych struktur CNS. W zależności od funkcji ścieżki dzielą się na aferentne i eferentne:

  • ścieżki aferentne przenoszą sygnały do ​​istoty szarej z innej grupy neuronów;
  • Drogi odprowadzające tworzą aksony neuronów, kierując sygnały do ​​innych komórek OUN.

Ochrona mózgu

Ochrona GM obejmuje czaszkę, błony (meningi), płyn mózgowo-rdzeniowy. Oprócz tkanki, komórki nerwowe OUN są również chronione przed kontaktem z substancjami szkodliwymi z krwi przez barierę krew-mózg (BBB). BBB jest ciągłą warstwą komórek śródbłonka, które są ze sobą ściśle powiązane, zapobiegając przechodzeniu substancji przez przestrzenie międzykomórkowe. W stanach patologicznych, takich jak zapalenie (zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych), integralność BBB jest osłabiona.

Shell

Mózg i rdzeń kręgowy pokrywają 3 warstwy błon - stałe, pajęczynówki, miękkie. Składniki błon są tkanką łączną mózgu. Ich wspólną funkcją jest ochrona centralnego układu nerwowego, naczyń krwionośnych zasilających centralny układ nerwowy, gromadzenie płynu mózgowo-rdzeniowego.

Główne części mózgu i ich funkcje

GM jest podzielony na kilka części - działy, które pełnią różne funkcje, ale współpracują ze sobą, tworząc główny korpus. Ile podziałów w GM i który mózg jest odpowiedzialny za pewne zdolności ciała?

Z czego składa się ludzki mózg - podziały:

  • Tylny mózg zawiera kontynuację rdzenia kręgowego - podłużnych i 2 innych części - mostów i móżdżku. Most i móżdżek razem tworzą mózg tylny w wąskim znaczeniu.
  • Średnia
  • Anterior zawiera mózg pośredni i końcowy.

Połączenie rdzenia, śródmózgowia, mostka tworzy pień mózgu. To najstarsza część ludzkiego mózgu.

Rdzeń przedłużony

Rdzeń przedłużony jest przedłużeniem rdzenia kręgowego. Znajduje się z tyłu czaszki.

  • wejście i wyjście nerwów czaszkowych;
  • sygnalizacja do centrów GM, przebieg zstępujących i wznoszących się ścieżek neuronowych;
  • miejscem formacji siatkowej jest koordynacja aktywności serca, utrzymanie ośrodka naczynioruchowego, centrum nieuwarunkowanych odruchów (czkawka, ślinienie, połykanie, kaszel, kichanie, wymioty);
  • z naruszeniem funkcji pojawia się zaburzenie odruchowe, aktywność serca (tachykardia i inne problemy, w tym udar).

Móżdżek

Móżdżek stanowi 11% całego mózgu.

  • centrum koordynacji ruchowej, kontrola aktywności fizycznej jest składnikiem koordynacyjnym unerwienia proprioceptywnego (zarządzanie napięciem mięśniowym, dokładnością i koordynacją ruchów mięśni);
  • wsparcie równowagi, postawa;
  • z naruszeniem funkcji móżdżku (w zależności od stopnia zaburzenia) występuje hipotonia, powolność podczas chodzenia, niezdolność do utrzymania równowagi, zaburzenia mowy.

Kontrolując aktywność ruchu, móżdżek ocenia informacje uzyskane z aparatu statokinetycznego (ucha wewnętrznego) i proprioceptorów w ścięgnach związanych z aktualną pozycją i ruchem ciała. Móżdżek otrzymuje również informacje o planowanych ruchach z kory ruchowej GM, porównuje je z aktualnymi ruchami ciała i ostatecznie wysyła sygnały do ​​kory mózgowej. Następnie prowadzi ruchy zgodnie z planem. Używając tej informacji zwrotnej, kora może przywrócić polecenia, wysłać je bezpośrednio do rdzenia kręgowego. W rezultacie osoba może wykonywać dobrze skoordynowane działania.

Pons

Tworzy poprzeczną falę nad rdzeniem przedłużonym, połączonym z móżdżkiem.

  • obszar nerwów wyjściowych głowy i odkładanie się ich jąder;
  • sygnalizacja do wysokich i niższych ośrodków centralnego układu nerwowego.

Midbrain

Jest to najmniejsza część mózgu, filogenetycznie stare centrum mózgu, część pnia mózgu. Górna część śródmózgowia tworzy kwadripol.

  • Górne wzgórza uczestniczą w ścieżkach wizualnych, pracują jako centrum wizualne, uczestniczą w odruchach wzrokowych;
  • niższe wzgórza biorą udział w odruchach słuchowych - zapewniają refleksyjne reakcje na dźwięki, głośność, refleksyjny apel o dźwięk.

