"Биология. Человек. 8 класс". Д.В. Колесова и др.

Функции промежуточного мозга и больших полушарий (передний мозг) головного мозга

Вопрос 1. Какие отделы различают в переднем мозге?
Передний мозг состоит из отделов: промежуточного мозга и больших полушарий.

Вопрос 2. Каковы функции таламуса и гипоталамуса?
Таламус является центром анализа всех видов ощущений, кроме обонятельных. Несмотря на небольшой объем (около 19 см 3) в таламусе насчитывается более 40 пар ядер (скоплений нейронов) с разнообразными функциями. Специфические ядра анализируют различные виды ощущений и передают информацию о них в соответствующие зоны коры больших полушарий.
Неспецифические ядра таламуса являются продолжением ретикулярной формации ствола мозга и необходимы для активации структур переднего мозга. Нижняя часть промежуточного мозга - гипоталамус - также выполняет важнейшие функции, являясь высшим центром вегетативных регуляций. Передние ядра гипоталамуса - центр парасимпатических влияний, а задние - симпатических. Медиальная часть гипоталамуса - главный нейроэндокринный орган, нейроны которого выделяют в кровь целый ряд регуляторов, влияющих на деятельность передней доли гипофиза. Кроме того, в этой области синтезируются важнейшие гормоны окситоцин и вазопрессин (антидиуретический гормон). В гипоталамусе расположены также центры голода и жажды, раздражение нейронов которых приводит к неукротимому поглощению пищи или воды.
Таким образом, можно сказать, что гипоталамус необходим для обеспечения вегетативным сопровождением произвольной и непроизвольной соматической деятельности человека.

Вопрос 3. Почему поверхность полушарий собрана в складки?
Кора больших полушарий имеет складчатое строение благодаря бороздам, в которых скрыто 2/3 ее поверхности. Складчатость коры увеличивает ее площадь до 2000-2500 см 2 . Каждое полушарие коры (левое и правое) глубокими бороздами (углублениями) разделено на четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Лобная доля отделена от теменной доли глубокой центральной бороздой. Боковая борозда ограничивает височную долю.

Вопрос 4. Как распределяется серое и белое вещество в полушариях головного мозга? Какие функции они выполняют?
Филогенетически наиболее молодым образованием мозга является кора больших полушарий. Это слой серого вещества (то есть тел нейронов), покрывающий весь передний мозг. Толщина коры - 1,5-4,5 мм, общий вес - 600г. В состав коры входит около 109 нейронов, то есть большая часть всех нейронов нервной системы человека. Кора состоит из шести слоев, которые отличаются по составу клеток, функциям и т.д. Нейроны слоев с 1-го по 4-ый, главным образом, воспринимают и обрабатывают информацию от других отделов нервной системы; 5-й слой является главным эфферентным и из-за своеобразной формы составляющих его нейронов называется внутренним пирамидным.
Под корой находится белое вещество. В глубине полушарий среди белого вещества располагаются скопления серого вещества - подкорковые ядра. Нейроны больших полушарий отвечают за восприятие поступающей в мозг информации от органов чувств, управление сложными формами поведения, участвуют в процессах памяти, мыслительной и речевой деятельности человека. Под корой находится белое вещество. В глубине полушарий среди белого вещества располагаются скопления серого вещества - подкорковые ядра. Нейроны больших полушарий отвечают за восприятие поступающей в мозг информации от органов чувств, управление сложными формами поведения, участвуют в процессах памяти, мыслительной и речевой деятельности человека. Белое вещество состоит из массы нервных волокон, которые связывают нейроны коры между собой и с нижележащими отделами мозга.

Вопрос 5. В чем состоит функция старой коры?
В старой коре большого мозга сосредоточены центры, связанные со сложными инстинктами, эмоциями, памятью. Старая кора дает возможность организму правильно реагировать на благоприятные и неблагоприятные события. Здесь хранится информация о пережитых событиях.

