Большие полушария головного мозга: строение и функции
Жажда познания, стремление к высшим идеалам, феноменальные умственные способности… Речь идет, конечно же, о человеке. Именно эти качества отличают нас от мира животных. Материальным носителем, иначе говоря, жестким диском, на котором записаны психосоматические программы, названные нами, являются полушария большого мозга. Данная статья будет посвящена изучению их строения и функций.
Большой мозг
Органогенез – образование системы осевых органов и других частей тела у зародыша человека – включает в себя стадию нейрулы. Хорда, кишечник и нервная трубка появляются сразу же за образованием третьего зародышевого листка – мезодермы. Смыкающиеся на спинной стороне эмбриона нервные валики формируют нервную трубку. Впоследствии она полностью отделяется от остальной зоны эктодермы. Передний конец нервной трубки раздувается и делится на пять частей – первичных мозговых пузырей. Теперь из них будут образовываться главные отделы центральной нервной системы.
Большие полушария и кора, которая их покрывает, филогенетически являются самыми молодыми структурами мозга, так как возникли позже других отделов.
Архитектоника коры головного мозга
Оба полушария - правое и левое - связаны между собой мозолистым телом. Оно не только является физическим носителем нервных окончаний - аксонов, выполняя функцию многожильного проводящего органа, содержащего огромное количество нервных окончаний.
Структура также несет в себе центры двигательных и поведенческих актов, а ее патология выражается, например, в появлении симптомов тяжелейшего психического расстройства – эпилепсии.
Большие полушария снаружи состоят из скоплений тел нейронов – высокоспециализированных клеток нервной ткани. Визуально верхняя структура мозга имеет серый цвет, поэтому так и называется: серое вещество головного мозга. Внутрь от него ответвляются многочисленные отростки – дендриты. В совокупности с очень длинными волокнами аксонов, внедряющихся в ткани коры, дендриты формируют белое вещество, располагающееся под зонами коры больших полушарий. В нем, как мозаика, разбросаны сгустки тел нейронов, получивших название ядер. В анатомии принято определять эту часть мозга как подкорку. Ее считают древним образованием, возникшим уже у первых представителей позвоночных животных.
Строение больших полушарий
Чтобы увеличить общую площадь мозга, сохранив незначительный объем черепной коробки, в нем почти две трети поверхности скрыто в форме складок. Они носят название извилин. В анатомических атласах выделяют три главные:
- боковую борозду,
- затылочно-теменную,
- центральную.
По ним легко различить четыре доли коры больших полушарий. Это височная, затылочная, лобная, теменная доли, они анатомически соответствуют частям черепа.
Уникально внутреннее строение коры, похожей на шестиэтажный дом. Каждый этаж – слой – состоит из абсолютно разных по внешнему виду, плотности и форме нейронов. Перечислим эти слои:
- внутренний пирамидный,
- полиморфный,
- внутренний зернистый,
- пирамидный,
- наружный зернистый,
- молекулярный.
Интересным представляется постэмбриональный период развития коры. Установлено, что наибольшие изменения происходят в первом, а затем в шестимесячном и полуторагодовалом интервале жизни ребенка.
Сенсорные и двигательные участки мозга
Зоны больших полушарий ответственны за многоликую и сложную жизнедеятельность человеческого организма. Огромное количество вновь возникающих рефлекторных дуг, выполняющих роль материальных носителей условных рефлексов, постоянно создаются в коре головного мозга. Пять главных сенсорных комплексов - обонятельная система, зрительная, осязательная, вкусовая и слуховая - являются теми каналами, по которым мы получаем наибольшее количество различной информации. Кроме них, мы способны дифференцировать ощущения жажды, боли, температуры, пространственного расположения тела, голода.
Наукой четко определены границы каждой из перечисленных зон, их характеристика изучается при рассмотрении строения каждого вида анализаторов. В них участки больших полушарий, в которых происходит различение ощущений, называются центральным или корковым отделом любого анализатора. Например, зрительная сенсорная система включает в себя, кроме рецепторов сетчатки и двух зрительных нервов, еще и зрительную зону коры, расположенную в затылочной доле.
Как происходит контроль двигательных реакций
Главная зона, контролирующая мышечную работу, находится в прецентральной извилине больших полушарий. Из этого участка выходят аксоны эфферентных нейронов и направляются к скелетной мускулатуре, вызывая сокращения актиновых и миозиновых миофибрилл. Иннервация основной двигательной зоны происходит по коллатеральному принципу: возбуждаются мышцы части тела, противоположной полушарию мозга. Исключением будет лицевая область, которая иннервируется напрямую.
Дополнительно в мозге существует еще один двигательный участок, расположенный ниже прецентральной извилины. Сокращения скелетной мускулатуры могут также происходить и в случае возбуждения сенсорных зон, особенно зрительной и слуховой. Например, резкий внезапный звук может вызвать вздрагивание рук или головы.
Ассоциативные зоны
Важнейшие функции интеграции различных ощущений, возникающих под действием сигналов окружающего мира, выполняют несколько участков правой и левой долей больших полушарий. Анатомически они располагаются в префронтальной ассоциативной области, а также в участках теменно-затылочно-височной части коры. Ассоциативные зоны являются приемниками импульсов, поступающих из сразу нескольких анализаторов.
Далее нервные клетки анализируют полученную информацию и по своим центробежным аксонам направляют возбуждение в определенные участки организма, вызывая его смешанные зрительно-слуховые и моторные реакции. Например, зона понимания речи (область Вернике) является ведущей не только в процессе формирования речевых функций, но также обеспечивает развитие высших свойств интеллекта. В верхней затылочной и задней теменной долях расположена ассоциативная зона, анализирующая положение тела в пространстве.
Зоны наименования объектов и первичной обработки чтения
В коре головного мозга есть еще одна область, называемая зоной первичной обработки чтения. Эта зона может воспринимать импульсы, идущие от зрительной и слуховой сенсорных систем. Участок наименования объектов находится в височной доле и в латеральной части передней зоны затылочной доли, получает информацию от слухового анализатора. Одновременно происходит подключение части импульсов от зрительной зоны, расположенной в затылочном отделе коры головного мозга. Обе зоны являются базой для развития высших психических процессов: абстрактного мышления, анализа и синтеза полученной визуальной и слуховой информации, лежащих в основе интеллектуальной деятельности человека.
Основные процессы деятельности коры
Возбуждение и торможение – важнейшие явления, присущие нервной ткани. Нейроны больших полушарий, образующие определенные зоны, распространяют (иррадиируют) электрические импульсы на другие структуры мозга. Например, ухудшение засыпания человека, длительно сидящего перед монитором компьютера, объясняется иррадиацией возбуждения зрительного центра мозга на соседние его участки. Сам же процесс засыпания послужит примером иррадиации торможения. Концентрация нервных процессов приводит к противоположным результатам: зона возбуждения или торможения, наоборот, сокращает свою площадь. Концентрация возбуждения наблюдается, например, у авиадиспетчера во время работы, связанной с обеспечением взлета или посадки самолета.
Индукция - это наведение в определенном участке больших полушарий противоположного нервного процесса.
Так, положительная индукция стимулирует усиление возбужденных участков мозга вблизи очага торможения. Отрицательная индукция характеризуется противоположным протеканием нервных процессов. В единицу времени мозг получает огромное количество сигналов от рецепторов всех органов и систем. Все названные выше процессы, происходящие в коре головного мозга, являются первопричиной поведенческих реакций как высших млекопитающих животных, так и человека.
В нашей статье мы рассмотрели строение и функции коры, покрывающей большие полушария, а также определили важнейшие функции зон головного мозга.