Мозжечок головного мозга. Строение и функции мозжечка

Мозжечок ("маленький мозг") является структурой, которая находится в задней части мозга, в основе затылочной и височной долей коры. Хоть мозжечок и составляет примерно 10% от объема мозга, он содержит более 50% от общего количества нейронов в нем.

Издавна мозжечок считали моторной структурой человека, потому что его повреждение приводит к ухудшениям координации движений, равновесия тела.

На рисунке выше изображен мозг. Мозжечок обозначен стрелкой.

Вот так выглядит малый мозг в разрезе.

Мозжечок головного мозга выполняет следующие функции.

Поддержание равновесия и осанки

Мозжечок очень важен для поддержания равновесия в теле человека. Он получает данные из вестибулярных рецепторов и проприорецепторов, после чего модулирует команды для моторных нейронов, как бы предупреждая их об изменениях в положении тела или лишней нагрузке на мышцы. Люди с повреждениями мозжечка страдают от расстройства равновесия.

Координация движений

В большинстве движений тела участвуют несколько различных групп мышц, взаимодействующих вместе. Именно мозжечок отвечает за координацию движений в нашем теле.

Моторное обучение

Мозжечок имеет большое значение для нашего обучения. Он играет важную роль в адаптации и настройке моторных программ, чтобы сделать движения точными через процесс проб и ошибок (например, обучение бейсболу и другим играм, для которых требуется движение тела).

Познавательные процессы (когнитивные)

Хотя мозжечок больше всего рассматривают с точки зрения его вкладов в устройство управления движением, он также вовлечен в определенные познавательные функции, например, такие как язык. Эти функции мозжечка головного мозга до сих пор не изучены настолько хорошо, чтобы о них можно было рассказать подробнее.

Таким образом, мозжечок исторически рассматривают как часть моторной системы, но его функции на этом не заканчиваются.

Строение мозжечка

Он состоит из двух главных частей, соединенных червем (промежуточной зоной). Эти две части заполнены белым веществом, покрытым тонким слоем серого коркового вещества (кора мозжечка). Также в белом веществе присутствуют небольшие скопления серого вещества – ядра. По краю червя располагается небольшая частичка – миндалина мозжечка. Она участвует в координации движений, помогает поддерживать равновесие. Предлагаем подробнее рассмотреть строение мозжечка.

Мозжечок делится на множество маленьких частей, у каждой из которых есть свое название, но в статье мы подробнее рассмотрим только самые большие части.

На рисунке изображен мозжечок. Цифрами обозначены полушария мозжечка и не только:

1 – передняя доля; 2 – средний мозг; 3 – варолиев мост; 4 – клочково-узелковая доля; 5 – заднебоковая трещина; 6 – задняя доля.

Цифрам соответствуют:

1 – червь мозжечка; 2 – передняя доля; 3 – основная трещина; 4 – полушарие; 5 – заднебоковая трещина; 6 – клочково-узелковая доля; 7 – задняя доля.

Части мозжечка

Две главные трещины, бегущие медиолатерально, делят мозжечковую кору на три основных доли. Заднебоковая трещина отделяет клочково-узелковую долю от мозгового тела, а основная трещина делит мозговое тело на переднюю и заднюю доли.

Мозжечок головного мозга также делится сагиттально на три зоны – два полушария и средний отдел (червя). Червь является промежуточной зоной между двух полушарий (четких морфологических границ между промежуточной зоной и боковыми полушариями нет, между червем и полушариями находится миндалина мозжечка).

