Анатомия

Строение и функции головного мозга — часть 1

Определенные отделы мозговой коры составляют материальный субстрат уникальной особенности человека — речи.  Эти отделы у большинства людей находятся в левом полушарии, главным образом в области третьей лобной извилины и височной доли. Повреждения лобных областей могут вызвать нарушение формирования речи.  Повреждения, локализующиеся в задних отделах доли, вызывают нарушение понимания речи.

Под лобными долями больших полушарий расположены подкорковые базальные узлы, принимающие большое участие в регуляции произвольных и непроизвольных движений.  Их поражения вызывают различные заболевания, одним из которых является паркинсонизм, характеризующийся повышением мышечного тонуса, дрожанием мышц в покое, скованностью (затрудненностью) движений, маскообразностью лица. С повреждением базальных узлов может быть связано также возникновение таких непроизвольных движений, как подергивание, тики, судороги.

Самая меньшая часть переднего мозга — обонятельный мозг, как это явствует из его названия, обеспечивает функцию первого органа чувств, появившегося у живых существ,— функцию обоняния.

Очень важное значение для благополучия организма имеет промежуточный мозг — диэнцефальный отдел, регулирующий деятельность органов чувств, а также все вегетативные функции.  В его состав входят зрительный бугор (таламус), подбугровая область (гипоталамус) и некоторые другие образования.

Зрительный бугор является центром болевой чувствительности.  Импульсы от органов чувств (глаза, уха, языка, кожи) проходят в кору головного мозга через нейроны зрительного бугра.  Он является как бы воротами, через которые высшие отделы мозга получают информацию от органов чувств (кроме обоняния) и от внутренних органов.  Взаимодействие импульсов от внутренней среды с импульсами, идущими от рецепторов кожи, объясняет происхождение отраженных болей, когда при заболевании того или иного внутреннего органа (сердца, желудка) повышается чувствительность или появляется чувство боли в определенных участках кожных покровов, что используется при диагностике заболеваний внутренних органов.

Подбугровая область — гипоталамус — очень маленькое мозговое образование, которое, однако, имеет чрезвычайно важное значение для всего организма.  Здесь расположены высшие центры, регулирующие работу внутренних органов, эндокринных желез, обмен веществ, температуру тела.  Кроме того, гипоталамус является областью формирования эмоциональных состояний.

Высокая активность гипоталамуса обеспечивается чрезвычайно обильным снабжением его кровью: капиллярная сеть гипоталамуса по своей разветвленности в несколько раз превышает капиллярную систему в других областях мозга.  Особенностью капилляров гипоталамуса является также повышенная проницаемость их стенок.  Поэтому на клетки гипоталамуса могут оказывать избирательное влияние вещества, находящиеся в крови, которые не проникают в другие отделы мозга.

Все функции гипоталамуса контролируются высшими отделами центральной нервной системы — подкорковыми образованиями и корой больших полушарий.

В среднем мозге расположены первичные центры зрения и слуха; кроме того, он содержит нервные волокна, соединяющие нижележащие отделы — спинной и продолговатый мозг — с большими полушариями головного мозга.

Наконец, самый низший отдел головного мозга — продолговатый мозг — представляет собой непосредственное продолжение спинного мозга.  В нем расположены центры равновесия тела в пространстве, координации движений, регуляции дыхания, сердечной деятельности, тонуса кровеносных сосудов и т.  п.  Поскольку все эти центры находятся на небольшом пространстве, любое поражение продолговатого мозга может иметь катастрофические последствия.  Кроме того, продолговатый мозг управляет рефлекторными актами жевания, глотания, сосания, а также защитными рефлексами — рвотой, кашлем, морганием.

Под затылочными долями больших полушарий помещается мозжечок, участвующий в регуляции всех сложных двигательных актов, включая произвольные движения. При его повреждении движения теряют точность, становятся резкими, плохо координированными. Мозжечок является также органом приспособления тела к преодолению силы земного притяжения.