Intermediate Brain (Diencephalon)

Diencephalon jest w dużej mierze zamknięty dla terminalu. Jest to jedna z 4 głównych części mózgu. Składa się z 3 par struktur - wzgórza, podwzgórza, trzustki. Oddzielne części ograniczają III komorę. Przysadka mózgowa jest połączona z podwzgórzem przez lejek.

Funkcja wzgórzowa

Wzgórze stanowi 80% międzymózgowia, jest podstawą bocznych ścian komory. Jądra wzgórza zmieniają orientację informacji sensorycznych z ciała (rdzenia kręgowego) - ból, dotyk, sygnały wzrokowe lub słuchowe - na pewne obszary mózgu. Wszelkie informacje kierowane do kory mózgowej powinny być ponownie ukierunkowane we wzgórzu - to jest brama do kory mózgowej. Informacje we wzgórzu są aktywnie przetwarzane, zmieniają się - zwiększa lub zmniejsza sygnały przeznaczone dla kory. Niektóre motoryczne jądra wzgórza.

Funkcja podwzgórza

Jest to dolna część międzymózgowia, na spodniej stronie której znajdują się przecięcia nerwów wzrokowych (chiasma opticum), zlokalizowane w dół przysadki mózgowej, wydzielające dużą liczbę hormonów. Podwzgórze przechowuje dużą liczbę jąder szarych, funkcjonalnie jest głównym ośrodkiem kontrolującym narządy ciała:

  • kontrola autonomicznego układu nerwowego (parasympaticus i sympaticus);
  • kontrola reakcji emocjonalnych - część układu limbicznego obejmuje obszar strachu, złości, energii seksualnej, radości;
  • regulacja temperatury ciała;
  • regulacja głodu, pragnienia - obszary koncentracji percepcji składników odżywczych;
  • zarządzanie zachowaniem - kontrola motywacji do jedzenia, określanie ilości spożywanego pokarmu;
  • kontrola cyklu uśpienia i czuwania - odpowiedzialna za czas cyklu snu;
  • monitorowanie układu hormonalnego (układ podwzgórze-przysadka);
  • tworzenie pamięci - pozyskiwanie informacji z hipokampa, udział w tworzeniu pamięci.

Funkcja epitalamiczna

Jest to najbardziej tylna część międzymózgowia składająca się z szyszynki - nasady. Wydziela hormon melatoninę. Melatonina sygnalizuje organizmowi przygotowanie do cyklu snu, wpływa na zegar biologiczny, początek okresu dojrzewania itd.

Funkcja przysadki

Gruczoł wydzielania wewnętrznego, gruczoł przysadki - wytwarzanie hormonów (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolaktyna); neurohypophysis - wydzielanie hormonów wytwarzanych w podwzgórzu: ADH, oksytocyna.

Końcowy mózg

Ten element mózgu jest największą częścią ludzkiego OUN. Jego powierzchnia składa się z szarej kory. Poniżej znajduje się istota biała i zwoje podstawy.

  • ostatni mózg składa się z półkul, stanowiących 83% całkowitej masy mózgu;
  • pomiędzy 2 półkulami znajduje się głęboki, wzdłużnie zorientowany rowek (fissura longitudinalis cerebri), rozciągający się do mięśnia mózgowego (ciała modzelowatego), który łączy półkule i pośredniczy we współpracy między nimi;
  • na powierzchni są rowki i zakręt.
  • kontrola układu nerwowego - miejsce ludzkiej świadomości;
  • uformowane z istoty szarej - utworzonej z ciał neuronów, ich dendrytów i aksonów; nie zawiera ścieżek nerwowych;
  • ma grubość 2-4 mm;
  • stanowi 40% całego GM.

Obszary kory

Na powierzchni półkul znajdują się trwałe rowki dzielące je na 5 płatów. Płat czołowy (lobus frontalis) leży przed bruzdą środkową (sulcus centralis). Płat potyliczny rozciąga się od bruzdy centralnej do ciemieniowo-potylicznej (bruzda parietooccipitalis).

Obszary płata czołowego

Główny obszar motoryczny znajduje się przed bruzdą środkową, gdzie znajdują się komórki piramidalne, których aksony tworzą piramidalną (korową) ścieżkę. Ścieżki te zapewniają dokładne i wygodne ruchy ciała, zwłaszcza przedramienia, palców, mięśni twarzy.

Kora przedmotoryczna. Obszar ten znajduje się przed głównym obszarem silnika, kontroluje bardziej złożone ruchy swobodnej aktywności, w zależności od sensorycznej informacji zwrotnej - przechwytywanie obiektów, poruszanie się po przeszkodach.

Centrum mowy Broca znajduje się z reguły w dolnej części lewej lub dominującej półkuli. Centrum Broca w lewej półkuli (jeśli dominuje) kontroluje mowę, na prawej półkuli wspiera emocjonalny kolor słowa mówionego; Obszar ten jest również zaangażowany w pamięć krótkotrwałą słów i mowy. Centrum Broki wiąże się z korzystaniem z jednej ręki do pracy - po lewej lub po prawej.

