Кора большого мозга представлена равномерным слоем серого вещества толщиною 1,3-4,5 мм, состоящим более чем из 14 млрд. нервных клеток. Благодаря складчатости коры ее поверхность достигает больших размеров — около 2200 см2.
Толща коры состоит из шести слоев клеток, которые различают при специальной окраске и исследовании под микроскопом. Клетки слоев различны по форме и размерам. От них в глубь мозга отходят отростки.
Строение коры головного мозга
Было установлено, что разные участки — поля коры полушарий различаются по строению и функциям. Таких полей (называемых еще зонами, или центрами) выделяют от 50 до 200. Строгих границ между зонами коры большого мозга не существует. Они составляют аппарат, обеспечивающий прием, переработку приходящих сигналов и ответную реакцию на поступившие сигналы.
Зоны коры головного мозга
В задней центральной извилине, позади от центральной борозды, располагается зона кожной и суставно-мышечной чувствительности. Здесь воспринимаются и анализируются сигналы, возникающие при касании к нашему телу, при воздействии на него холода или тепла, болевых воздействиях.
Зоны коры головного мозга
В противоположность этой зоне — в передней центральной извилине, спереди от центральной борозды, расположена двигательная зона. В ней выявлены участки, которые обеспечивают движения нижних конечностей, мышц туловища, рук, головы. При раздражении этой зоны электротоком возникают сокращения соответствующих групп мышц. Ранения или другие повреждения коры двигательной зоны влекут за собой паралич мышц тела.
В височной доле находится слуховая зона. Сюда поступают и здесь анализируются импульсы, возникающие в рецепторах улитки внутреннего уха. Раздражения участков слуховой зоны вызывают ощущения звуков, а при поражении их болезнью утрачивается слух.
Зрительная зона расположена в коре затылочных долей полушарий. При ее раздражении электрическим током во время операций на мозге человек испытывает ощущения вспышек света и темноты. При поражении ее какой-либо болезнью ухудшается и теряется зрение.
Вблизи боковой борозды расположена вкусовая зона, где анализируются и формируются ощущения вкуса на основании сигналов, возникающих в рецепторах языка. Обонятельная зона расположена в так называемом обонятельном мозге, у основания полушарий. При раздражении этих зон во время хирургических операций или при воспалении люди ощущают запах или вкус каких-либо веществ.
Чисто речевой зоны не существует. Она представлена в коре височной доли, нижней лобной извилине слева, участках теменной доли. Их поражения болезнями сопровождаются расстройствами речи.
Функции лобной доли головного мозга
Мозг представляет собой сложный орган с миллиардами клеток, называемых нейронами, которые работают вместе. Лобная доля работает наряду с другими областями головного мозга и контролирует функции мозга в целом. Формирование памяти, например, зависит от многих областей головного мозга.
Более того, мозг может «восстанавливать» себя, чтобы компенсировать повреждения. Это не означает, что лобная доля может оправиться от всех травм, но и другие области мозга могут изменяться в ответ на травму головы.
Лобные доли играют ключевую роль в будущем планировании, в том числе самоуправлении и принятии решений. Некоторые функции лобной доли включают в себя:
Речь: зона Брока — область в лобной доле, которая помогает выразить словами мысли. Повреждение этой области влияет на способность говорить и понимать речь.
Моторика: кора лобной доли помогает координировать произвольные движения, в то числе ходьбу и бег.
Сравнение объектов: лобная доля помогает классифицировать объекты и сравнивать их.
От редакции : Как лечится неврастения
Формирование памяти: практически каждая область головного мозга играет важную роль в памяти, так что лобная доля не является уникальной, но она играет ключевую роль в формировании долгосрочных воспоминаний.
Формирование личности: сложное взаимодействие импульсного управления, памяти и других задач помогает сформировать основные характеристики человека. Повреждение лобной доли может радикально изменить личность.
Вознаграждение и мотивация: большинство дофамин- чувствительных нейронов мозга, находятся в лобной доле
Дофамин является химическим веществом мозга, которое помогает поддерживать чувство вознаграждения и мотивации.
