Строение и функции головного мозга

РЕФЕРАТ

СТРОЕНИЕ И  ФУНКЦИИ 

ГОЛОВНОГО МОЗГА

Строение и функции  головного мозга

Содержание

Строение белого вещества головного мозга

Строение и функции  ствола

Анатомические особенности  и функции мозжечка

Строение и функции  большого мозга

Вертикальная и горизонтальная организация коры

Аналитико-синтетическая  деятельность коры больших полушарий

Лимбическая система мозга

Строение белого вещества головного мозга

Головной мозг (encephalon) является высшим органом нервной системы. У взрослого человека головной мозг имеет массу в среднем 1375 г. Индивидуальные вариации массы мозга составляют до 900 до 2000 г. Масса белого вещества в обоих полушариях большого мозга составляет 465 г, а объем - 445 см3. Оно образуется из миелинизированных нервных волокон, среди которых выделяют проекционные, ассоциативные и комиссуральные волокна. Проекционные волокна обеспечивают двустороннюю связь коры со всеми рецепторами организма и всеми рабочими органами. Проекционные нервные волокна делят на восходящие и нисходящие. Восходящие волокна соединяют кору полушарий с нижележащими центрами и передают импульсы к коре, а нисходящие волокна передают информацию от коры к нижерасположенным структурам мозга и рабочим органам. Ассоциативные и комиссуральные волокна объединяют кору полушарий, с точки зрения функции, в целостную динамическую систему. Все три типа волокон в составе белого вещества полушарий сложно переплетаются друг с другом. Самое большое комиссуральное волокно - мозолистое тело, представляет собой вытянутое образование длиной 7 - 9 см. Свод относится к белому веществу мозга, а также к обонятельному мозгу. Он представляет собой сильно изогнутый удлиненный тяж, почти весь состоящий из продольных проекционных волокон. Свод с помощью мощных проекционных волокон соединяет между собой обонятельный мозг (гиппокамп, парагиппокампальную извилину), таламус, гипоталамус и средний мозг.

Строение и функции  ствола

Головной мозг подразделяется на ствол головного мозга, мозжечок и большой мозг. Ствол мозга - это  продолговатый мозг, мост, средний  мозг и промежуточный мозг (таламус, метаталамус, эпиталамус и гипоталамус). Мост и мозжечок составляют задний мозг. Задний мозг вместе с продолговатым мозгом представляют ромбовидный мозг.

Ствол мозга является продолжением спинного мозга, здесь находятся  ядра черепномозговых нервов, структуры ретикулярной формации, ядерные образования, имеющие отношение к осуществлению широкого круга рефлекторных реакций соматического и вегетативного обеспечения высших функций центральной нервной системы. Кроме того, через ствол мозга проходят восходящие и нисходящие пути, связывающие его со спинным и головным мозгом. головной мозг кора лимбический

Продолговатый мозг начинается у нижнего края моста и продолжается до корешковых нитей первого шейного  сегмента. Со стороны ромбовидной  ямки его верхней границей являются мозговые полоски 4-го желудочка. В отличие  от спинного мозга серое вещество в продолговатом мозге представлено скоплениями нейронов - ядрами, отделяющимися  друг от друга прослойками белого вещества и структурами ретикулярной формации. В продолговатом мозге  расположены ядра V и VII - XII пар черепно-мозговых нервов, разделенные проводящими  путями, проходящими через продолговатый  мозг, как в восходящем, так и  в нисходящем направлении. Эти ядра залегают на дне 4-го желудочка, в ромбовидной  ямке и частично в мосте. Продолговатый  мозг, так же как и спинной, выполняет  две основные функции: проводниковую (проведение сенсорной и эфферентной  импульсации) и рефлекторную (соматические и вегетативные рефлексы). Можно также говорить о наличии в продолговатом мозге трех систем - двигательной, сенсорной и вегетативной.