Obszar widzenia to część silnika, która kontroluje wymagane szybkie ruchy oczu podczas oglądania ruchomego celu.

Obszar węchowy - zlokalizowany na podstawie płatów czołowych, odpowiedzialny za percepcję węchu. Kora węchowa łączy obszary węchowe w dolnych środkach układu limbicznego.

Kora przedczołowa jest dużym obszarem płata czołowego, który odpowiada za funkcje poznawcze: myślenie, percepcję, świadome zapamiętywanie informacji, myślenie abstrakcyjne, samoświadomość, samokontrolę, wytrwałość.

Obszary płata ciemieniowego

Obszar wrażliwy kory znajduje się tuż za bruzdą środkową. Odpowiedzialny za percepcję ogólnych wrażeń cielesnych - postrzeganie skóry (dotyk, ciepło, zimno, ból), smak. To centrum jest w stanie zlokalizować percepcję przestrzenną.

Obszar wrażliwy na śpiączkę - znajduje się za wrażliwym. Uczestniczy w rozpoznawaniu obiektów w zależności od ich kształtu, na podstawie wcześniejszych doświadczeń.

Obszary płata potylicznego

Główny obszar widzenia znajduje się na końcu płata potylicznego. Otrzymuje informacje wizualne z siatkówki, przetwarza informacje z obu oczu razem. Tutaj postrzegana jest orientacja obiektów.

Asocjacyjny obszar wizualny znajduje się przed głównym, pomaga w określeniu koloru, kształtu i ruchu obiektów. Pomaga także w innych częściach mózgu poprzez ścieżki przednie i tylne. Ścieżka przednia przechodzi wzdłuż dolnej krawędzi półkul, bierze udział w rozpoznawaniu słów podczas czytania, rozpoznawaniu twarzy. Ścieżka tylna przechodzi do płata ciemieniowego, uczestniczy w połączeniach przestrzennych między obiektami.

Obszary płata skroniowego

Obszar słuchu i obszar przedsionkowy znajdują się w płacie skroniowym. Główny i asocjacyjny obszar jest inny. Główny postrzega głośność, tonację, rytm. Asocjacyjny - oparty na zapamiętywaniu dźwięków, muzyki.

Obszar mowy

Obszar mowy to rozległy obszar związany z mową. Dominuje lewą półkulę (praworęczny). Do tej pory zidentyfikowano 5 obszarów:

  • Strefa Broca (formacja mowy);
  • Strefa Wernickego (rozumienie mowy);
  • boczna kora przedczołowa przed i pod obszarem Broca (analiza mowy);
  • obszar płata skroniowego (koordynacja słuchowych i wizualnych aspektów mowy);
  • płat wewnętrzny - artykulacja, rozpoznawanie rytmu, słowa dźwięczne.

Prawa półkula nie jest zaangażowana w proces mowy praworęcznej, ale działa na interpretację słów i ich emocjonalną kolorystykę.

Boczne półkule

Istnieją różnice w funkcjonowaniu lewej i prawej półkuli. Obie półkule koordynują przeciwne części ciała, mają różne funkcje poznawcze. Dla większości ludzi (90-95%) lewa półkula kontroluje w szczególności umiejętności językowe, matematykę, logikę. Przeciwnie, prawa półkula kontroluje wizualne zdolności przestrzenne, mimikę, intuicję, emocje, zdolności artystyczne i muzyczne. Prawa półkula działa z dużym obrazem, a lewa - z małymi szczegółami, co logicznie wyjaśnia. W pozostałej części populacji (5-10%) funkcje obu półkul są przeciwne, lub obie półkule mają ten sam stopień funkcji poznawczych. Różnice funkcjonalne między półkulami wydają się być wyższe u mężczyzn niż u kobiet.

Zwoje podstawy

Zwoje podstawy są głęboko w istocie białej. Działają jako złożona struktura nerwowa, która promuje korę w celu kontrolowania ruchów. Zaczynają, zatrzymują, regulują intensywność swobodnych ruchów, są kontrolowane przez korę mózgową, mogą wybrać odpowiednie mięśnie lub ruchy do określonego zadania, hamować przeciwstawne mięśnie. Z naruszeniem ich funkcji rozwija się choroba Parkinsona, choroba Huntingtona.

Płyn mózgowo-rdzeniowy

Płyn mózgowo-rdzeniowy jest czystym płynem, który otacza mózg. Objętość płynu wynosi 100-160 ml, kompozycja jest podobna do osocza krwi, z którego powstaje. Jednak płyn mózgowo-rdzeniowy zawiera więcej jonów sodu i chlorków, mniej białek. Komórki zawierają tylko niewielką część (około 20%), największy procent znajduje się w przestrzeni podpajęczynówkowej.

