Особенности строения больших полушарий головного мозга

Большие полушария головного мозга — общие понятия

Центральная нервная система человека имеет сложное строение. Самым важным и структурно развитым ее компонентом является головной мозг – структура, прямо или косвенно руководящая всеми протекающими в организме процессами.

Головной мозг состоит из отдельных частей, собранных в два полушария, разделенных между собой продольной щелью.

78% массы мозга составляют большие полушария. Они состоят из долей – отделов, исполняющих строго определенную функцию. Например, глотание, кашель, чихание и многие другие действия человек производит под руководством больших полушарий.

За левым полушарием закреплена регуляция функционирования органов, расположенных с правой стороны тела. Им же воспринимаются сигналы от окружающего мира с правой стороны. Эта же сторона головного мозга обуславливает способность человека анализировать, производить в уме математические действия, абстрактно мыслить. Незаменимо значение этой части мозга для слуховой деятельности, а также речи.

Правая зона руководит левой частью туловища. На ней лежит ответственность за мировосприятие слева. В анатомии важное значение правого полушария заключается также в участии в образном мышлении, узнавании лиц и голосов, восприятии элементов творчества, музыки.

Таким образом, на левой части мозга лежит ответственность за логическую обработку информации и мыслительные процессы. На правой – за творческую деятельность, в т.ч. возможность развития нестандартного, пространственно-образного мышления.

На поверхности полушарий расположена пластина серого вещества – кора, являющаяся с позиций онтогенеза молодым образованием ЦНС. По сравнению с животными, у человека она отлично развита и имеет важное физиологическое значение. Под ней находится белое вещество, структуре которого состоит из массы отростков нейронов-проводников.

Кора имеет большую площадь (1200 см²), при этом две трети ее залегает в бороздах.

У полушарий выделяют три зоны:

• верхнебоковую;
• срединную (медиальную);
• нижнюю.

К одной из важных функций полушарий относится двигательная активность. В предцентральной извилине заложен центр, в начало которого проецируются сигналы из ступней и голеней, в центр – из верхних конечностей, в глубину поступает информация от лицевых мышц.

Благодаря слаженной работе мозговых структур, человек может ходить, двигать частями тела, выполнять упражнения, у него проявляются условные и безусловные рефлексы.

Строение полушарий, основные части

Борозды делят полушария на доли:

• лобная;
• затылочная;
• теменная;
• островковая;
• височная.

Переднюю часть в обоих полушариях занимает лобная доля. Он отделяется от прочих зон полюсом (с аналогичным названием), а также центральной и латеральной бороздами. Борозда Роландова (центральная) берет свое начало в середине полушария и отходит по направлению к верхнему краю. После этого ее направление меняется вниз, однако пересечения с латеральной бороздой не происходит.

Рядом с Роландовой бороздой залегает предцентральная, от нее берут начало верхняя и нижняя лобные, благодаря которым собственно лобная область выглядит извилистой. Для биологии человеческого организма очень важно значение центра Брока, расположенного в районе нижней извилины. В нем происходит понимание речи, а также составление предложений и текстов.

В лобной доле выделяют три части: треугольную, глазничную, покрышечную. На них возложены функции мышления, речевой и двигательной активности, памяти, поведения и пр.

Сзади центральной борозды располагается теменная доля. Ее границами являются затылочно-теменная и латеральная борозды. Основные возложенные функции – чувствительность тела, осязание, движение, воспроизводимые человеком автоматически.

Расположение затылочной доли – позади теменно-затылочной борозды. Она невелика по размеру и имеет борозды и извилины, способные менять свое направление. В физиологии наиболее важны шпорная и поперечная. Затылочная доля обеспечивает зрительную функцию и восприятие света.

Рядом с лобной и теменной находится височная доля. Она отделена от них Сильвиевой бороздой. У височной доли есть две извилины и одноименный полюс. Кроме этого, смысл речи придается в центре Вернике, расположенном в этой доле. Благодаря деятельности нейронов, расположенных в височной доле, человек воспринимает информацию на слух, вкус и обоняние, у него развивается память, происходит анализ звуковых и речевых сигналов.

В районе Сильвиевой борозды располагается островковая доля. Она попадет в поле зрения, если заглянуть под височную, лобную, теменную доли. Система извилин, пролегающих в островковой части, представлена круговой, центральной, длинной и короткой. За островковой долей – анализ вкусовых ощущений.

Архитектоника коры головного мозга

Нейроны, расположенные на поверхности головного мозга, и их отростки образуют кору большого мозга. Описание формы, размеров и прочих особенностей структур коры отражает ее архитектоника. Поскольку строение самой коры нельзя назвать однородным, различные ее участки имеют исторические отличия развития.

Менее сложными считаются древняя и старая кора (так называемая лимбическая доля). Ее в общей структуре – меньшинство (менее 5%).

Новая кора – позже сформированная в процессе эволюции структура, характеризуется многослойным строением, имеет более высокую организацию, однако так же однотипна, как и две предыдущие.

