Мозг человека – строения и функции головного мозга

Перед прочтением статьи

Краткий глоссарий:

  • Нейрон: электрически возбудимая клетка, которая предназначена для приема извне, обработки, хранения, передачи и вывода вовне информации с помощью электрических и химических сигналов.
  • Синапс: место контакта между двумя нейронами.Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.
  • Серое вещество: главный компонент центральной нервной системы позвоночных животных и человека.Серое вещество содержится в разных частях мозга и состоит из разных типов клеток вроде нейронов.
  • Белое вещество: часть спинного и головного мозга, образованная нервными волокнами.
  • Базальное ядро – скопления серого вещества в толще белого вещества больших полушарий головного мозга позвоночных, участвует в координации двигательной активности и формирования эмоциональных реакций.
  • Нервная трубка: зачаток центральной нервной системы у хордовых.

Почему мы — особенные?

Миллионы лет эволюции привели к появлению уникального организма — . Именно интеллект делает человека человеком. Сегодня мы заселили практически каждый уголок земного шара, построили города, ракеты и даже были на Луне. Ни одно другое живое существо на планете не способно на нечто подобное.

Все дело в мозге

Разрыв между интеллектуальными способностями человека и наших ближайших родственников шимпанзе огромен. А ведь эволюция преодолела его за довольно короткий промежуток времени — шесть или семь миллионов лет. Ученые полагают, что причина наличия интеллекта у человека кроется в нейронах и извилинах. У людей больше нейронов в мозге, чем у других животных. А еще мы обладаем самой большой лобной долей в животном мире.

Размер мозга не всегда свидетельствует о высоких интеллектуальных способностях. Например, мозг кашалота более чем в пять раз тяжелее человеческого, но вряд ли кто-то осмелится утверждать, что кашалоты умнее людей. Однако преимущества у большого по размеру мозга всё-таки есть — крупный мозг увеличивает объём памяти.

К тому же, согласно данным центра временной динамики Калифорнийского университета в Сан-Диего у животных соотношение между размером мозга и размером тела может являться более точным показателем ума. Но у нас все иначе. По словам невролога и президента Института науки о мозге Аллена (Allen Institute for Brain Science) , мозг гениев мог иметь размер больше или меньше среднего. Например, мозг Ивана Тургенева весил чуть более двух килограммов, а мозг писателя Анатоля Франса едва достигал одного килограмма.

Есть еще кое-что. Вне зависимости от того, как сложился день у каждого из нас, мы можем рассказать о нем в мельчайших подробностях. В отличие от шимпанзе, кашалотов, пчел и голубей. Никакие другие живые существа не могут так свободно общаться. Бесконечно сочетая слова, мы рассказываем друг другу о своих чувствах, делимся впечатлениями, объясняем законы физики и изобретаем новые термины.

Наши разговоры не ограничиваются сегодняшним днем. Мы размышляем о прошлом и будущем, заново переживаем уже прошедшие события, опираясь на ощущения разных органов чувств. Именно благодаря мозгу мы способны прогнозировать будущее и планировать дальнейшие действия.

А что внутри?

До рождения мозг человека сформирован всего на 25%. Остальная часть мозга развивается с большой скоростью уже после рождения. По мере роста и развития мозга происходит формирование нейронных сетей — контактов между нейронами: нужные усиливаются, а ненужные убираются. Этот процесс длится всю жизнь и дарит возможность даже пожилым людям запоминать и учить новые слова. Но основное формирование нейронных сетей происходит в первые 10 лет жизни.

Передний мозг — состоит из двух отделов: промежуточного мозга и больших полушарий.

Средний мозг — часть ствола мозга. Ответствен за осуществление многих важных физиологических функций.

Задний мозг — задняя часть головного мозга вследствие делится на задний мозг и продолговатый мозг.

Сформированный мозг взрослого человека управляет внутренними функциями организма, объединяет сенсорные импульсы и информацию, формирует восприятие, мысли и воспоминания. Мы осознаем себя, мыслим, говорим , двигаемся и меняем окружающий мир не только благодаря постоянно формирующимся нейронным сетям, но и конкретным участкам мозга.

Ствол головного мозга

Головной мозг состоит из более чем 100 миллиардов нервных клеток. В структуре органа анатомически различают большой мозг, который состоит из правого и левого полушария, мозжечок и ствол мозга. Покрыт мозг 3 оболочками и занимает до 95% емкости черепной коробки.

Инфографика: строение мозга человека

Масса мозговой ткани у здоровых людей различная и в среднем находится в пределах 1100-1800 грамм. Никакой связи между способностями человека и весом головного мозга не установлено. У женщин, как правило, центральный орган НС весит на 200 грамм меньше, нежели у мужчин.