Управление вниманием, в том числе селективным вниманием: когда лобные доли не могут управлять вниманием, то может развиться синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).
Первая и вторая сигнальные системы
Неоценима роль коры большого мозга в совершенствовании первой сигнальной системы и развитии второй. Эти понятия разработаны И.П.Павловым. Под сигнальной системой в целом понимают всю совокупность процессов нервной системы, осуществляющих восприятие, переработку информации и ответную реакцию организма. Она связывает организм с внешним миром.
Первая сигнальная система
Первая сигнальная система обусловливает восприятие посредством органов чувств чувственно-конкретных образов. Она является основой для образования условных рефлексов. Эта система существует как у животных, так и у человека.
В высшей нервной деятельности человека развилась надстройка в виде второй сигнальной системы. Она свойственна только человеку и проявляется словесным общением, речью, понятиями. С появлением этой сигнальной системы стали возможными отвлеченное мышление, обобщение бесчисленных сигналов первой сигнальной системы. По И.П.Павлову, слова превратились в «сигналы сигналов».
Функции
Кроме физиологического разделения мозга на доли, возникла необходимость распределения на области, на которые положены те или иные функции.
Лобные доли
Это так называемый командный центр. За что отвечает лобная доля? Она является пунктом самостоятельности, самоосознания, проявления инициативы. Поражение этих областей или наличие патологий в их функционировании отразится на отношении человека к миру – ему почти всё станет безразличным, исчезнет мотивация, пропадёт интерес к происходящим событиям, проявится лень.
Основные функции лобных долей – управление поведением человека. Она генерирует ответные действия на социальные явления. При нарушении зон деактивируется ограничитель, устанавливающий запрет на определённые действия, называемые некультурными.
Лобные доли также позволяют анализировать, планировать и получать новые навыки. Многократное повторение одних и тех же последовательностей движений со временем становится автоматизмом и не требует приложения усилий и обдумывания для их выполнения. Повреждения заставят повторять монотонные движения каждый раз как впервые, прилагая к этому множество усилий.
Персеверация – ещё одно последствие отклонения в работе лобных долей. Это зацикливание или повторение, например, повторение одной фразы или слова во время разговора
В левой части (для правши) размещены центры, которые отвечают за речь и внимание
Также эти области мозга задействованы при координации и удержании тела в вертикальном положении при сидении и ходьбе.
Височные
Располагаются по бокам в верхней части мозга, в области висков. Благодаря им звук, воспринимаемый звуковыми рецепторами, превращается в образы, человек понимает то, что услышал, определённые звуковые колебания связываются с образами и закрепляются за ними. С помощью этой части мозга люди понимают друг друга, их звуковые вибрации наполняются смыслом, они выбирают необходимые слова для описания тех или иных явлений.
Обычно левая, не доминантная доля, учувствует в определении интонации речи и считывает эмоции по одной лишь мимике. Благодаря небольшому образованию – гиппокампу осуществляется доступ к долговременной памяти. Уж где находится, на каком носителе и коим образом записываются наши воспоминания, это следует узнать. Не доминантная часть задействуется в зрительной памяти, а доминантная – в вербальной.
При проблемах с височными долями появляются отклонения в функционировании речевого аппарата, в частности афазия.
Теменные
МРТ показало, что для левши и правши эти доли выполняют различные функции, фактически прямо противоположные.
Левая дарит нам способности создавать целое из фрагментов, то есть помогает формировать целостную картину мира из небольших, на первый взгляд не связанных один с другим, кусочков.
Они позволяют не только из фрагментов мозаику складывать, но и из букв – слова, из последовательности действий – танец или приём и т. д.
Не доминантная часть позволяет воспринимать мир трехмерным, путём обработки поступающей из затылочных долей информации. Ввиду нарушений человек теряет способность распознания лиц, очертания предметов, определения расстояния до них, между ними. Ещё эти области задействуются в восприятии боли и холода.