В центральной части мозгового ствола еще в прошлом веке было выделено образование, состоящее из клеток разных типов и размеров, переплетенных большим количеством нервных волокон, идущих в разных направлениях.  Так как вид этой ткани под микроскопом сходен с сетью, она была названа сетчатой, или ретикулярной, формацией.  Однако, несмотря на то, что это образование известно давно, его; физиологическое значение выяснено только в последние десятилетия, когда было установлено, что ретикулярная формация осуществляет тонкую регуляцию мозговых функций, поддерживая бодрствующее состояние, повышая тонус мозговой коры и избирательно затормаживая деятельность некоторых участков мозга.  Например, нервные клетки, находящиеся в подкорковых частях слухового и зрительного центров, затормаживаются под влиянием импульсов, идущих от ретикулярной формации. Полагают, что эти процессы имеют отношение к функции внимания.  И из повседневной жизни известно: если внимание направлено на какой-то предмет, сконцентрировано на нем, то другие раздражители практически не воспринимаются.  Так, человек, увлеченный чтением интересной книги, не слышит музыки, передаваемой по радио; человек, погруженный в свои мысли, может не заметить приближающуюся автомашину к т.п.

Активность самой ретикулярной формации поддерживается импульсами «сверху» и «снизу»: из центральных отделов нервной системы — коры головного мозга и мозжечка и с периферии тела — от всех органов чувств.  Это обусловливает ее постоянное возбуждение.

В глубине мозга на стыке двух полушарий расположена лимбическая система (или висцеральный мозг), которая играет важную роль в формировании эмоциональных состояний и памяти.

Влияние гиппокампа, входящего в состав лимбической системы, на процессы памяти было отмечено еще знаменитым русским невропатологом и психиатром В.  М.  Бехтеревым.  Он описал пациента с двусторонним разрушением гиппокампа в результате мозговых кровоизлияний. Этот пациент страдал потерей памяти на события, происшедшие после травмы.  Память же на события, имевшие место до травмы, полностью сохранилась. Аналогичные факты были описаны позднее многими исследователями.  Затем обнаружилось, что нарушения памяти на отдельные слова также связаны с повреждением гиппокампа.

Предполагают, что следы, которые хранились и использовались многие месяцы и годы (долгосрочная память), становятся достаточно устойчивыми и воспроизводятся без участия гиппокампа. Недавние же следы (кратковременная память) нарушаются при его повреждении. Поэтому считается, что гиппокамп принимает непосредственное участие в закреплении следов информации — в переходе их из кратковременной в долгосрочную память. При этом, поскольку лимбическая система (в том числе гиппокамп) участвует в организации не только памяти, но и эмоций, ситуации, связанные с эмоциональным состоянием, запоминаются, как правило, более надежно, чем события, которые не имеют эмоциональной окраски.

Важным фактором, обеспечивающим нормальное протекание всех функций мозга, является его кровоснабжение. Интенсивный обмен веществ, свойственный нервным клеткам, возможен только благодаря достаточному притоку и оттоку крови, приносящей кислород и питательные вещества и уносящей конечные продукты обмена.

Артериальное кровоснабжение головного мозга осуществляется из двух основных источников. Передние отделы мозга снабжаются кровью через внутренние сонные артерии, задние — через позвоночные артерии.  У основания мозга все эти артерии соединяются между собой и образуют так называемый виллизиев круг.  От него берут начало артерии, доставляющие кровь ко всем отделам головного мозга.

На поверхности мозга артерии образуют сеть, от которой отходят сосуды внутрь мозгового вещества и там распадаются на капилляры.  Особенностью кровеносных сосудов головного мозга является большое количество анастомозов — сосудистых перемычек, соединяющих между собой ветви одной и той же артерии и ветви различных артерий.  Такие перемычки обусловливают сетевидиое строение артериальной системы больших полушарий головного мозга.  Благодаря анастомозам мозг человека имеет надежные резервные пути доставки питательных веществ: если какая-либо артерия выйдет из строя (тромб, кровоизлияние), то анастомозы ее функции переключают на другие кровеносные сосуды.

Венозная система, подобно артериальной, также имеет большое количество анастомозов различного диаметра. Внутри мозгового вещества артериальная и венозная системы объединяются кровеносными капиллярами в единую сосудистую сеть.

На поверхности каждого нейрона располагается несколько капилляров. Соединяясь между собой, капилляры образуют как бы корзинки, в которых находятся мозговые клетки. Их отростки тесно переплетены с окружающими клетку капиллярами. Наибольшее количество капилляров сосредоточивается возле крупных мозговых клеток. Предполагается, что объем кровоснабжения мозговых клеток определяется интенсивностью их функциональной деятельности.  Чем интенсивнее и продолжительнее работает нервная клетка, тем большее количество капилляров сосредоточено возле нее и тем активнее ее обмен веществ.