Вопрос 6. Как распределяются функции между левым и правым полушариями большого мозга?
Левое полушарие отвечает за регуляцию работы органов правой части туловища, а также воспринимает информацию от пространства справа. Кроме этого, левое полушарие ответственно за осуществление математических операций и процесса логического, абстрактного мышления; здесь же находятся слуховой и двигательный центры речи, которые обеспечивают восприятие устной и формирование устной и письменной речи.
Правое полушарие управляет органами левой части туловища и воспринимает информацию от пространства слева. Также правое полушарие участвует в процессах образного мышления, выполняет ведущую роль в узнавании человеческих лиц и ответственно за музыкальное и художественное творчество; отвечает оно и за узнавание людей по голосу и

Вопрос 7. Какие связи в организме называют прямыми, какие - обратными?
Прямой связью в организме называют путь, по которому сигнал идет от мозга к органам; обратной связью называют путь, по которому сведения о достигнутых результатах приходят обратно в мозг.

Передний мозг (лат. prosencephalon) - передняя часть головного мозга позвоночных животных, состоящая из двух полушарий. Включает серое вещество коры, подкорковые ядра, а также нервные волокна, образующие белое вещество.

Передний мозг, средний мозг и задний мозг - это три основные составляющие мозга, развившиеся в центральной нервной системе.

В пяти-пузырьковой стадии развития из переднего мозга выделяется промежуточный мозг (таламус, эпиталамус, субталамус, гипоталамус и метаталамус), а также конечный мозг. Конечный мозг состоит из коры головного мозга, белого вещества и базальных ганглиев.

Промежуточный мозг (diencéphalon) каудально соединяется со средним мозгом, а рострально переходит в большие полушария конечного мозга. Полость промежуточного мозга представляет собой вертикальную щель, расположенную в серединной сагиттальной плоскости, это III мозговой желудочек (ventriculus tertius). Сзади он переходит в водопровод среднего мозга, а впереди соединяется с двумя боковыми желудочками больших полушарий посредством двух межжелудочковых отверстий Монро (forâmena interventricularià). Боковые стенки III желудочка образованы медиальными поверхностями правого и левого таламусов, дно - гипоталамусом и субталамусом. Передняя граница подходит к нисходящим колоннам свода (columnae fornicis), ниже к передней мозговой комиссуре (comissura anterior) и далее к конечной пластинке (lamina terminalis). Задняя стенка состоит из задней комиссуры (comissura posterior) над входом в водопровод мозга. Крыша III желудочка состоит из эпителиальной пластинки. Над ней располагается сосудистое сплетение. Выше сплетения проходит свод, а еще выше - мозолистое тело. По боковым стенкам III желудочка от межжелудочковых отверстий до входа в водопровод мозга проходят гипоталамические борозды, отделяющие таламусы от гипоталамуса. Таламусы соединяются между собой в средней части III желудочка спайкой - межталамическим сращением (adhesio interthalamica). Промежуточный мозг включает в себя несколько структур: собственно зрительный бугор - таламус, метаталамус, гипоталамус, субталамус, эпиталамус, гипофиз.

Таламус (thalamus) - основная часть промежуточного мозга. Он составляет боковые стенки III желудочка. Включает в себя собственнозрительный бугор и метаталамус (латеральные и медиальные коленчатые тела). Форма таламуса яйцевидная, узкая часть направлена назад. Выступающая задняя часть таламуса называется подушкой (pulvinar), а в передней части таламус имеет передний бугорок. Ниже и латеральнее подушки располагаются продолговато-овальные бугорки: медиальное (corpus geniculatum mediale) и латеральное (corpus geniculatum laterale) коленчатые тела. Медиальная поверхность таламуса образует боковую стенку III желудочка, верхняя и латеральная прилегают к внутренней капсуле больших полушарий, а нижняя граничит с гипоталамусом.Метаталамус (metathalamus) представлен коленчатыми телами, расположенными ниже и латеральнее подушки. Медиальное коленчатое тело выражено лучше, лежит под подушкой зрительного бугра и наряду с нижними буграми четверохолмия является подкорковым центром слуха. Латеральное коленчатое тело - небольшое возвышение, лежащее на нижнелатеральной поверхности подушки. Оно вместе с верхними буграми четверохолмия является подкорковым зрительным центром. В подушке и коленчатых телах находятся одноименные ядра. В наружные коленчатые тела входят так называемые зрительные тракты, которые являются зрительными путями, составленными уже перекрещенными аксонами ганглиозных клеток сетчатки. Внутренняя структура таламуса представляет собой ядерные скопления серого вещества, разделенного белым веществом. В таламусе имеется около 150 ядер. Их подразделяют на шесть групп: передняя, средней линии, медиальная, латеральная, задняя и претектальная. В соответствии с функциями различают специфические и неспецифические ядра таламуса. Специфические, в свою очередь, представляют собой переключательные (сенсорные и несенсорные) и ассоциативные ядра. Аксоны клеток ядер таламуса подходят к определенным участкам коры. Переключательные ядра получают афференты от разных сенсорных систем или от других отделов мозга, а свои афференты направляют к определенным проекционным зонам коры. В ассоциативных ядрах заканчиваются афференты от других таламических ядер, а аксоны их клеток идут к ассоциативным зонам коры. Неспецифические ядра не имеют специфических афферентных связей с отдельными сенсорными системами, а их афференты устремляются диффузно ко многим участкам коры. Переключательные ядра зрительной и слуховой сенсорных систем - ядра латерального и медиального коленчатых тел, а соматосенсорной системы - заднее вентральное ядро таламуса. Ассоциативными ядрами являются латеральные и медиальные ядра подушки. Неспецифические ядра сосредоточены преимущественно в латеральной, медиальной и средней группах ядер таламуса. Таламус связан со всеми отделами ЦНС. Таламус участвует в переработке сенсорных стимулов, идущих к коре больших полушарий, а также регулирует цикл бодрствование - сон.