Головной мозг покрыт серым веществом – основным функциональным шаром, где находятся тела практически всех нейронов, которые и образуют кору головного мозга. Внутри находится белое вещество, которое состоит из отростков нейронов и являет собой проводящие пути, по которым информация попадает в кору для анализа и вслед за этим команды передаются вниз.

Мозг человека – строения и функции головного мозга

Не только в коре головного мозга находятся центры управления, которые называют экранными, они присутствуют и в глубине мозга, окруженные белым веществом. Такие центры называют ядерными или подкорковыми (скопления тел нервных клеток в виде ядер).

Внутри мозга находится полая система, которая состоит из 4 желудочков и нескольких проток. Она соединяется с каналом спинного мозга. Внутри этой системы циркулирует ликвор, или спинномозговая жидкость, которая выполняет защитную функцию.

Головной мозг имеет очень сложное строение, что соответствует и выполняемым функциям. Очень трудно перечислить их, так как сюда входит вся сфера деятельности человеческого организма. Остановимся на базовых функциях жизнедеятельности:

  1. Двигательная активность. Все движения организма связаны с деятельностью участка коры мозга, которые находится в теменной доли в центральной передней извилине. Деятельность всех групп скелетных мышц находится под руководством этой части мозга.
  2. Чувствительность.За эту функцию отвечает центральная задняя извилина в теменной доли коры мозга. Помимо кожной чувствительности (тактильная, болевая, температурная, барорецепторная), здесь находится и центр проприоцептивной чувствительности, который контролирует ощущение положения тела и его отдельных частей в пространстве.
  3. Слух. Участок мозга, который отвечает за слух, находится в височных долях коры.
  4. Зрение.Зрительный цент локализируется в затылочной оболасти коры.
  5. Вкус и обоняние. Центр, который отвечает за эти функции можно найти на границе лобной и височной доли, в шлубине извилин.
  6. Речь человека, как моторная функция, так и сенсорная (произношение слов и их понимание) находятся в центрах Брока и Вернике больших полушарий.
  7. В продолговатом мозговом отделе находятся всеважные для жизни центры – дыхания, сердцебиения, регуляции просвета сосудов, пищевых рефлексов, например, глотания, всех защитного характера рефлексов (кашель, чиханье, рвотные движения, слезотечение и пр.), регуляции состояния гладких мышечных волокон внутренних органов.
  8. Задний отдел органа регулирует поддержку равновесия и координацию двигательной активности, кроме того, там проходит множество путей, которые несут информацию в высшие и нижние центры мозга.
  9. Средний мозгсодержит подкорковые центры, которые регулируют зрительные, слуховые и двигательные функции на нижнем уровне.
  10. Промежуточный мозг: таламус регулирует все виды чувствительности, а гипоталамус преображает нервные сигналы в эндокринные (центральный орган эндокринной системы человека), а также регулирует деятельность вегетативной нервной системы.

Это основные центры головного мозга, которые обеспечивают человеку жизнь, но существует масса других, например, центр письма, счета, музыкальный, центры характера человека, раздражительности, различие цветов, аппетита и пр.

Основные функциональные центры мозга

Различают 5 отдельных анатомических части головного мозга, которые сформировались филоонтогенетически по разному. Начнем с самых старых частей, постепенно двигаясь к молодым участкам мозга.

Продолговатый мозг

Это самая древняя часть мозга, которая является продолжением спинного. Серое вещество здесь представлено в виде ядер черепно-мозговых нервов, а белое формирует проводящие пути вверх и вниз.

Мозг человека – строения и функции головного мозга

Здесь находятся важные подкорковые центры координации движений, регуляции метаболизма, равновесия, дыхания, кровообращения, защитных безусловных рефлексов.

Задняя часть мозга

Включает мост и мозжечок. Мозжечок называют еще маленьким мозгом. Он находится в задней черепной ямке и весит 120-140 грамм. Имеет 2 полушария, которые соединены между собой при помощи червя. Мост выглядит как толстый белый валик.

Задний мозг регулирует равновесие и координацию человека. Также там проходит большое количество нервных путей, которые несут информацию в высшие и нижние центры.

Средняя часть мозга

Состоит из 2 верхних (зрительных) бугорков и 2 нижних (слуховых). Здесь находится центр, который отвечает за рефлекс поворота головы в сторону шума.