Проводниковая функцияю Через продолговатый мозг проходят все восходящие, или афферентные, пути и нисходящие или эфферентные, пути спинного мозга. В продолговатом мозге заканчиваются пути из коры больших полушарий головного мозга - корково-бульбарные пути. Здесь заканчиваются восходящие пути проприоцептивной чувствительности из спинного мозга и начинается медиальная петля, несущая эту информацию к ядрам таламуса.

Такие образования головного  мозга, как мост, средний мозг, мозжечок, таламус, гипоталамус и кора больших  полушарий головного мозга, имеют  двусторонние связи с продолговатым  мозгом. Наличие этих связей свидетельствует  об участии продолговатого мозга  в регуляции тонуса скелетной  мускулатуры, вегетативных и высших интегративных функций, в анализе  сенсорных раздражений.

Сенсорные функции продолговатого мозга заключаются в первичной  обработке сенсорных потоков, идущих от рецепторов. В задневерхних отделах продолговатого мозга проходят пути кожной, проприоцептивной, висцеральной чувствительности, часть из которых переключается здесь на второй нейрон. На уровне продолговатого мозга осуществляется функция определения биологической значимости афферентации.

Большая часть вегетативных рефлексов продолговатого мозга  реализуется через расположенные  в нем вегетативные ядра блуждающего  нерва. Эти ядра получают информацию о состоянии деятельности сердца, сосудов, пищеварительного тракта, легких, пищеварительных желез и др. В  ответ на эту информацию ядра регулируют двигательную и секреторную реакции  названных органов по механизму  вегетативных рефлексов. В частности, возбуждение нейронов его вегетативного  ядра (заднее ядро блуждающего нерва) повышает сокращения гладких мышц желудка, кишечника, желчного пузыря и одновременно расслабляет сфинктеры этих органов. При этом замедляется и ослабляется  работа сердца, уменьшается просвет  бронхов. Кроме того, возбуждение  ядер блуждающего нерва усиливает  секреторную функцию желудка, кишечника, поджелудочной железы, секреторных  клеток печени, а также усиливает  секрецию бронхиальных желез. В продолговатом  мозге имеется центр слюноотделеления, при активации ядер которого секреция слюны возрастает. В ретикулярной формации продолговатого мозга расположены дыхательный центр, а также сердечный и сосудистый (сосудодвигательные центры). Особенность этих центров в том, что их нейроны способны возбуждаться рефлекторно и под действием химических раздражителей. Cосудодвигательный центр регулирует тонус сосудов. Сердечный центр регулирует деятельность сердца (при возбуждении этого центра сила и частота сердечных сокращений, а также проводимость и возбудимость сердечной мышцы снижаются). Оба центра функционируют совместно с гипоталамусом и другими высшими вегетативными центрами. Продолговатый мозг совместно с мостом и средним мозгом, участвует в управлении движениями. В основном это связано с активностью двигательных ядер черепномозговых нервов, обеспечивающих такие функции, как захват, переработка и проглатывание пищи. С участием вестибулярных ядер и ядер ретикулярной формации продолговатый мозг обеспечивает регуляцию позы. На уровне продолговатого мозга располагается моноаминергическая система, которая состоит из скопления норадренергических нейронов (голубое пятно) и серотонинергических нейронов. Норадренергические нейроны голубого пятна совместно с дофаминергическими нейронами черной субстанции (раположенной в среднем мозге) и серотонинергическими нейронами образуют так называемую моноаминергическую систему, которая участвует в регуляции цикла «сон - бодрствование», эмоционального состояния, а также модулирует высшие психические процессы - память, внимание, мышление.