Головной мозг можно смело назвать «персональным компьютером» человека. Ведь именно он отдаёт команды на выполнение тех или иных функций жизнедеятельности нашего организма.
Головной мозг состоит из нескольких зон, каждая из которых отвечает за определённые действия организма и выполняет ряд функций. Учёные выделяют три главных отдела этого жизненно важного органа, а именно: передний, задний и средний. В свою очередь, каждый из этих отделов имеет свою структуру.
В отдел переднего мозга входят: промежуточный мозг и большие полушария. Первый отвечает за функционирование внутренних органов организма и согласовывает работу между ними. Также эта часть головного мозга берёт на себя ответственность за выполнение некоторых вегетативных функций человеческого организма, а именно обмен веществ, регулирование температуры нашего тела, дыхание, чувство жажды и голода.
Большие полушария мозга имеют разделение на правое и левое. Что примечательно, правое отвечает за левую часть тела, а левое соответственно за правую. Правая часть отвечает за абстрактное мышление, то есть обрабатывает невербальную информацию, воспринимая мир в образах и символах. Люди, у которых правое полушарие развито больше, чем левое предрасположены к творчеству. Левое полушарие отвечает за аналитическое мышление человека, занимаясь обработкой вербальной информации.
В целом большие полушария особенно сильно связаны между собой, они взаимодополняют работу друг друга. Вместе они отвечают за мышление, память, речь, накопление опыта и анализ информации.
Средний отдел мозга соединяет между собой передний и задний отделы, в то же время, выполняя функции зрительных и слуховых органов. Этот отдел также обеспечивает поддержание мышц в тонусе.
Задний отдел головного мозга включает в себя: мозжечок, мост и продолговатый мозг. Мозжечок является ответственным за поддержание позы тела, его равновесие и координацию. Мост отвечает за функциональность лицевых мышц, а именно за нашу мимику. Продолговатый мозг берёт на себя ответственность за правильное функционирование кровеносной, дыхательной и пищеварительной систем.
Все части головного мозга связаны между собой и являются прекрасным дополнением друг друга, что позволяет поддерживать жизнедеятельность нашего организма, ощущать, чувствовать и наслаждаться жизнью.

Передний мозг, является самым ростральным отделением нервной системы. В его состав входят (кора) и базальные ганглии. Последние, находясь в коре, расположены между лобными частями мозга и промежуточным мозгом. В состав этих ядерных структур входят скорлупа, которые вместе составляют полосатое тело. Свое название оно получило вследствие чередования серого вещества, состоящего из нервных клеток, и белого. Эти элементы головного мозга вместе с бледным шаром, который называют паллидум, образуют стриопаллидарную систему. Эта система у млекопитающих, в том числе и у человека, является основным ядерным аппаратом и участвует в процессах двигательного поведения и других важных функциях.

В состав базальных ганглиев входят имеющие очень разнообразный клеточный состав. В бледном шаре расположены большие и мелкие нейроны. Полосатое тело имеет похожую клеточную организацию. К нейронам стриопаллидарной системы идут импульсы от коры полушарий, таламуса, стволовых ядер.