Funkcje

Płyn mózgowo-rdzeniowy tworzy płynną błonę, ułatwia strukturę centralnego układu nerwowego (zmniejsza masę GM do 97%), chroni przed uszkodzeniem własnym ciężarem, wstrząsem, odżywia mózg, usuwa odpady komórek nerwowych, pomaga przekazywać sygnały chemiczne między różnymi częściami centralnego układu nerwowego.

MÓZG

W wersji książkowej

Tom 7. Moscow, 2007, s. 342-343

Skopiuj link bibliograficzny:

HEAD BRAIN, centrum wydziału przedniego. układ nerwowy kręgowców i ludzi, zajmujący jamę czaszki. Reguluje najważniejsze funkcje organizmu, kontroluje reakcje behawioralne, jest podstawą pamięci i wyższej aktywności nerwowej. U zwierząt bezkręgowych z ośrodkiem. układ nerwowy, funkcje te są wykonywane przez zwoje głowy, które w najbardziej zorganizowanych (owady i mięczaki) są często nazywane G. m. Wśród pierwszych akordów, prymitywne G. m. w postaci skupisk komórek nerwowych na końcu głowy pojawia się w lancetrze. W cyklostomach są już wszystkie osn. działy G. m.: przód, środek i tył. U ryb i kręgowców lądowych zachowany jest ten sam plan struktury G. Jednocześnie u płazów i gadów środkowe i przednie odcinki G. ulegają znaczącym zmianom, w tym ostatnim intensywnie rozwijają się międzywęźla i dwie symetryczne półkule. Ptaki oznaczają. rozwój móżdżku, jądra podstawnego i swoistości. struktura płaszcza przodomózgowia jest nadnerczem (u ssaków odpowiada kory nowej). U ssaków występuje ostre zróżnicowanie przodomózgowia; oznacza rozwój dociera do kory półkul mózgowych.

Mózg: struktura i funkcje, ogólny opis

Mózg jest głównym organem kontrolnym centralnego układu nerwowego (CNS), a wielu specjalistów z różnych dziedzin, takich jak psychiatria, medycyna, psychologia i neurofizjologia, od ponad 100 lat pracuje nad badaniem jego struktury i funkcji. Pomimo dobrych studiów nad jego strukturą i komponentami, wciąż istnieje wiele pytań dotyczących pracy i procesów, które mają miejsce co sekundę.

Gdzie znajduje się mózg

Mózg należy do centralnego układu nerwowego i znajduje się w jamie czaszki. Na zewnątrz jest niezawodnie chroniony przez kości czaszki, a wewnątrz jest zamknięty w 3 muszlach: miękkiej, pajęczynówki i mocnej. Pomiędzy tymi błonami krąży płyn mózgowo-rdzeniowy - płyn mózgowo-rdzeniowy, który służy jako amortyzator i zapobiega drżeniu organizmu z drobnymi obrażeniami.

Ludzki mózg jest systemem składającym się z połączonych ze sobą działów, z których każda jest odpowiedzialna za wykonywanie określonych zadań.

Aby zrozumieć funkcjonowanie krótkiego opisu mózgu, nie wystarczy zatem, aby zrozumieć, jak to działa, najpierw trzeba szczegółowo przeanalizować jego strukturę.

Za co odpowiada mózg?

Ten organ, podobnie jak rdzeń kręgowy, należy do centralnego układu nerwowego i odgrywa rolę mediatora między środowiskiem a ciałem ludzkim. Służy do samokontroli, reprodukcji i zapamiętywania informacji, myślenia figuratywnego i asocjacyjnego oraz innych poznawczych procesów psychologicznych.

Zgodnie z naukami akademika Pawłowa, tworzenie myśli jest funkcją mózgu, a mianowicie kory dużych półkul, które są najwyższymi organami aktywności nerwowej. Móżdżek, układ limbiczny i niektóre części kory mózgowej są odpowiedzialne za różne typy pamięci, ale ponieważ pamięć może być inna, niemożliwe jest wyizolowanie konkretnego regionu odpowiedzialnego za tę funkcję.

Jest odpowiedzialny za zarządzanie autonomicznymi funkcjami życiowymi organizmu: oddychanie, trawienie, układy hormonalne i wydalnicze oraz kontrolę temperatury ciała.

Aby odpowiedzieć na pytanie, jaką funkcję pełni mózg, najpierw należy warunkowo podzielić go na sekcje.

Eksperci identyfikują 3 główne części mózgu: sekcję przednią, środkową i romboidalną (tył).

  1. Front spełnia najwyższe funkcje psychiatryczne, takie jak umiejętność uczenia się, emocjonalny składnik charakteru osoby, jego temperament i złożone procesy odruchowe.
  2. Średnia odpowiada za funkcje sensoryczne i przetwarzanie przychodzących informacji z organów słuchu, wzroku i dotyku. Centra w nim są w stanie regulować stopień bólu, ponieważ istota szara w pewnych warunkach może wytwarzać endogenne opiaty, które zwiększają lub zmniejszają próg bólu. Odgrywa również rolę przewodnika między skorupą a leżącymi u jej podstaw podziałami. Ta część kontroluje ciało poprzez różne wrodzone odruchy.
  3. Diamentowy lub tylny, odpowiedzialny za napięcie mięśni, koordynację ciała w przestrzeni. Dzięki temu przeprowadzany jest celowy ruch różnych grup mięśniowych.