Мост (варолиев мост) вместе с мозжечком составляет задний мозг, а вместе с продолговатым мозгом, средним мозгом и промежуточным мозгом он образует ствол. В передней части в основном находятся нервные волокна, т. е. проводящие пути, а в задней части - скопления нейронов. Основными морфологическими структурами моста являются ядра лицевого, тройничного и отводящего нервов, ядра ретикулярной формации, голубое пятно. Мост, являясь связующим звеном между отделами головного мозга, участвует в управлении движениями, в осуществлении вегетативных функций, а также в реализации сенсорных функций мозга. В состав моста входят двигательные ядра, которые иннервируют жевательные мышцы, мимические мышцы лица и некоторые другие. Сенсорные ядро тройничного нерва получает сигналы от рецепторов кожи лица, передних отделов волосистой части головы, слизистой оболочки носа и рта, зубов и конъюнктивы глазного яблока и передают информацию к таламусу. Ретикулярная формация моста является продолжением ретикулярной формации продолговатого мозга и началом этой же системы среднего мозга. Она находится на всем протяжении задней части моста. (т. е. покрышки). Центральный стержень вещества покрышки образован скоплениями ретикулярных нейронов и их отростками и обозначается как шов моста. Нейроны шва относятся к серотонинергическим нейронам. Ретикулярная формация моста участвует в регуляции двигательной (позной) активности, оказывая влияние на альфа-мотонейроны спинного мозга, за счет коррекции активности мозжечка принимает участие в регуляции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также способствует выполнению сенсорных функций мозга, в том числе за счет активирующего влияния на нейроны коры больших полушарий. Кроме того, ретикулярная формация моста осуществляет интеграцию висцеральных функций с сокращениями произвольной мускулатуры.

Проводниковая функция моста  обеспечивается продольно и поперечно  расположенными волокнами. Продольные волокна - это все восходящие и  нисходящие пути центральной нервной  системы, связывающие отделы спинного и головного мозга и проходящие через варолиев мост, а также пути, идущие от моста к спинному мозгу и мозжечку. Сенсорная функция моста заключается в том, что его нейроны участвуют в первичной обработке информации, идущей от рецепторов улитки. То есть в области моста находятся первичные слуховые центры, а также первичные соматосенсорные центры. Вегетативные функции моста заключаются в контроле за дыхательными функциями продолговатого мозга и в регуляции тонуса сосудов. Участие структур моста в регуляции двигательной активности осуществляется за счет влияния мостовой части ретикулярной формации на состояние альфа-мотонейронов спинного мозга и на нейроны мозжечка. Кроме того, за счет двигательных ядер черепномозговых нервов моста осуществляется регуляция поперечно-полосатой мускулатуры головы, тем самым обеспечиваются жевание, мимика, артикуляция, движение глазных яблок.

Средний мозг (мезенцефалон) - это одна из структур ствола мозга. В нем различают крышу, расположенную на задней, или дорсальной поверхности, и ножки мозга, залегающие на его передней, или вентральной, поверхности. Крыша среднего мозга (тектум) представляет собой пластинку, на которой расположены четыре холмика (четверохолмие) - два верхних, или передних, и два нижних, или задних. Они содержат ядра серого вещества, благодаря которым зрительный и слуховой проводящие пути соединяются с экстрапирамидной системой. Ножки мозга состоят из основания ножки мозга и покрышки, или тегментума, среднего мозга. На границе между ними залегает черная субстанция, или черное вещество (передняя, или вентральная, ее часть - это ретикулярная, или сетчатая, часть, состоящая из пигментсодержащих волокон и диффузно расположенных скоплений нейронов, а дорсальная - компактная часть, состоящая из нейронов, содержащих пигмент). Нейроны черной субстанции являются дофаминергическими, их аксоны достигают базальных ганглиев и коры больших полушарий. В составе среднего мозга имеются проводящие (восходящие и нисходящие) пути, а также ряд ядерных образований, т. е. скоплений нейронов, которые обеспечивают выполнение проводниковой, сенсорной, вегетативной и двигательной функций среднего мозга. Они также обеспечивают реализацию важных биологических реакций - ориентировочного и сторожевого рефлекса. В частности, верхние бугры четверохолмий организуют ориентировочные рефлексы на зрительные раздражения, в том числе зрачковый рефлекс, а также поворот глаз и туловища к источнику света. Нижние бугры осуществляют ориентировочные рефлексы на слуховые раздражения - поворот головы и тела к источнику звука, настораживание ушей. Сторожевой рефлекс проявляется в нарастании тонуса мышц сгибателей и снижении тонуса мышц разгибателей при внезапном воздействии на организм звукового или светового раздражителя. Это подготавливает организм к осуществлению бегства от раздражителя (пассивный оборонительный рефлекс) или актов противодействия раздражителю (активный оборонительный рефлекс). При нарушении сторожевого рефлекса человек не может быстро переключаться с одного вида движения на другое.