Какие функции выполняют подкорковые ядра?

Ядра стриопаллидарной системы участвуют в и двигательной активности. Раздражение хвостатого ядра, вызывает повороты головы стереотипного характера и дрожательные движения рук или передних конечностей у животных. В процессе изучения выяснено, что оно имеет значение в процессах запоминания движений. Раздражающее воздействие на эту структуру нарушает и обучения. оказывает тормозящее действие на двигательную активность и её эмоциональные компоненты, например на агрессивные реакции.

Кора мозговых полушарий

Передний мозг включает в себя образование, которое называют корой. Она считается самым молодым образованием головного мозга. Морфологически, кора состоит из серого вещества, которое покрывает весь мозг и имеет большую площадь из-за многочисленных складок и извилин. Серое вещество состоит из громадного числа нервных клеток. Благодаря этому число синоптических связей очень велико, этим обеспечиваются процессы хранения и переработки получаемой информации. Исходя из появления и эволюции, выделяют древнюю, старую и новую кору. В период эволюции млекопитающих новая кора развивалась особенно быстро. Древняя кора в своём составе имеет обонятельные луковицы и тракты, обонятельные бугорки. В состав старой входит поясная извилина, миндалина и извилина гипокампа. Оставшиеся области принадлежат новой коре.

Нервные клетки коры полушарий расположены послойно и упорядоченно, в своём составе образуя шесть слоёв:

1-й - называется молекулярным, образован сплетением нервных волокон и содержит минимальное количество нервных клеток.

2-й - называют наружным зернистым. Он состоит из мелких нейронов разной формы, похожих на зёрна.

3-й - состоит из пирамидных нейронов.

4-й - внутренний зернистый, подобно наружному слою, состоит из мелких нейронов.

5-й - содержит клетки Беца (гигантские пирамидные клетки). Отростки этих клеток (аксоны)образуют пирамидный тракт, который достигает каудальных участков и переходит в передние корешки

6-й - мультиформный, состоит из нейронов треугольной и веретенообразной формы.

Хотя нейронная организация коры имеет много общего, более детальное её изучение показало различия, появляющиеся в ходе волокон, размерах и количестве клеток и ветвлении их детритов. Изучая была составлена карта коры, которая включает 11 областей и 52 поля.

За что отвечает передний мозг ?

Очень часто древнюю и старую кору объединяют. Они образуют обонятельный мозг. Передний мозг также отвечает за настораживание и внимание, участвует в вегетативных реакциях. Система принимает участие в инстинктивном поведении и формировании эмоций. В опытах на животных, при раздражающем воздействии на старую кору, появляются эффекты, связанные с пищеварительной системой: жевание, глотание, перистальтика. Также раздражающее действие на миндалины вызывает изменение функции внутренних органов (почек, матки, мочевого пузыря). Некоторые области коры участвуют в процессах запоминания.

Совместно гипоталамус, лимбическая область и передний мозг (древняя и старая кора), образуют которая сохраняет гомеостаз и обеспечивает сохранение вида.

Шошина Вера Николаевна

Терапевт, образование: Северный медицинский университет. Стаж работы 10 лет.

Написано статей

Ученые считают загадкой науки головной мозг человека и его функции. Мы уже много знаем о его и работе, поэтому в состоянии лечить многочисленные заболевания, считавшиеся смертельными. Знания о структуре и работе больших полушарий играют важную роль в понимании функционирования мозга, а также помогают разбираться в проблемах, которые возникают при заболеваниях и .

Состояния и патологии, приводившие к тяжелейшим последствиям и даже к смерти, поддаются оперативному и консервативному лечению, возвращая людей к нормальной жизни после серьезных травм и сложных хирургических вмешательств.

Строение больших полушарий

Спинной мозг человека соединен с головным и вплоть до среднего мозга выглядит цельным элементом. Затем он делится на две симметричные, но неоднозначные по функциям половины, которые называются «большие полушария головного мозга».

Обе вместе носят название переднего. Соединительный элемент между ними – мозолистое тело. Часть, расположенная снизу, носит название «основание мозга».