Urządzenie mózgu nie może być po prostu krótko opisane, ponieważ każda z jego części zawiera kilka sekcji, z których każda wykonuje pewne funkcje.

Jak wygląda ludzki mózg

Anatomia mózgu jest stosunkowo młodą nauką, ponieważ była zakazana przez długi czas ze względu na przepisy zakazujące otwierania i badania ludzkich organów i głowy.

Badanie anatomii topograficznej mózgu w okolicy głowy jest potrzebne do dokładnej diagnozy i skutecznego leczenia różnych topograficznych zaburzeń anatomicznych, na przykład: urazów czaszki, chorób naczyniowych i onkologicznych. Aby wyobrazić sobie, jak wygląda osoba GM, musisz najpierw sprawdzić jej wygląd.

Wygląda na to, że GM jest galaretowatą masą żółtawego koloru, zamkniętą w ochronnej skorupie, jak wszystkie organy ludzkiego ciała, składają się z 80% wody.

Duże półkule zajmują praktycznie objętość tego organu. Są pokryte szarą materią lub korą - najwyższym organem aktywności neuropsychicznej człowieka, a wewnątrz - istoty białej, składającej się z procesów zakończeń nerwowych. Powierzchnia półkul ma złożony wzór, z powodu wirów poruszających się w różnych kierunkach i rolek między nimi. Zgodnie z tymi zawiłościami zwyczajowo dzieli się je na kilka działów. Wiadomo, że każda z części wykonuje pewne zadania.

Aby zrozumieć, jak wygląda mózg danej osoby, nie wystarczy zbadać jej wygląd. Istnieje kilka technik uczenia się, które pomagają zbadać mózg od wewnątrz w wycięciu.

  • Sekcja strzałkowa. Jest to przekrój podłużny, który przechodzi przez środek głowy osoby i dzieli go na 2 części. Jest to najbardziej pouczająca metoda badań, może być używana do diagnozowania różnych chorób tego narządu.
  • Nacięcie czołowe mózgu wygląda jak przekrój dużych płatów i pozwala nam rozważyć fornix, hipokamp i ciało modzelowate, a także podwzgórze i wzgórze, które kontrolują funkcje życiowe ciała.
  • Cięcie poziome. Pozwala rozważyć strukturę tego ciała w płaszczyźnie poziomej.

Anatomia mózgu, a także anatomia głowy i szyi osoby, jest raczej trudnym przedmiotem badań z kilku powodów, w tym z faktu, że do opisania ich wymagana jest duża ilość materiału i dobre szkolenie kliniczne.

Jak ludzki mózg

Naukowcy na całym świecie badają mózg, jego strukturę i funkcje, które wykonuje. W ciągu ostatnich kilku lat dokonano wielu ważnych odkryć, jednak ta część ciała nie jest w pełni zrozumiała. Zjawisko to tłumaczy się złożonością badania struktury i funkcji mózgu niezależnie od czaszki.

Z kolei struktura struktur mózgowych określa funkcje, które pełnią jego działy.

Wiadomo, że ten narząd składa się z komórek nerwowych (neuronów), połączonych wiązkami procesów nitkowatych, ale sposób, w jaki oddziałują one jednocześnie jako pojedynczy system, jest wciąż niezrozumiały.

Zbadanie oddziałów i błon pomoże w budowie mózgu w oparciu o badanie strzałkowego cięcia czaszki. Na tej figurze można zobaczyć korę, przyśrodkową powierzchnię dużych półkul, strukturę pnia, móżdżek i ciało modzelowate, które składa się z poduszki, łodygi, kolana i dzioba.

GM jest niezawodnie chroniony od zewnątrz przez kości czaszki, a wewnątrz przez 3 opony: stałe pajęczynówki i miękkie. Każdy z nich ma własne urządzenie i wykonuje określone zadania.

  • Głęboka miękka skorupa obejmuje zarówno rdzeń kręgowy, jak i mózg, a jednocześnie wchodzi we wszystkie szczeliny i rowki dużych półkul, a na jego grubości znajdują się naczynia krwionośne, które zasilają ten narząd.
  • Błona pajęczynówki jest oddzielona od pierwszej przestrzeni podpajęczynówkowej, wypełnionej płynem mózgowo-rdzeniowym (płynem mózgowo-rdzeniowym), zawiera również naczynia krwionośne. Powłoka ta składa się z tkanki łącznej, z której odrywają się procesy rozgałęziania nitek (nici), są one wplecione w miękką powłokę, a ich liczba wzrasta z wiekiem, wzmacniając tym samym wiązanie. Pomiędzy. Wyrostki kosmków błony pajęczynówki wystają do światła zatok opony twardej.
  • Twarda skorupa lub pachymeninks składa się z substancji tkanki łącznej i ma 2 powierzchnie: górną, która jest nasycona naczyniami krwionośnymi i powierzchnią wewnętrzną, która jest gładka i błyszcząca. Ta strona pahymeninks przylega do rdzenia, a na zewnątrz - czaszka. Pomiędzy bryłą a skorupą pajęczynówki znajduje się wąska przestrzeń wypełniona niewielką ilością płynu.