Мозжечковые ядра

Все сигналы мозжечок головного мозга передает не без помощи мозжечковых глубоких ядер. Таким образом, повреждение мозжечковых ядер имеет тот же самый эффект, как и полное повреждение всего мозжечка. Есть несколько видов ядер:

1. Ядра шатра - наиболее медиально расположенные ядра мозжечка. Они получают сигналы из афферентов (нервных импульсов) мозжечка, несущих вестибулярную, соматосенсорную, слуховую и визуальную информацию. Локализуются в основном в белом веществе червя.
2. Следующий вид ядер мозжечка включает в себя сразу два типа ядер – шаровидные и пробковидные. Они также получают сигналы от промежуточной зоны (червя) и афферентов мозжечка, которые несут спинную, соматосенсорную, слуховую и визуальную информацию.
3. Зубчатые ядра являются крупнейшими в мозжечке и располагаются сбоку от предыдущего типа. Они получают сигналы из боковых полушарий и афферентов мозжечка, которые несут информацию от коры головного мозга (с помощью ядер моста головного мозга).
4. Вестибулярные ядра находятся за пределами мозжечка, в продолговатом мозге. Следовательно, они не являются строго ядрами мозжечка, но считаются функционально эквивалентными этим ядрам, потому что их структуры идентичны. Вестибулярные ядра получают сигналы из клочково-узелковой доли и от вестибулярного лабиринта.

В дополнение к этим сигналам все ядра и все части мозжечка получают специальные испульсы от нижней оливы продолговатого мозга.

Уточним, что анатомическое местоположение мозжечковых ядер соответствуют областям коры, из которых они получают сигналы. Таким образом, в середине расположенные ядра шарта получают импульсы из червя, расположенного посередине; боковые шаровидные и пробковидные ядра получают информацию из боковой части промежуточной зоны (того же червя); и самое боковое зубчатое ядро получает сигналы от одного или другого полушария мозжечка.

Ножки мозжечка

Информация к ядрам и от ядер мозжечка передается с помощью ножек. Есть два типа пути – афферентные и эфферентные (идущие к мозжечку и от него, соответственно).

1. Нижняя мозжечковая ножка (также называемая веревочным телом) в основном содержит афферентные волокна от продолговатого мозга, а также эфференты вестибулярных ядер.
2. Средняя мозжечковая ножка (или плечико моста) в основном содержит афферентные волокна от ядер варолиевого моста.
3. Верхняя мозжечковая ножка (или соединительное плечико) в первую очередь содержит эфферентные волокна от ядер мозжечка, а также некоторые афферентные волокна от спиноцеребеллярных трактов.

Таким образом, информация в мозжечок передается в основном через нижнюю и среднюю мозжечковые ножки, а из мозжечка передается в первую очередь через верхнюю мозжечковую ножку.

Здесь более подробно изображены части мозжечка. Рисунок захватывает даже строение отделов головного мозга, точнее, строение среднего мозга. Цифрами обозначены:

1 – ядра шатра; 2 – шаровидные и пробковидные ядра; 3 – зубчатые ядра; 4 – грубокие ядра мозжечка; 5 – верхнее двухолмие среднего мозга; 6 – нижнее двухолмие; 7 – верхний мозговой парус; 8 – верхняя мозжечковая ножка; 9 – средняя мозжечковая ножка; 10 – нижняя мозжечковая ножка; 11 – бугорок тонкого ядра; 12 – барьер; 13 – низ четвертого желудочка.

Функциональные подразделения мозжечка

Анатомические подразделения, описанные выше, соответствуют трем основным функциональным подразделениям мозжечка.

Архицеребеллум (вестибулоцеребеллум). Эта часть включает клочково-узелковую долю и ее связи с боковыми вестибулярными ядрами. В филогенезе вестибулоцеребеллум является старейшей частью мозжечка.

Палеоцеребеллум (спиноцеребеллум). Он включает в себя промежуточную зону коры мозжечка, а также ядра шатра, шаровидные и пробковидные ядра. Что можно понять по названию, он получает основные сигналы от спиноцеребеллярных трактов. Он участвует в интеграции сенсорной информации с моторных команд, производя адаптацию двигательной координации.