Отличаясь от строения органа других млекопитающих величиной, большие полушария Хомо Сапиенс развиты и закрывают собой промежуточный и средний. По величине с ними могут сравниться только аналогичные образования у дельфинов и некоторых видов высших приматов.

Структура тканей включает два типа вещества:

• Серое, формирующее наружный слой или кору головного мозга. Это вещество в виде подкорковых структур рассеяно по массе белого.
• Белое, представляющее собой внутреннюю массу мозгового вещества, преобладающую по объему. Оно формирует проводящие пути.

Органы, их функции и слаженная работа всех систем контролируется корой БП. Она представляет собой тончайший слой в несколько миллиметров серого вещества, состоящего из тел нейронов. Кора является главной частью мозга. Она покрывает поверхность переднего и отличается большой площадью из-за того, что полушария имеют выраженную складчатость, которая называется бороздами и извилинами. Примерная поверхность занимает от 2000 до 2500 квадратных сантиметров.

Строение и особенности коры больших полушарий головного мозга обуславливает нашу интерактивность, то есть возможность вступать в контакт с окружением, оценивать его, получать важнейшие данные.

У нее достаточно сложная организация и оригинальное строение, структура. Она испещрена глубокими бороздами и складками, которые называются извилинами. Наиболее глубокие из всех разделяют весь передний мозг (каждое из полушарий) на доли:

• Лобная.
• Височная.
• Теменная.
• Затылочная.
• Островок.

Под затылочными долями находится мозжечок, или «малый мозг». У него три пары «ножек», через которые он получает крайне важную информацию из коры, спинного, ствола головного, ганглиев и других источников. Это крайне важная часть, хоть и незначительная по размерам.

Он выполняет функции коррекции погрешностей, которые могут закрасться с поступающими и исходящими сигналами. В нем содержится до 10% нейронов, которыми располагает центральная нервная система человека. Особенно богат ими так называемый зернистый слой.

Функции

Основная деятельность БП связана со следующими важнейшими человеческими функциями и качествами:

• Мышление.
• Память.
• Речь.
• Проявления и особенности личности.
• Творческие способности, таланты и умения.

Большие полушария неодинаковы – они отвечают за разные функции. Правое несет ответственность за и всему, что с ним связано. Левое полушарие связано с абстрактным и возможностью говорить. Так что при заболеваниях и травмах этого участка мозга человек лишается связной речи.

Полушария отделяются друг от друга продольной щелью, в глубине которой находится мозолистое тело, соединяющее их друг с другом. Поперечная разделяет затылочные доли от мозжечка, а он граничит с продолговатым мозгом, соединяющимся со спинным. Вес больших полушарий составляет от 78 до 90% массы органа.

Кора полушарий большого мозга имеет слои, формирующие ее архитектонику:

• Молекулярный.
• Наружный зернистый.
• Слой пирамидальных нейронов.
• Внутренний зернистый.
• Ганглионарный слой. Его еще называют внутренний пирамидный или клетки Беца.
• Мультиморфные клетки.

Кора – это высокоорганизованный анализатор, позволяющий обрабатывать получаемую извне информацию через органы чувств – зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Она содержит больше клеточной жидкости, чем белое вещество, снабжена большим количеством кровеносных сосудов. Кора больших полушарий участвует в формировании кортикальных рефлексов.

Борозды и извилины

Поверхность большого мозга покрыта так называемым паллиумом, или плащом. Именно он образует складки, которые принято называть извилинами и бороздами. Состоит паллиум из серого и белого вещества.

Большие полушария головного мозга покрыты узнаваемой глубокой складчатостью, образованной бороздами и извилинами. Они придают человеческому мозгу характерный вид, увеличивая площадь коры. Рисунок извилин индивидуален не только для каждой конкретной личности, но и даже для полушарий одного мозга.

Каждое из них имеет строение, состоящее из разных видов поверхностей:

• Верхнелатеральная поверхность, имеющая выпуклую форму и непосредственно прилегающая к внутренней части свода черепа.
• Нижняя, располагающаяся передним и средним участком глубоко на основании черепа, а задним – на верхней части мозжечка.
• Медиальная поверхность, находящаяся по направлению к щели, разделяющей оба полушария.

Каждый из отделов мозга имеет собственный «рисунок» извилин и борозд.

