Строение и функции головного мозга

Долгое время ученые изучают устройство, развитие, работу головного мозга человека в рамках нейробиологии и других смежных отраслей. Многие особенности нервных клеток уже описаны, но вопрос о том, как происходит взаимодействие всех нейронов и функционирование мозга в качестве единой системы, до конца не прояснен. Рассмотрим его строение.

Защитные функции головного мозга обеспечиваются мягкой, твердой и паутинной оболочками. Между ними и поверхностью мозга содержится спинномозговая жидкость (ликвор). За генерирование и посыл нервных импульсов отвечают нейроны, дополнительные функции выполняют глиальные клетки.

За счет сонных и основной артерий происходит поступление 20% всей крови, имеющейся в человеческом организме.

Серое вещество формирует кору, а в виде отдельных ядер располагается в белом веществе, необходимом для образования проводящих путей. Последние соединяют между собой части большого мозга, а также сообщаются со спинным. Образование происходит в желудочках, в количестве четырех штук.

Окончательное формирование органа происходит примерно в возрасте 25 лет. К этому времени его функциональные способности, масса достигают своего максимума.

Какие существуют разделы?

Существуют несколько схем, описывающих строение головного мозга. Исходя из объединения небольших структур в более крупные, выделяют: ромбовидный, средний и передний мозг, которые разделяются на подотделы.

Ромбовидный – это древнейшая часть человеческого мозга, которую еще называют «мозгом рептилий», так как встречается у холоднокровных животных, а также рыб, и отвечает за примитивные процессы (дыхание, сон, пищеварение, координацию движений). Этот орган включает в себя продолговатый и задний мозг, а также четвертый желудочек.

Продолговатый мозг и его функции

Визуально похож на усеченный конус размерами 2,5–3 см. В нем находятся пищеварительные, дыхательные и сердечно-сосудистые центры.

Белое вещество образует проводящие пути, по которым идут центростремительные и центробежные импульсы. Пирамидный путь является самым важным, так как соединяет моторную область коры с двигательными клетками спинномозговых рогов. В месте соединения спинного и продолговатого мозга образуется пирамидный пучок, который представляет собой перекрест. Благодаря ему левое полушарие управляет движениями правой половины человеческого тела, а правое – левой, хотя верхняя часть лица и мышцы туловища могут контролироваться сразу обоими полушариями.

В центре помещено серое вещество. Внутри также находятся ядра черепных нервов (с 9 по 15), часть медиальной петли (волокон чувствительности противоположной стороны тела) и ретикулярной формации, которая активирует кору головного мозга и контролирует деятельность спинного.

Задний мозг и его особенности

Строение головного мозга, если направляться дальше по восходящей, продолжается этой структурой, состоящей из мозжечка и Варолиева моста, достигающего 2,6 см в длину.

Мост весит 7 г и полностью состоит из нервных волокон, связывающих кору большого мозга с корой мозжечка. Между волокнами располагается ретикулярная формация, которая ответственна за пробуждение и сон человека, а также черепные нервы (с 5 по 8) и ядра, относящиеся к дыхательному центру продолговатого мозга.

Мозжечок наполняет собой заднюю черепную ямку височной и затылочной долей. В его толще находятся парные ядра (шатра, вставочное, зубчатое), повреждение которых ведет к нарушениям равновесия и функционирования мышц тела.

Мозжечок содержит в себе более половины всех нейронов, несмотря на то, что его объем составляет всего 10% от объема мозга. Мозжечок является моторным центром, также вовлечен в познавательные функции, но не регулируется сознанием.

Структура среднего мозга

Варолиев мост продолжается средним мозгом, который размещен в средней черепной ямке, а сзади прикрыт частью мозолистого тела и затылочными долями больших полушарий. Образуется крышей (верхняя, или дорсальная часть), покрышкой (располагается под крышей) и ножками (нижняя, или вентральная часть). Относится к древним структурам, является зрительным и слуховым центрами.

Крыша представляет собой пластинку и четверохолмие, которое отвечает за рефлексы на раздражители (звуковые и слуховые). Два верхних бугра (холма) отвечают за работу зрительных сигналов, а также двигательной активности человека. Нижние занимаются переключением слуховых нейронов. От ядер, которые имеются в верхнем двухолмии, отходит путь, ответственный за двигательные безусловно-рефлекторные реакции в ответ на неожиданный стимул.