Отделы головного мозга

Промежуточная часть

В него входит таламус, который выполняет роль своеобразного посредника. Все сигналы к полушариям мозга проходят только через пути таламуса. Также таламус отвечает за адаптацию организма и все виды чувствительности.

Гипоталамус представляет собой подкорковый центр, который регулирует деятельность вегетативной нервной системы, следовательно, всех внутренних органов. Он отвечает за потоотделение, терморегуляцию, просвет и тонус сосудов, частоту дыхания, сердцебиения, кишечную перистальтику, образование травных ферментов и пр. Также этот участок мозга отвечает за сон и бодрствование организма, пищевое поведение и аппетит.

Помимо этого, он является центральным органом эндокринной системы, где нервные импульсы коры головного мозга преображаются в гуморальный ответ. Гипоталамус регулирует работу гипофиза путем выработки релизинг-факторов.

Это правое и левое полушария, которые объединяются в одно целое мозолистым телом. Конечный мозг является самой последней в эволюционном плане частью мозгового вещества у человека и занимает до 80% всей массы органа.

Поверхность имеет большое количество извилин и борозд, которые покрыты корой, где и находятся все высшие центры регуляции деятельности организма.

Мозг человека – строения и функции головного мозга

Полушария разделены на доли – лобную, теменную, височную и затылочную. Правое полушарие отвечает за левую часть тела, а левое наоборот. Но существуют центры, которые локализируются только в одной части и не дублируются. Как правило, у правшей они находятся в левом полушарии, а у левшей наоборот.

Строение коры очень сложное и представляет собой многоуровневую систему. Причем не на всех участках строение одинаковое. В некоторых различают только 3 слоя клеток (старая кора), а в некоторых все 6 (новая кора). Если кору расправить, то ее площадь составит примерно 220 тысяч миллиметров квадратных.

Вся кора головного мозга функционально разделена на отдельные поля или центры (поля по Бродману), которые отвечают за ту или иную функцию в организме. Это своего рода карта того, что умеет человек, и где эти навыки спрятаны в мозгу.

Локализация функций организма в коре головного мозга

Несмотря на удивительные способности (интеллектуальные и экстрасенсорные) некоторых людей, мозг человека работает далеко не на все 100%, а только на 5-7%. Благодаря этому мозговая ткань обладает неограниченными резервными способностями, что позволяет восстанавливать нормальную функцию даже после обширных инсультов.

Кора головного мозга насчитывает более 15 миллиардов нервных клеток и волокон. Кора — это структура головного мозга, слой серого вещества толщиной 1,3—4,5 мм, расположенный по периферии полушарий и покрывающий их. Из-за того что кора не гладкая, она, можно сказать «смята» в извилины и разделена бороздами.

Извилины формируют суперструктуру из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной.

• Лобные доли отвечают за решение проблем, суждение и моторные функции.• Теменные доли ответственны за ощущения, способность писать от руки и положение тела.• Височные доли связаны с памятью и слухом.• Затылочные доли отвечают за систему визуальной обработки информации.

Кора — самая наружная часть мозга и самая новая его часть. Большая часть сенсорной информации сходится сюда и здесь обрабатывается. Именно из коры к мышцам поступает команда двигаться, здесь происходят математическое и пространственное мышление и формируется и запускается речь. Помимо прочего, кора хранит воспоминания и она же ответственна за наши решительные действия. Иными словами, мышление человека и все сознательные движения берут свое начало здесь.

Ствол головного мозга представляет собой протяжённое образование, продолжающее спинной мозг. В ствол входит четыре структуры: варолиев мост, продолговатый мозг, средний мозг и промежуточный мозг. Все структуры связаны между собой.

Мозг человека – строения и функции головного мозга

Помимо передачи сенсорных сигналов, структуры головного мозга управляют непроизвольными функциями. Варолиев мост помогает контролировать ритмы дыхания. Продолговатый мозг управляет пищеварением и кровообращением, а также рефлексами, такими как глотание, кашель и чихание. Средний мозг управляет движением, отвечает за зрение и слух, а также за зрительные и слуховые рефлексы.

Промежуточный мозг

Конечный отдел ствола головного мозга — промежуточный мозг — сверху покрыт большими полушариями. Несмотря на небольшой размер, промежуточный мозг играет важную роль в здоровом функционировании мозга и организма — он отвечает за сенсорные, двигательные и вегетативные реакции. Промежуточный мозг подразделяется на таламус, эпиталамус и гипоталамус.

Таламус, гипоталамус и эпиталамус

Таламус передает сенсорные и двигательные сигналы в кору головного мозга — то есть первым получает и обрабатывает информацию. После передачи информации в кору и после обработки этой информации, кора вновь передает информацию таламусу. И только после этого таламус передает информацию в другие части мозга, таким образом играя большую и важную роль в циклах сна и бодрствования.