Około 20% całkowitej objętości krwi przepływającej przez tylne tętnice mózgowe krąży w mózgach zdrowej osoby.

Mózg można wizualnie podzielić na 3 główne części: 2 duże półkule, pień i móżdżek.

Szara substancja tworzy korę i pokrywa powierzchnię dużych półkul, a niewielka jej ilość w postaci jąder znajduje się w rdzeniu przedłużonym.

We wszystkich obszarach mózgu znajdują się komory, w jamach których porusza się płyn mózgowo-rdzeniowy, który się w nich tworzy. W tym samym czasie płyn z czwartej komory wchodzi do przestrzeni podpajęczynówkowej i myje ją.

Rozwój mózgu rozpoczyna się w czasie płodu prenatalnego, a ostatecznie powstaje w wieku 25 lat.

Główne części mózgu

Na podstawie zdjęć można zbadać, co składa się na mózg i skład mózgu zwykłej osoby. Strukturę ludzkiego mózgu można oglądać na kilka sposobów.

Pierwszy dzieli go na komponenty, które tworzą mózg:

  • Ostatnia jest reprezentowana przez 2 duże półkule połączone ciałem modzelowatym;
  • półprodukt;
  • medium;
  • podłużny;
  • tylna granica z rdzeniem przedłużonym, móżdżek i most od niego odchodzą.

Możesz także wybrać główną część ludzkiego mózgu, a mianowicie 3 duże struktury, które zaczynają się rozwijać podczas rozwoju embrionalnego:

W niektórych podręcznikach kora mózgowa jest zwykle podzielona na sekcje, tak że każda z nich odgrywa pewną rolę w wyższym układzie nerwowym. W związku z tym rozróżnia się następujące odcinki przodomózgowia: strefę czołową, skroniową, ciemieniową i potyliczną.

Duże półkule

Na początek rozważmy strukturę półkul mózgu.

Ludzki mózg końcowy kontroluje wszystkie procesy życiowe i jest podzielony przez centralną bruzdę na 2 duże półkule mózgu, pokryte zewnętrzną korą lub szarą materią, a wewnątrz są zbudowane z istoty białej. Między sobą w głębi centralnego zakrętu łączy je ciało kolosalne, które służy jako łączące i przekazujące łącze informacyjne między innymi działami.

Struktura istoty szarej jest złożona i w zależności od miejsca składa się z 3 lub 6 warstw komórek.

Każda część odpowiada za wykonywanie pewnych funkcji i koordynuje ruch kończyn ze swojej strony, na przykład prawa strona przetwarza informacje niewerbalne i odpowiada za orientację przestrzenną, podczas gdy lewa specjalizuje się w aktywności umysłowej.

W każdej z półkul eksperci identyfikują 4 strefy: czołową, potyliczną, ciemieniową i skroniową, wykonują pewne zadania. W szczególności kora ciemieniowa odpowiada za funkcję widzenia.

Nauka badająca szczegółową strukturę kory mózgowej nosi nazwę architektury.

Rdzeń przedłużony

Ta sekcja jest częścią pnia mózgu i służy jako łącznik między rdzeniem kręgowym a segmentem końcowym. Ponieważ jest to element przejściowy, łączy w sobie cechy rdzenia kręgowego i strukturalne cechy mózgu. Istota biała tej sekcji jest reprezentowana przez włókna nerwowe, a szara - w postaci jąder:

  • Rdzeń oliwki jest elementem uzupełniającym móżdżek, odpowiada za równowagę;
  • Formacja siatkowa łączy wszystkie narządy zmysłów z rdzeniem przedłużonym i jest częściowo odpowiedzialna za pracę niektórych części układu nerwowego;
  • Jądro nerwów czaszki obejmuje: nerwy gardłowo-gardłowe, wędrowne, pomocnicze, hipoglikalne;
  • Jądra oddychania i krążenie krwi, które są związane z jądrami nerwu błędnego.

Ta wewnętrzna struktura wynika z funkcji pnia mózgu.

Odpowiada za reakcje obronne organizmu i reguluje procesy życiowe, takie jak bicie serca i krążenie krwi, więc uszkodzenie tego składnika prowadzi do natychmiastowej śmierci.

Pons

Struktura mózgu obejmuje mosty, służy jako łącznik między korą mózgową, móżdżkiem i rdzeniem kręgowym. Składa się z włókien nerwowych i istoty szarej, ponadto most służy jako przewodnik głównej tętnicy, która zasila mózg.