Внутри покрышки располагается водопровод, что соединяет полость (желудочек) промежуточного мозга с полостью ромбовидного. На нижней части его поверхности размещается серое вещество, которое содержит ядра третьего и четвертого черепных нервов. Между покрышкой и основанием среднего мозга расположена черная субстанция, которая регулирует моторную функцию, отвечает за тонус мышц, поддержание равновесия человеческого тела в динамике и статике.

Ножки являют собой белые полуцилиндрические тяжи, проникающие в толщу конечного мозга, и имеют проводящие пути, которые идут к переднему мозгу. Ромбовидный и средний мозг также объединяют в стволовую часть. Иногда к этой структуре относят также промежуточный.

Межуточный мозг

К задней части переднего мозга относят промежуточный, сзади и снизу к нему прилегает средний мозг. Строение и функции этого органа очень сложны. Он подразделяется на третий желудочек, а также:

1. таламический мозг, содержащий:
   • таламус – отвечает за базовую чувствительность: тактильную, болевую, температурную, проприоцептивную (ощущение расположения своих частей тела по отношению друг к другу);
   • эпиталамус – образует шишковидное тело, которое синхронизирует биоритмы человека и ритмы окружающей среды;
   • метаталамус – внутри расположены парные медиальные и латеральные коленчатые тела (подкорковые центры слуха и зрения соответственно);
2. гипоталамическая (подбугорная) область включает:
   • передний гипоталамический участок. Состоит из зрительного перекреста, зрительного тракта и переднего отдела гипоталамуса, который вырабатывает антидиуретический гормон, а также окситоцин во время родов и грудного вскармливания;
   • промежуточный гипоталамический участок. В него входит: средний отдел гипоталамуса (вырабатывает ядра, регулирующие производство гормонов гипофиза), серый бугор (согласовывает работу парасимпатических и симпатических нервных систем), гипофизарная воронка и гипофиз;
3. задняя гипоталамическая часть – подкорковый обонятельный центр, который включает:
• сосцевидные тела;
• задний отдел гипоталамуса.

Гипофиз, относящийся к промежуточной гипоталамической части, является железой внутренней секреции. Подразделяется на: аденогипофиз (способствует усилению функции периферических эндокринных желез), нейрогипофиз (накапливает у себя гормоны переднего отдела гипоталамуса), а также промежуточную долю, слаборазвитую у человека.

Большие полушария

Самый большой отдел (около 80% от всего объема) – конечный мозг, именно его чаще всего имеют в виду люди, когда говорят о мозге вообще.

Представляет собой парные полушария, между которыми тянется мозолистое тело. В каждом из них находятся боковые желудочки. Тело желудочка устроено в теменной доли, передние рога — в лобной, задние — в затылочной, а нижние — в височной.

Полушария покрывает кора из серого вещества толщиной до 3–5 мм, которая собирается в складки (из них формируются извилины и борозды). Строение коры сложное, на некоторых участках существуют 3 клеточных слоя (относятся к старой коре), на других – 6 (новая кора).

Существует наука, которая изучает только определенную область мозга – его кору. Называется она архитектоника. В ее сфере находятся основные принципы строения и пространственного соотношения нервных волокон, клеток, сосудов, связей между нейронами, нейроглии.

Функции мозга конечного обусловлены деятельностью его долей. Так, височная отвечает за обоняние и слух, затылочная регулирует зрительную функцию, теменная – вкусовую и осязательную, лобная ответственна за движение, мышление и речь.

Под корой размещено белое вещество с базальными ганглиями (представляют собой вкрапления серого вещества). Из них состоит полосатое тело, управляющее сложными двигательными реакциями человека. Полосатое тело состоит из:

1. хвостатого ядра;
2. чечевицеобразного ядра, в составе которого скорлупа и бледный шар;
3. ограды;
4. миндалевидного тела.

Головной мозг устроен крайне сложно, включает множество отделов, которые выполняют огромное количество уникальных функций. При этом повреждение одной из систем влечет за собой серьезные последствия и тяжелые заболевания.

Читайте также

Рекомендуем

Какие функции выполняет мозжечок?