Архитектоникой коры занимались ученые: В. А. Бец, А. Кэмбелл, Э. Смит, Оскар Фогт и другие.

Тип коры, характерный для всех участков, относится к шестислойному строению. Для таких случаев применяется термин гомотипическая кора.

Гистологическая характеристика слоев:

1. Первый слой – молекулярный. Расположен сверху, в нем мало клеток, а волокна направлены, как правило, вдоль поверхности коры.
2. Второй – наружный. Он имеет зернистое строение, поскольку состоит из многочисленных зернистых нейронов.
3. Третий имеет в своем составе множество средних и малых пирамидных клеток. Их размеры неодинаковы, поэтому этот слой дифференцируется на 5 подслоев. В целом третий слой имеет наиболее значительную ширину.
4. Четвертый – внутренний. Строение зернистое. Слой изменчивый, а клетки-зерна неоднородны по форме.
5. Пятый – ганглионарный. Образующие его пирамидные клетки большого размера или даже гигантские (пирамидные клетки Беца). Отдельные зоны мозга этот слой разделяют на подслои (например, в двигательной зоне их три).
6. Шестой – мультиформный. Основа – веретенообразные клетки треугольной формы.

Зная особенности архитектоники коры головного мозга, ученые объясняют природу физиологических, электрофизиологических и прочих проявлений мозговой деятельности, а также делают умозаключения о распределении функциональной нагрузки в коре.

Основные процессы деятельности коры

И. П. Павлов сформулировал принцип функционирования центральной нервной системы в комплексе трех процессов:

• детерминизма;
• единства анализа и синтеза;
• структурности.

В обеспечении функций коры головного мозга основная роль отводится процессам возбуждения и торможения. Благодаря им у индивидуума образуются и проявляются условные и безусловные рефлексы.

На характер этих процессов могут влиять внутренние и внешние факторы, затрагивая в большей либо меньшей степени участки коры.

Возникшее возбуждение в клетках головного мозга способно распространяться на близлежащие ткани. Такой процесс носит название иррадиации. Противоположный механизм – концентрация – характеризует ситуации, когда количество задействованных клеток снижается.

При определенных ситуациях развитие реакций в соседних участках взаимосвязано. Так, при возбуждении в одной зоне в соседней развивается отрицательная индукция.

Для коры больших полушарий, кроме этого, характерны следующие виды деятельности:

1. Анализ. Разложение действующих на организм раздражителей на детали.
2. Синтез. Процесс, противоположный анализу. При нем из массы мелких действующих на организм факторов выделяются наиболее значимые и, по необходимости, объединение их в общий механизм.
3. Способность сохранять возбуждение клеток определенное время. Лежит в основе формирования рефлексов, проявления автоматического поведения человека.

Те участки коры, в которых передача импульса от одного нейрона к другому может происходить посредством поперечных волокон (т.е. в горизонтальном направлении), подразделяют на:

• ассоциативные;
• сенсорные;
• моторные.

В ассоциативной зоне полученная в определенный момент информация сравнивается с ранее имеющимися сведениями. В результате обработки сведений сигнал передается двигательным нейронам, направляющимся к органам, вовлеченным в ответную реакцию.

Патологии полушарий головного мозга

В здоровом организме обеспечена сбалансированная и продуктивная работа головного мозга. Однако существует ряд заболеваний, при которых он перестает работать полноценно, вовлекая в патологический процесс другие органы и системы. В зависимости от расположения пораженного участка наблюдается типичная клиника заболевания.

Причинами заболевания головного мозга могут явиться:

• инфекционные болезни, возбудители которых обладают высокой тропностью к клеткам головного мозга;
• травмы, в т.ч. головные, позвоночные;
• отравления химическими веществами, токсинами, ядами бактерий и вирусов;
• радиоактивное излучение в дозах, превышающих предельно допустимые;
• наличие у человека таких вредных привычек, как курение, злоупотребление алкоголем, наркомания;
• отягощенный аллергологический анамнез;
• бесконтрольный прием некоторых видов медикаментов;
• употребление большого количества синтетических продуктов питания, некачественной питьевой воды;
• аневризмы сосудов, снабжающих кровью головной мозг;
• атеросклероз сосудов головного мозга;
• эпилепсия;
• гидроцефалия.

В случае сосудистых нарушений в головном мозге развиваются дисциркуляторная энцефалопатия, а также внутричерепная гипертензия.

Кроме названных причин расстройств функционирования головного мозга, возможно проявление врожденных патологий его строения, например, мальформация кровеносной системы.

Негативное влияние на здоровье оказывает болезнь Альцгеймера – состояние, при котором отмирают нужные нервные клетки, в результате чего организм может не выжить. Вызвать заболевание стволовых клеток могут заболевания костного мозга. В результате этого развивается дисбаланс их различных видов, а также изменения продолжительности жизни и качества функционирования.