Головной мозг

Головной мозг — сложнейший орган, который способен воспринимать и обрабатывать огромный объём информации, это часть центральной нервной системы, главный регулятор всех жизненных функций организма.

Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа и хорошо защищён плотно сросшимися толстыми костями черепной коробки.

Средняя масса головного мозга взрослого человека 1300–1400 г. Это всего 2% от массы тела, однако клетки мозга потребляют до 25% вырабатываемой организмом энергии. Этот орган работает непрерывно.

Следует отметить, что прямой зависимости между весом мозга и интеллектом человека нет. Например, вес мозга писателя И. С. Тургенева — 2012 г, поэта Д. Байрона — 1807 г, философа И. Канта — 1600 г, поэта Ф. Шиллера — 1580 г, врача П. Брока — 1484 г, врача Г. Дюпюитрена -1437 г, поэта Данте Алигьери- 1420 г, живописца А. Тидемана — 1254 г.

Известно, что и другие выдающееся люди обладали головным мозгом сравнительно небольшого веса. Важно не сколько весит мозг, а насколько активно работают клетки, расположенные в различных его структурах.

Мозг человека, как и всех позвоночных животных, состоит из ствола, мозжечка и полушарий большого мозга. В стволе мозга выделяют четыре отдела, отличающихся друг от друга строением и функциями: продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг.

В головном мозге распределение серого и белого вещества более сложное, чем в спинном. Небольшая часть серого вещества образует ядра ствола спинного мозга, большая же часть серого вещества в головном мозге расположена на поверхности больших полушарий и мозжечка, формируя их кору.

Белое вещество — проводящие пути головного мозга — связывают его части между собой, а также со спинным мозгом, так что вся центральная нервная система функционирует как единое целое.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга, поэтому в их строении много общего. Он выполняет проводящую функцию, и большую его часть составляет белое вещество (восходящие и нисходящие пучки нервных волокон), между ними рассеяны скопления ядер серого вещества. В ядрах продолговатого мозга располагаются жизненно важные центры, которые регулируют сердечную деятельность, дыхание, глотание, защитные рефлексы (чихание, кашель, рвоту, слезоотделение).

В центральной части продолговатого мозга начинается ретикулярная формация ствола мозга — это скопление огромного числа нейронов, по которым проходят нервные импульсы в вышележащие отделы головного мозга. Экспериментально доказано, что именно импульсы, передаваемые по ретикулярной формации, поддерживают мозг в бодрствующем состоянии. Разрушение ретикулярной формации в зоне продолговатого мозга приводит к сонливости, потере сознания и даже к летаргическому сну.

Мост — это место, где располагаются центры, отвечающие за мимику и жевание. Но основная функция моста тоже проводящая. Здесь проходят нервные волокна, несущие информацию вверх, к коре головного мозга, или вниз, в продолговатый мозг, к спинному мозгу и к мозжечку.

Мозжечок расположен на задней стороне ствола мозга. Его строение похоже на строение всего мозга, но в уменьшенном размере. Вес мозжечка всего 150 г и даже его название переводится как «маленький мозг». Мозжечок состоит из червя и полушарий, разделённых бороздами на доли. Доли мелкими бороздками разделены на извилины. Поверхностный слой мозжечка образован скоплениями серого вещества, и называется корой мозжечка.

В ядрах мозжечка расположены центры, отвечающие за  координацию движений и сохранение равновесия тела. Эта функция может нарушаться при принятии алкоголя или других вредных для организма веществ. В таком случае люди не способны нормально координировать свои движения, даже прямо стоять для них проблема.

В последние годы появляются доказательства того, что мозжечок участвует и в познавательной деятельности человека.

Средний мозг состоит из ножек большого мозга и четверохолмия.

Верхние бугры четверохолмия — центры первичной обработки зрительной информации, их нейроны реагируют только на объекты, быстро перемещающиеся в поле зрения, и приводят зрительную систему в состояние повышенной готовности.

В нижних буграх четверохолмия сосредоточены аналогичные центры слухового анализатора. Если рядом с человеком что-то промелькнёт или раздастся резкий звук, он непроизвольно вздрогнет, его мышцы напрягутся, будут готовы действовать: бежать или защищаться.

В среднем мозге также расположены так называемые красная и чёрная субстанции. Это скопление нейронов, которое контролирует двигательные функции. Красная субстанция вместе с мозжечком поддерживает тонус мышц и контролирует позы тела. Нейронами чёрной субстанции вырабатывается дофамин. Это вещество необходимо, чтобы человек мог совершать быстрые и точные движения. Кроме этого, дофамин влияет на настроение. Если его не хватает, то человек чувствует себя подавленным.

Среднему мозгу свойственна и проводящая функция, через него проходят все восходящие пути к коре больших полушарий и мозжечку, и нисходящие, несущие импульсы к продолговатому и спинному мозгу.

Основными структурами промежуточного мозга являются таламус и гипоталамус. Именно в ядра таламуса поступают импульсы от всех рецепторов организма, и таких ядер насчитывается более 40 пар. Поступившая информация в таламусе перерабатывается, создавая целостный образ окружающего мира, и направляется к большим полушариям мозга для принятия решения об ответной реакции на ситуацию. Кроме того, таламус соединён с мозжечком, так что он принимает активное участие и в координации двигательных рефлексов.

Гипоталамус регулирует вегетативные функции организма. Его передние ядра регулируют деятельность парасимпатической системы, а задние — симпатической. Гипоталамус соединён с гипофизом — железой внутренней секреции, которая контролирует работу других желёз эндокринной системы. Потому можно сказать, что гипоталамус необходим для регуляции работы всех внутренних органов организма.

Передний мозг человека состоит из сильно развитых полушарий и соединяющей их средней части. Правое и левое полушария отделены друг от друга глубокой щелью, на дне которой лежит мозолистое тело, отвечающее за слаженную работу полушарий.

Поверхность больших полушарий образована серым веществом — корой, под которой находится белое вещество с подкорковыми ядрами. Общая поверхность коры больших полушарий составляет 2000–2500 см2, ее толщина 2,5–3 мм. В ней насчитывается от 12 до 18 млрд нейронов, расположенных шестью слоями. Больше 2/3 поверхности коры скрыто в глубоких бороздах между выпуклыми извилинами. Три главные борозды — центральная, боковая и теменно-затылочная — делят каждое полушарие на хорошо заметные четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную.

К коре больших полушарий стекается информация от всех рецепторов тела. Анализ и синтез полученной информации осуществляется в строго определенном участке — зоне коры.

Двигательная зона расположена в передней центральной извилине лобной доли, зона кожно-мышечной чувствительности — в задней центральной извилине теменной доли. Зрительная зона сосредоточена в затылочной зоне, слуховая — в верхней височной извилине височной доли, обонятельная и вкусовая — в переднем отделе височной доли.

Из-за перекрёста проводящих путей левое полушарие головного мозга управляет правой половиной тела, а правое — левой. Кроме того, каждое полушарие выполняет определённые функции и имеет свою специализацию. Левое полушарие мозга отвечает за языковые способности, контролирует речь, способности к чтению и письму, отвечает за логику и анализ. Правое полушарие специализируется на обработке информации, которая выражается не в словах, а в символах и образах, дает нам возможность мечтать и фантазировать. Правое полушарие отвечает также за способности к музыке и изобразительному искусству.

Кора головного мозга является высшим органом координации рефлекторной деятельности и органом приобретения временных связей — условных рефлексов.