Midbrain

Ta część ma złożoną strukturę i składa się z dachu, środkowej części mózgu opony, akweduktu sylviańskiego i nóg. W dolnej części graniczy z częścią tylną, a mianowicie mostami i móżdżkiem, a na górze znajduje się mózg pośredni połączony z końcowym.

Dach składa się z 4 wzgórz, w których zlokalizowane są rdzenie, służą one jako ośrodki postrzegania informacji otrzymywanych z oczu i organów słuchu. Tak więc ta część znajduje się w obszarze odpowiedzialnym za uzyskiwanie informacji i odnosi się do starożytnych struktur, które tworzą strukturę ludzkiego mózgu.

Móżdżek

Móżdżek zajmuje prawie całą tylną część i powtarza podstawowe zasady struktury ludzkiego mózgu, to znaczy składa się z 2 półkul i niesparowanej formacji łączącej je. Powierzchnia płatów móżdżku jest pokryta istotą szarą, a wewnątrz składają się z bieli, ponadto istota szara w grubości półkul tworzy 2 jądra. Istota biała przy pomocy trzech par nóg łączy móżdżek z pniem mózgu i rdzenia kręgowego.

To centrum mózgu odpowiada za koordynację i regulację aktywności ruchowej ludzkich mięśni. Utrzymuje również pewną postawę w otaczającej przestrzeni. Odpowiedzialny za pamięć mięśni.

Struktura kory mózgowej była dość dobrze zbadana. Jest to więc złożona struktura warstwowa o grubości 3-5 mm, która pokrywa istotę białą dużych półkul.

Neurony z wiązkami procesów nitkowatych, doprowadzających i odprowadzających włókien nerwowych, glej tworzą korę (zapewniają przekazywanie impulsów). W nim jest 6 warstw, różniących się strukturą:

  1. granulowany;
  2. molekularny;
  3. zewnętrzna piramida;
  4. granulat wewnętrzny;
  5. wewnętrzna piramida;
  6. ostatnia warstwa składa się z widocznych komórek wrzeciona.

Zajmuje około połowy objętości półkul, a jego powierzchnia u zdrowej osoby wynosi około 2200 metrów kwadratowych. Zobacz: Powierzchnia kory jest usiana bruzdami, w głębi których leży jedna trzecia całej powierzchni. Rozmiar i kształt bruzd obu półkul jest ściśle indywidualny.

Kora powstała stosunkowo niedawno, ale stanowi centrum całego wyższego układu nerwowego. Eksperci określają kilka części w swoim składzie:

  • kora nowa (nowa), główna część obejmuje ponad 95%;
  • archicortex (stary) - około 2%;
  • paleokorteks (starożytny) - 0,6%;
  • kora pośrednia, zajmuje 1,6% całej kory.

Wiadomo, że lokalizacja funkcji w korze zależy od lokalizacji komórek nerwowych, które przechwytują jeden z typów sygnałów. Dlatego istnieją 3 główne obszary percepcji:

Ten ostatni region zajmuje ponad 70% skorupy, a jego głównym celem jest koordynacja aktywności dwóch pierwszych stref. Jest również odpowiedzialna za otrzymywanie i przetwarzanie danych ze strefy sensorycznej oraz za celowe zachowanie spowodowane tymi informacjami.

Między korą mózgową i rdzeniem przedłużonym znajduje się podkorowa lub w inny sposób - struktury podkorowe. Składa się z guzków wzrokowych, podwzgórza, układu limbicznego i innych zwojów.

Główne funkcje mózgu

Główne funkcje mózgu przetwarzają dane uzyskane ze środowiska, a także kontrolują ruchy ciała ludzkiego i jego aktywność umysłową. Każda z części mózgu jest odpowiedzialna za wykonywanie określonych zadań.

Rdzeń przedłużony kontroluje działanie ochronnych funkcji organizmu, takich jak mruganie, kichanie, kaszel i wymioty. Kontroluje także inne odruchowe procesy życiowe - oddychanie, wydzielanie śliny i sok żołądkowy, połykanie.

Z pomocą mostów wykonywany jest skoordynowany ruch oczu i zmarszczek na twarzy.

Móżdżek kontroluje aktywność motoryczną i koordynacyjną organizmu.

Śródmózgowie reprezentowane są przez pedikular i quadripole (dwa słuchowe i dwa wizualne kopce). Dzięki temu przeprowadzona orientacja w przestrzeni, słuch i przejrzystość widzenia, jest odpowiedzialna za mięśnie oczu. Odpowiada za odruchowy ruch głowy w kierunku bodźca.