В свою очередь гипоталамус соединяет нервную систему с эндокринной системой, ответственной за выработку гормонов. Гипоталамус также отвечает за поддержание — попыткой вашего тела поддерживать нормальный баланс, например, температуры тела и артериального давления.

Эпиталамус занимает небольшой объем мозга и кроме различных нервных образований содержит железу внутренней секреции (или шишковидное тело). Функции эпиталамуса связаны с обонянием и регулировкой циклов сна и бодрствования.

Мозжечок

Мозжечок или «маленький мозг» расположен в основании и задней части мозга. Мозжечок связан со стволом мозга тремя парами ножек (нижних, средних и верхних). Нижние ножки соединяют его с продолговатым и спинным мозгом, средние — с варолиевым мостом, а верхние — со средним мозгом и таламусом.

Долгое время считалось, что мозжечок отвечает только за координацию движений и равновесие. Однако, согласно последним , мозжечок участвует в выполнении и высших функций мозга. В мозжечке в четыре раза больше нейронов, чем в коре головного мозга.

Крупные нервные клетки коры мозжечка — клетки Пуркинье. Своё название клетки получили в честь их первооткрывателя, чешского врача и физиолога Яна Эвангелисты Пуркинье.

Лимбическая система

Миндалина или миндалевидное тело — так называемое базальное ядро — одно из многочисленных ядер или скоплений нейронов, выполняющих разнообразные функции в головном мозге. Основная функция миндалевидного тела — управление базовыми эмоциями. Кстати, широко известная реакция «бей или беги» берет свое начале именно в миндалевидном теле.

Гиппокамп — участок мозга, который служит важным центром памяти. В нем формируется кратковременная память и начинается ее превращение в долговременную. Это важнейший для формирования визуально-пространственных представлений отдел мозга. Передняя часть гиппокампа активно участвует в управлении эмоциями.

Поясная извилина — располагается глубоко в центральной части мозга. Именно этой части мозга мы обязаны способностью переключать внимание с одного объекта на другой, переключаться с одной мысли на другую и видеть различные варианты решений. Считается, что поясная извилина также отвечает за ощущение безопасности.

Эти структуры образуют связи между лимбической системой и гипоталамусом, таламусом и корой головного мозга. Сама по себе лимбическая система играет центральную роль в контроле эмоциональных реакций.

Левое и правое полушария

Помимо рассмотренных выше областей, мозг разделен на левую и правую половины или полушария. В первом приближении они кажутся зеркально симметричными. Важно отметить, что за исключением относительно небольшого числа срединных структур, части головного мозга парные ( левое и правое миндалевидное тело, левый и правый гиппокамп, височные доли и.т.д.) По своим функциям они часто специализированы.

Принято считать, что левое полушарие — более аналитическое, а правое активнее вовлечено в творческие и интуитивные процессы. Однако доказательств, подтверждающих особые функциональные различия между полушариями нет. Тем не менее, существуют некоторые важные различия между этими областями. В левом полушарии находится область, контролирующие речь и язык (называемые зона Брока и область Вернике соответственно), а также математические вычисления и поиск фактов.

Самый сложный орган тела человека состоит из множества областей, связанных между собой. Нейроны внутри каждой области взаимодействуют достаточно сложным путем. Поэтому, говоря об обеспечении высших функций мозга, не стоит «привязывать» определенную функцию к определенной области. Лучше сказать, что некая конкретная область имеет отношение к эмоциям, речи и памяти.

Точно также не стоит забывать о том, что человек — это не только мозг, но еще и тело. Понять работу мозга, не рассматривая взаимодействие мозговых систем с различными системами организма нельзя. Иногда это очевидно — помните реакцию «бей или беги»? В стрессовой ситуации мозг реагирует повышением бдительности, внимания и улучшением памяти, выбрасывая в кровь «гормоны стресса»: эпинефрин, норэпинефрин и кортизол. Фраза «в здоровом теле — здоровый дух» — как раз об этом.

Сегодня можно сказать, что большое количество белых пятен исчезло с карты мозга. Мы хорошо представляем, как работает одна нервная клетка, выявляем и лечим многие болезни мозга и даже понимаем механизм возникновения чумы ХХI века — депрессии. И несмотря на то, что работы еще хоть отбавляй, мы на правильном пути.

Материал подготовлен специально для

Предлагаем ознакомиться  Загиб толстой кишки
Оцените статью
Стояк
Adblock detector