Затылочные
Центр обработки визуальной информации. Они интерпретируют поступающие на световой биологический сенсор – сетчатку глаза – фотоны, отраженные от преград, и формируют полученное изображение, поворачивая его на 180 градусов. Данные о размерах, цвете, форме, материале предмета обрабатываются в отдельных центрах, а затем воссоединяются для образования единой трехмерной картины.
От редакции : Минимальная мозговая дисфункция у детей
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Значительное количество методов применяется в физиологии для изучения деятельности коры головного мозга. Некоторые методы можно применять только в так называемых острых опытах, когда животное находится под наркозом и после опытов погибает; другие методы дают возможность вести изучение в течение длительного времени. Для изучения функций такого сложного органа, как кора, наибольшие результаты дают методы, позволяющие вести исследование в течение нескольких месяцев и даже лет.
Рис. 2 СХЕМА ХОДА НЕРВНЫХ ВОЛОКОН В БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЯХ ГОЛОВНОГО МОЗГА. 1 — короткие ассоциативные волокна; 2 — длинные ассоциативные волокна; 3 — комиссуральные волокна осуществляющие связь между обоими полушариями мезга; 4 — центробежные волокна
Ознакомимся с некоторыми методами исследования деятельности коры больших полушарий головного мозга.
Удаление отдельных участков коры.
Суть метода заключается в том, что оперативным путем у животного удаляют те или иные участки коры. После заживления раны, когда животное поправится, наблюдают изменения, которые произошли в поведении животного. На основе наступающих при этом нарушений делают вывод о функциях удаленного участка коры.
Метод электрического раздражения
Этот метод дает возможность после вскрытия черепа у подопытного животного или у человека во время операции на мозге наносить электрические раздражения различных точек коры. Таким образом, можно установить двигательную зону коры и изучить отдельные ее участки, раздражение которых вызывает сокращение тех или иных определенных групп мышц. При исследовании функций коры у человека этот метод оказался продуктивным, так как человек при раздражении коры способен отвечать и сообщать исследователю те ощущения, которые он испытывает.
Метод химического раздражения
Для нанесения химического раздражения коре больших полушарий применяют некоторые яды, чаще всего стрихнин.
Для изучения коры было использовано свойство стрихнина резко повышать возбудимость нервной системы. Небольшой кусок фильтровальной бумаги смачивают раствором стрихнина и прикладывают к исследуемому участку коры. Возбудимость участка коры, к которому приложен стрихнин, резко повышается, что отражается на реакциях животного. Изучая эти изменения и зная, куда приложена бумажка, смоченная раствором стрихнина, составляют представление о функциях этого участка.
Изучение токов действия мозга
Изучение электрических явлений в головном мозгу впервые началось в нашей стране.
Намного раньше иностранных авторов эти исследования были проведены В. Я. Данилевским, И. М. Сеченовым, Н. Е. Введенским, Б. Ф. Вериго, В. В. Правдич-Неминским. В 1877 г. В. Я. Данилевский впервые опубликовал свои исследования, которые показали наличие ритмических электрических колебаний в головном мозгу. Он установил наличие связи между деятельностью мозга и наблюдаемыми им электрическими колебаниями. Вскоре после работы В. Я. Данилевского И. М. Сеченов в 1882 г., изучая электрические явления в продолговатом мозгу, установил ритмический характер этих явлений и сделал ряд других наблюдений.
В 1884 г. Н. Е. Введенский, применяя к коре мозга разработанную им методику выслушивания в телефонную трубку электрических токов мышцы, уловил ритмический характер электрических явлений.
Современный метод электроэнцефалографии, т. е. записи биотоков мозга, позволяет, прикладывая во время опыта специальные электроды к коре мозга или к. коже головы, отвести токи действия коры и их записать. Запись токов действия мозга называется энцефалограммой. Запись токов действия во время работы и в покое, во время сна и при разных других видах деятельности, а также дальнейшее их сравнение дают возможность сделать определенные заключения. На рис. 125 приведена электроэнцефалограмма человека во время покоя и работы.