Diencephalon składa się z kilku części:

  • Wzgórze jest odpowiedzialne za powstawanie uczuć, takich jak ból lub smak. Ponadto zarządza wrażeniami dotykowymi, słuchowymi, węchowymi i rytmami ludzkiego życia;
  • Epitalamus składa się z nasady, która kontroluje codzienne rytmy biologiczne, dzieląc dzień świetlny w czasie czuwania i czas zdrowego snu. Ma zdolność wykrywania fal świetlnych przez kości czaszki, w zależności od ich intensywności, wytwarza odpowiednie hormony i kontroluje procesy metaboliczne w organizmie człowieka;
  • Podwzgórze jest odpowiedzialne za pracę mięśni serca, normalizację temperatury ciała i ciśnienie krwi. Dzięki niemu emitowany jest sygnał uwalniania hormonów stresu. Odpowiada za głód, pragnienie, przyjemność i seksualność.

Tylny płat przysadki mózgowej znajduje się w podwzgórzu i jest odpowiedzialny za produkcję hormonów, od których zależy dojrzewanie płciowe i praca ludzkiego układu rozrodczego.

Każda półkula jest odpowiedzialna za wykonywanie określonych zadań. Na przykład prawa duża półkula gromadzi w sobie dane o środowisku i doświadczeniu komunikacji z nim. Kontroluje ruch kończyn po prawej stronie.

W lewej dużej półkuli znajduje się centrum mowy odpowiedzialne za ludzką mowę, kontroluje ono również działania analityczne i obliczeniowe, a w jego rdzeniu formuje się myślenie abstrakcyjne. Podobnie, prawa strona kontroluje ruch kończyn ze swojej strony.

Struktura i funkcja kory mózgowej zależą bezpośrednio od siebie, więc sploty warunkowo dzielą ją na kilka części, z których każda wykonuje pewne operacje:

  • płat skroniowy, kontroluje słuch i urok;
  • część potyliczna dostosowuje się do widzenia;
  • w formie ciemieniowej, dotyku i smaku;
  • części czołowe są odpowiedzialne za mowę, ruch i złożone procesy myślowe.

Układ limbiczny składa się z ośrodków węchowych i hipokampa, który jest odpowiedzialny za przystosowanie ciała do zmiany i dostosowania emocjonalnego składnika ciała. Z jego pomocą powstają trwałe wspomnienia dzięki połączeniu dźwięków i zapachów z pewnym okresem, w którym miały miejsce zmysłowe wstrząsy.

Ponadto kontroluje spokojny sen, zatrzymywanie danych w pamięci krótkotrwałej i długotrwałej, aktywność intelektualną, kontrolę układu hormonalnego i autonomicznego układu nerwowego oraz uczestniczy w tworzeniu instynktu reprodukcyjnego.

Jak ludzki mózg

Praca ludzkiego mózgu nie zatrzymuje się nawet we śnie, wiadomo, że ludzie, którzy są w śpiączce, mają także pewne wydziały, o czym świadczą ich historie.

Główna praca tego ciała jest wykonywana przy pomocy dużych półkul, z których każda jest odpowiedzialna za pewną zdolność. Zauważa się, że półkule nie mają takich samych rozmiarów i funkcji - prawa strona jest odpowiedzialna za wizualizację i twórcze myślenie, zazwyczaj więcej niż lewa strona, odpowiedzialna za logikę i myślenie techniczne.

Wiadomo, że mężczyźni mają większą masę mózgu niż kobiety, ale ta funkcja nie wpływa na zdolności umysłowe. Na przykład wskaźnik ten był poniżej średniej dla Einsteina, ale jego strefa ciemieniowa, która jest odpowiedzialna za wiedzę i tworzenie obrazów, była dużej wielkości, co pozwoliło naukowcowi na rozwinięcie teorii względności.

Niektórzy ludzie są obdarzeni super zdolnościami, to także zasługa tego ciała. Te cechy przejawiają się w szybkim pisaniu lub czytaniu, pamięci fotograficznej i innych anomaliach.

W każdym razie aktywność tego narządu ma ogromne znaczenie w świadomej kontroli ludzkiego ciała, a obecność kory odróżnia człowieka od innych ssaków.

Co, według naukowców, nieustannie pojawia się w ludzkim mózgu

Eksperci badający psychologiczne możliwości mózgu uważają, że funkcje poznawcze i umysłowe są wykonywane w wyniku prądów biochemicznych, jednak teoria ta jest obecnie kwestionowana, ponieważ ten organ jest obiektem biologicznym, a zasada działania mechanicznego nie pozwala w pełni poznać jego natury.

Mózg jest rodzajem kierownicy całego organizmu, wykonującej codziennie ogromną liczbę zadań.

Anatomiczne i fizjologiczne cechy struktury mózgu były przedmiotem badań od wielu dziesięcioleci. Wiadomo, że ten organ zajmuje szczególne miejsce w strukturze centralnego układu nerwowego (centralnego układu nerwowego) osoby, a jego cechy są różne dla każdej osoby, więc niemożliwe jest znalezienie 2 osób, które są jednakowo podobne.