Неоцеребеллум (понтоцеребеллум). Неоцеребеллум является крупнейшим функциональным разделом, включающим боковые полушария мозжечка и зубчатые ядра. Его название происходит от обширных связей с корой головного мозга с помощью ядер моста (афферентов) и вентролатерального таламуса (эфференты). Он участвует в планировании времени движения. Кроме того, этот раздел участвует в когнитивной функции мозжечка головного мозга.

Гистология коры мозжечка

Кора мозжечка делится на три слоя. Внутренний слой, гранулярный, изготовлен из 5 х 1010 малых, плотно соединенных клеток в виде гранул. Средний слой, слой клеток Пуркинье, состоит из одного ряда больших клеток. Наружный слой, молекулярный, выполнен из аксонов зернистых клеток и дендритов клеток Пуркинье, а также нескольких других типов клеток. Слой клеток Пуркинье образует границу между гранулярным и молекулярным слоями.

Гранулярные клетки. Очень маленькие, плотно упакованные нейроны. Мозжечковые гранулярные клетки составляют больше чем половину нейронов во всем мозге. Эти клетки получают информацию от мшистых волокон и проектируют ее к клеткам Пуркинье.

Клетки Пуркинье. Они являются одним из наиболее ярких типов клеток в головном мозге млекопитающих. Их дендриты образуют большой веер мелко разветвленных процессов. Примечательно, что это дендритное дерево почти двумерное. Кроме того, все клетки Пуркинье ориентированы параллельно. Это устройство имеет важные функциональные соображения.

Другие типы клеток. В дополнение к главным типам (гранулярные и клетки Пуркинье) мозжечковая кора также содержит различные типы межнейрона, включая клетку Гольджи, корзинчатую и звездообразную клетку.

Передача сигналов

У мозжечковой коры есть относительно простой, стереотипный образец возможности передачи сигнала, который идентичен всюду по всему мозжечку. Вход информации в мозжечок может быть осуществлен двумя способами:

1. Мшистые волокна производятся в ядрах моста, спинном мозгу, стволе мозга и вестибулярных ядрах, они передают сигналы мозжечковым ядрам и гранулированным клеткам в мозжечковой коре. Их называют мшистыми волокнами из-за появления «хохолков» при их контактах с гранулированными клетками. Каждое мшистое волокно иннервирует сотни зернистых клеток. Гранулированные клетки посылают аксоны вверх по направлению к поверхности коры. Каждый аксон разветвляется в молекулярном слое, посылая сигналы в разных направлениях. Эти сигналы идут по волокнам, которые называют параллельными, потому что они идут параллельно складкам коры мозжечка, в пути производя синапсы с клетками Пуркинье. Каждое параллельное волокно вступает в контакт с сотнями клеток Пуркинье.
2. Лазающие волокна производятся исключительно в нижней оливе и передают импульсы мозжечковым ядрам и ячейкам Пуркинье мозжечковой коры. Их называют лазающими, потому что их подъем аксонов и оборачивание вокруг дендритов ячейки Пуркинье - как поднимающаяся виноградная лоза. Каждая клетка Пуркинье получает единственный, чрезвычайно сильный импульс от единственного лазающего волокна. В отличие от мшистых волокон и параллельных волокон каждое лазающее волокно связывается с 10 ячейками Пуркинье в среднем, делая ~300 синапсов с каждой ячейкой.

Клетка Пуркинье является единственным источником передачи информации из коры мозжечка (обратите внимание на различие между клетками Пуркинье, которые передают сигналы из коры мозжечка, и мозжечковыми ядрами, которые отдают информацию из всего мозжечка).

Теперь вы имеете представление о том, что такое мозжечок головного мозга. Его функции в организме действительно очень важны. Наверное, каждый на себе испытывал состояние опьянения? Так вот, алкоголь достаточно сильно влияет на клетки Пуркинье, из-за чего, собственно, человек теряет равновесие и не способен нормально двигаться во время опьянения алкоголем.

Даже из этого можно сделать выводы, что большой мозжечок (занимающий около 10% всей массы мозга) выполняет большую роль в организме человека.