Через средний мозг проходят все восходящие пути к вышележащим  отделам мозга: таламусу, большому мозгу  и мозжечку, а также нисходящие пути (пирамидные пути), обеспечивающие проводниковую функцию среднего мозга. Сенсорные функции среднего мозга связаны с деятельностью  ядер четверохолмия. Верхнее двухолмие  является первичным подкорковым  центром зрительного анализатора (вместе с латеральными коленчатыми  телами промежуточного мозга), нижнее - слухового (вместе с медиальными  коленчатыми телами промежуточного мозга). В верхних буграх четверохолмия  происходит обработка сенсорной  информации, поступающей по волокнам зрительного нерва от сетчатки глаза, которая затем передается на латеральное  коленчатое тело, а от него - в зрительную кору. В нижних буграх четверохолмия  обрабатывается информация от фонорецепторов. Двигательные функции реализуются за счет нейронов двигательных ядер глазодвигательного нерва, нейронов четверохолмия, красного ядра и черной субстанции.

Как уже отмечалось выше, в продолговатом мозге, в мосте  и в среднем мозге содержатся нейроны ретикулярной формации. Часть  этих ядер предназначена для регуляции  двигательной активности, часть - для  регуляции вегетативных функций, в  том числе реализуемых дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной  и другими системами). Определенные структуры ретикулярной формации ствола мозга являются компонентами сенсорных  систем, обеспечивающих неспецифический  сенсорный поток, благодаря которому происходит активация коры больших  полушарий. В связи с этим принято  говорить о нисходящем и восходящем влиянии ретикулярной формации. Нисходящее влияние ретикулярной формации проявляется  в регуляции деятельности мотонейронов спинного мозга и ствола мозга, а тем самым - в управлении движением. Восходящее влияние - это участие ретикулярной формации в процессах обработки сенсорной информации и в деятельности активирующих систем мозга.

Под ретикулярной формацией  обычно понимают клеточную массу  лежащую в толще мозгового  ствола от нижних отделов продолговатого до промежуточного мозга. Эта клеточная  масса слабо структурирована, не имеет четких границ, внутри ретикулярной формации вкраплены чувствительные и двигательные ядра продолговатого, среднего и промежуточного мозга. Нейроны  ретикулярной формации характеризуются  немногочисленными длинными, прямыми  и маловетвящимися дендритами, шипики которых слабо дифференцированы, без утолщений на концах. В медиальной части ретикулярной формации расположены так называемые крупные и гигантские клетки. В продолговатом мозге они сконцентрированы в гигантоклеточном ядре. Именно от этих клеток и отходят аксоны, формируя эфферентные пути, в частности, ретикулоспинальный тракт, пути к таламусу, мозжечку, базальным ганглиям, коре больших полушарий. Существуют два вида восходящих влияний ретикулярной формации - активирующее (для поддержания активного состояния переднего мозга) и тормозное. Восходящие ретикулярные влияния на кору носят тонический характер, повышая уровень возбудимости корковых нейронов, не меняя в корне характера их ответов на специфические сигналы. Поскольку активация ретикулярной формации возможна из самых разнообразных источников, а ее восходящие влияния распространяются на обширные области коры, то очевидна роль этой структуры в ориентировочной реакции и межсенсорном взаимодействии. По современным представлениям, ретикулярная формация ствола мозга входит составной частью в так называемую восходящую неспецифическую систему, в которую включены и неспецифические ядра таламуса, передние лобные доли, а также хвостатое ядро.