Борозды принято делить на три категории:

• Первая, или постоянные, главные. Их 10, они менее других подвержены изменениям, возникают на ранних этапах формирования мозга и имеют общие черты для всех людей и животных.
• Вторая категория, или непостоянные борозды. Они представляют собой складки на поверхности полушарий, индивидуальные для конкретной особи. Они могут иметь различное количество или даже полностью отсутствовать. Непостоянные борозды глубокие, но мельче, чем представители первой категории.
• Третья, или непостоянные борозды – бороздки. Они обычно намного меньше и мельче, чем предыдущие, имеют различные меняющиеся очертания, их расположение связано с этническими чертами или персональными особенностями. Бороздки третьей категории не передаются по наследству.

Рисунок можно сравнить с отпечатками пальцев, так как он отличается индивидуальностью и никогда не бывает полностью идентичным даже у ближайших родственников.

Последствия повреждения долей БП

Кора больших полушарий человеческого головного мозга не дублирует структур подкорки, поэтому любое ее повреждение влечет за собой различные нарушения. Они отличаются в зависимости от того, какой участок оказывается травмированным. Интересно, что в коре нет конкретных центров управления отдельными мышцами, а только общий набор «правил» их работы.

Повреждения определенных долей больших полушарий приводят к следующим последствиям:

• Лобная – наибольшая часть. Две лобные части составляют половину всего переднего мозга. Кора этой доли называется ассоциативной, потому что вся информация приходит именно в этот участок. Она ответственна за речь, поведение, чувства, обучение. При серьезных травмах этой части головного мозга, образовании опухолей, кровоизлияний у человека нарушаются связи между видом, вкусом, запахом, формой предмета и его названием, то есть, например, пациент видит яблоко, может его понюхать, потрогать и съесть, но не понимает, что именно у него в руках. Также в центральной передней расположена двигательная. Ее повреждение приводит к изменению поведения, расстройствам координации и движения. Установлено, что врожденная недоразвитость лобной доли или ее повреждение в раннем детском возрасте, особенно участка, отвечающего за эмоции, приводит к появлению антисоциальных личностей и серийных убийц, опасных маньяков и просто социопатов, мелких домашних тиранов, страдающих отсутствием эмпатии. Центры, отвечающие за обоняние и вкус, расположены на внутренних поверхностях лобных и височных долей, поэтому травмы этих участков мозга зачастую приводят к нарушению или полной потере этих функций.
• Височная область отвечает за слуховой центр. Кроме полной или частичной глухоты патологии в этой зоне могут приводить к так называемой сенсорной афазии Вернике или глухоте на слова. Пациент способен все прекрасно слышать, но слов он попросту не понимает, словно с ним разговаривают на незнакомом иностранном языке. Возникает такая афазия при поражении аналитического центра речи (центра Вернике).
• Теменная часть, а именно ее центральная задняя извилина, управляет кожно-мышечной чувствительностью. Поэтому ее повреждение влечет за собой утрату этих ощущений или сильное их притупление. Поражение передней части темени приводит к проблемам с точными движениями, центральная отвечает за основные движения, а задняя – за осязательные функции. Травмы или заболевания этих областей провоцируют соответствующие проблемы со здоровьем.
• Затылочная доля имеет зрительный центр, призванный регулировать, опознавать и обрабатывать информацию, поступающую от органов зрения. Любые проблемы в этой зоне сказываются на качестве , а сильные травмы могут вызвать слепоту – временную или постоянную. Верхняя часть затылочной области отвечает за зрительное узнавание, поэтому человек с проблемами на этом участке не может распознавать лица или не воспринимает окружение.
• Островковая область не видна, если рассматривать поверхность головного мозга. Многие ученые не выделяют ее как отдельный элемент полушарий, а считают частью других долей. Поэтому характеристики патологий такие же, как и у ближайших отделов – лобного и височного.

Строение головного мозга постепенно приоткрывает все свои тайны, позволяя ученым узнавать взаимосвязи между его отдельными частями и поведением, характером, здоровьем и эмоциями человека. В нем еще много неизвестного, но тщательное изучение позволяет углубиться в источники множества заболеваний, которые еще недавно считались неизлечимыми.

При всем сходстве нашего мозга с аналогичными структурами других млекопитающих орган человека и большие полушария в первую очередь – это уникальное создание природы, которое и делает нас людьми разумными.